CN110702929B - 27-羟基胆固醇在制备诊断精神***症的产品中的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了27‑羟基胆固醇或检测27‑羟基胆固醇的试剂在制备用于诊断精神***症的试剂或试剂盒中的用途。27‑羟基胆固醇可以作为诊断精神***症的生物标志物,对精神***症诊断有较高的灵敏度和特异性,只需测定所述外周血27‑羟基胆固醇水平一个指标,即可进行诊断和预测,方便推广使用。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域,具体涉及一种脑胆固醇代谢物27-羟基胆固醇(27OHC)在精神***症诊断中的应用,以及制备相应的试剂的应用。
背景技术
精神***症是一种常见的精神疾病,是影响经济社会发展的重大公共卫生问题。精神***症病因不明,预后差,致残率高,是最严重、最复杂的神经精神疾病之一,其临床症状主要有幻觉、妄想、神经生理功能障碍和神经认知功能障碍等。近年来,神经影像学、基因组学、蛋白组学、免疫组化学等学科技术的发展为在基因和细胞层面了解精神***症的病因提供了重要工具,但精神***症的病理生理机制至今仍不明确。
目前,大部分精神疾病,尤其是精神***症,缺乏特异的病理诊断指标,临床诊断只能依靠症状描述及持续时间并排除其他疾病后才能凭临床经验判断,而诊断延迟或误诊对疾病的预后非常不利。因此,寻找一种具有高度稳定性、特异性和敏感性的生物标记物已成为精神***症基础研究及临床研究的重要方向。
流行病学的结果显示,精神***症患者60%死于躯体疾病,而其中心血管疾病发生率的增高现象尤为突出,占精神***症患者死亡率原因中的三分之一以上。据报道,精神***症患者的冠状动脉疾病风险增加1.2至3.6倍,心脏猝死风险增加6至8倍,是普通人群的3倍。精神***症患者心血管代谢风险谱复杂,特别是随着非典型抗精神病药物的广泛应用,精神***症患者发生肥胖、高血糖症、Ⅱ型糖尿病、脂代谢紊乱等的风险明显增加。这表明,精神***症本身可能就与脂代谢障碍有关,同时抗精神病药物治疗也会引起脂代谢障碍,提示了脂代谢障碍在精神***症中的重要作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,目前尚无血液生物标记物在精神***症诊断方面得到一致认可,也就是说,现有技术中缺乏客观判断精神***症的诊断方法。
为了解决上述技术问题,需要筛选精神***症相关生物标志物,从而有助于揭示其潜在的病理生理机制,开发出客观的诊断方法。有研究者认为外周血总胆固醇在精神***症患者及治疗后出现异常变化,可以作为生物标志物,但是不同研究者的结论并不一致,并且胆固醇不能通过血脑屏障,其水平变化和中枢损伤可能没有直接关系。因此还是难以作为精神***症诊断的客观生物标志物。
本发明人发现,由于血脑屏障的存在,外周胆固醇不能自由通过血脑屏障进入中枢,但胆固醇代谢产物27-羟基胆固醇(27-hydroxycholesterol,27OHC)可自由通过血脑屏障,其浓度变化也可以造成中枢胆固醇代谢紊乱。因此,外周血中胆固醇代谢产物27OHC具有作为抑郁症相关的生物标记物的潜能。
本发明人进一步研究发现,相对于健康人群,精神***症患者外周血血浆中27OHC浓度明显降低,精神***症患者临床症状与羟基胆固醇水平明显相关。因此血浆27OHC水平可以作为精神***症患者诊断的生物标记物。
基于上述研究发现,本发明提出了如下技术方案:
一方面,本发明提供了27-羟基胆固醇或检测27-羟基胆固醇的试剂在制备用于诊断精神***症的试剂或试剂盒中的用途。
优选地,上述的用途,其中所述试剂盒选自生化诊断试剂盒、免疫诊断试剂盒或分子诊断试剂盒。
优选地,上述的用途,其中所述试剂盒选自Western印迹试剂盒、酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒、放射免疫测定(RIA)试剂盒、放射免疫扩散试剂盒、二维双相免疫扩散试剂盒、火箭免疫电泳试剂盒、免疫组织化学染色试剂盒、免疫沉淀测定试剂盒、补体结合测定试剂盒、荧光激活细胞分选(FACS)试剂盒、适体芯片试剂盒、微阵列试剂盒和蛋白质芯片试剂盒中的一种或两种以上。
优选地,上述的用途,其中所述试剂盒包含精神***症评价量表;优选地,所述精神***症评价量表选自卡尔加里精神***症抑郁量表(CDSS)、阳性症状量表、阴性症状量表(SANS)、简明阴性症状量表(BNSS)、一般精神病形状量表和阳性与阴性症状量表(PANSS)中的一种或两种以上;更优选地,所述精神***症评价量表为阳性与阴性症状量表(PANSS)。
优选地,上述的用途,其中,所述诊断神***症包括如下步骤:
步骤1:测定受试者外周血中27-羟基胆固醇的浓度;
步骤2:将步骤1测得的27-羟基胆固醇的浓度与标准浓度进行比较,;和
步骤3:判断受试者患有神***症的风险,例如如果血浆27-羟基胆固醇浓度低于41ng/ml,则患精神***症的概率约为48%;
优选地,步骤2中,所述标准浓度为正常人群中的外周血中27-羟基胆固醇的浓度。
另一方面,本发明提供了用于诊断精神***症的试剂盒,所述试剂盒包含27-羟基胆固醇和精神***症评价量表;优选地,所述精神***症评价量表选自卡尔加里精神***症抑郁量表(CDSS)、阳性症状量表、阴性症状量表(SANS)、简明阴性症状量表(BNSS)、一般精神病形状量表和阳性与阴性症状量表(PANSS)中的一种或两种以上;更优选地,所述精神***症评价量表为阳性与阴性症状量表(PANSS)。
另一方面,本发明提供了用于诊断精神***症的试剂盒,所述试剂盒包含检测27-羟基胆固醇的试剂和精神***症评价量表;优选地,所述精神***症评价量表选自卡尔加里精神***症抑郁量表(CDSS)、阳性症状量表、阴性症状量表(SANS)、简明阴性症状量表(BNSS)、一般精神病形状量表和阳性与阴性症状量表(PANSS)中的一种或两种以上;更优选地,所述精神***症评价量表为阳性与阴性症状量表(PANSS)。
优选地,上述的用途或上述的试剂盒,其中所述检测27-羟基胆固醇的试剂选自27-羟基胆固醇配体或27-羟基胆固醇配体的抗体、27-羟基胆固醇的抗体、显色试剂、发光标志物、染料和荧光标志物中的一种或两种以上。
优选地,上述的用途或上述的试剂盒,其中所述检测27-羟基胆固醇的试剂选自标准品、碱性水解试剂、衍生化试剂、内标物和外标物中的一种或两种以上;优选地,所述标准品选自血清白蛋白;进一步优选地,所述碱性水解试剂选自丁基羟基甲苯、氢氧化钾、乙二胺四乙酸、乙醇中的一种或两种以上;进一步优选地,所述衍生化试剂选自N’-二异丙基碳酰亚胺、烟酰胺和4-二甲氨基吡啶中的一种或两种以上;进一步优选地,所述内标物选自D5氘胆固醇和/或D7氘胆固醇;进一步优选地,所述外标物选自D5氘胆固醇和/或D7氘胆固醇。
优选地,上述的用途或上述的试剂盒,其中所述试剂盒还含有检测24-羟基胆固醇的试剂。
本发明的有益效果包括:
本发明通过检测27-羟基胆固醇的水平作为精神***症诊断的依据,并提供了相应的诊断试剂,其相较于传统的依靠症状描述及持续时间并排除其他疾病后才能凭临床经验判断的诊断方法,对精神***症诊断有较高的灵敏度和特异性。
另一方面,27-羟基胆固醇生物标记为属于外周血指标,可方便获取,同时只需测定所述外周血27-羟基胆固醇水平一个指标,即可进行诊断和预测,方便推广使用。同时,所述以27-羟基胆固醇生物标记物作为诊断方法,还可以联合其它检测方式得出更可靠的结果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面对所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1:健康对照、一级亲属、临床超高危人群和精神***症患者血浆27OHC浓度。
图2-1:精神***症患者阳性症状评分与血浆27OHC浓度的相关性,相关系数r=-0.301,相伴概率p=0.011。
图2-2:精神***症患者阴性症状评分与血浆27OHC浓度的相关性,r=0.064,p=0.597。
图2-3:精神***症患者一般精神病症状评分与血浆27OHC浓度的相关性,r=0.062,p=0.609。
图2-4:精神***症患者阳性与阴性症状量表评分(PANSS评分)与血浆27OHC浓度的相关性,r=-0.051,p=0.675。
图3:27OHC作为精神***症诊断指标的ROC曲线。
图4:健康对照和精神***症患者血浆24OHC浓度。
图5-1:精神***症患者阳性症状评分与血浆24OHC浓度的相关性。
图5-2:精神***症患者阴性症状评分与血浆24OHC浓度的相关性。
图5-3:精神***症患者一般精神病症状评分与血浆24OHC浓度的相关性。
图5-4:精神***症患者阳性与阴性症状量表评分(PANSS评分)与血浆24OHC浓度的相关性。
图6:24OHC作为精神***症诊断指标的ROC曲线。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的一个实施方式中,以27-羟基胆固醇作为生物标记物,用于诊断精神***症的试剂或试剂盒中。通过运用上述试剂或者试剂盒检测待测对象的外周血中27OHC浓度,来诊断精神***症。具体的,可以抽取待测对象的外周血,分离血浆并测定27OHC浓度,抽血时间可以在接受治疗前,以对对象的患病状态进行诊断,同时,抽血时间也可以伴随治疗过程中或治疗结束后进行,以监督治疗效果。
本文中,术语“精神***症”是一种以有幻觉、妄想、神经生理功能障碍和神经认知功能障碍为主要临床特征的精神疾病。
本文中,术语“27-羟基胆固醇”(27-hydroxycholesterol,27OHC)是胆固醇经线粒体胆固醇27-羟化酶(CYP27A1)的代谢产物,其结构式如下:
27OHC是外周循环***中含量最多的胆固醇代谢产物,最终转化成胆汁酸排出体外,在维持体内胆固醇平衡方面发挥重要作用。
术语“诊断”是指症状出现之前或者之后,检测和/或识别受试者的病理状态,鉴别和/或确定受试者是否患有给定的疾病或紊乱的过程,估计或者确定受试者未来的临床进展的方法。
在本发明的一个具体实施例中,所述用于诊断精神***症的试剂被制备成试剂盒,所述试剂盒可以为生化诊断试剂盒、免疫诊断试剂盒、或分子诊断试剂盒等,优选制备成所述免疫诊断试剂盒。
所述诊断试剂盒是指采用免疫学、微生物学、分子生物学等原理或方法制备的、在体外用于对人类疾病的诊断、检测及流行病学调查等的试剂盒。
所述诊断试剂盒可以为本领域公知的类型,包括但不限于Western印迹试剂盒、酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒、放射免疫测定(RIA)试剂盒、放射免疫扩散、ouchterlony免疫扩散试剂盒、火箭免疫电泳试剂盒、免疫组织化学染色试剂盒、免疫沉淀测定试剂盒、补体结合测定试剂盒、荧光激活细胞分选(FACS试剂盒、适体芯片试剂盒、微阵列试剂盒、蛋白质芯片等试剂盒。
所述试剂盒中,包括所述检测27OHC的试剂,所述试剂指能够特异性测定27OHC浓度的分子,包括但不限于可以特异性结合于27OHC的核酸分子、蛋白质、化合物等。
在本发明的一个具体实施例中,可以选择能够特异性结合27OHC的蛋白质作为所述检测27OHC的试剂,在本发明的另一个具体实施例中,优选抗体作为所述检测27OHC的试剂,所述抗体可以是可特异性结合到标志物蛋白的抗体,包括但不限于多克隆抗体、单克隆抗体、重组抗体及其抗原结合片段,只要其保留了抗原结合功能即可。
在本发明中,所述检测27OHC的试剂上可以连接有能够被检测的标记分子。
下面,参考具体实施例更详细地描述本发明,然而,实施例仅用于说明目的,对于本发明不具有限制作用。
以下实施例中所用到各试剂和仪器来源如下表1所示,本文未记载的试剂或仪器或操作步骤均是本领域普通技术人员可常规确定的内容:
表1实施例所用试剂和仪器
试剂/仪器 | 型号/规格 | 厂家 |
醋酸铵 | 500g含量≥98% | 国药集团化学试剂 |
甲酸 | 50ml | Fluka |
甲基叔丁基醚 | 1L含量≥99.9% | Merck |
N’-二异丙基碳酰亚胺 | D125407 25g含量≥99% | Merck |
烟酰胺 | 72340 100g含量≥99% | Merck |
4-二甲氨基吡啶 | 107700 25g含量≥99% | Merck |
甲醇 | 34860 4L含量≥99.9% | Merck |
高效液相色谱仪 | 安捷伦G1312B | 安捷伦 |
质谱仪 | AB Sciex Qtrap 6500 | 美国ABI公司 |
实施例
实施例1:外周血的采集以及测定外周血27OHC的浓度的方法
1.根据已通过的伦理审查实验方案以及诊断标准,筛选出健康对照人群(HC)、精神***症遗传高危(患者的一级亲属,FDR)、临床超高危(UHR)及精神***症患者(SCZ)4组共312人。各组的入排标准如下:
健康对照:采用美国精神疾病诊断与统计手册第四版(Structured ClinicalInterview for DSM Disorders-Fourth Edition,DSM-IV)临床定式访谈(StructuredClinical Interview for DSM-IV Axis I disorders-Patient Edition,SCID-I/P)及SIPS进行筛查显示无精神疾病,无精神病家族史人群。
精神***症患者入组标准:符合美国精神疾病诊断与统计手册四版诊断标准(DSM-IV),无明确诊断的除精神***症外的其他精神疾病、神经***和其他严重躯体疾病病史;无神经***疾病家族史。排除极度兴奋、冲动、不合作者;三个月内参加过其他科研治疗或接受过MECT治疗的患者。患者的一级亲属排除神经、精神疾病及其他严重躯体疾病可入组遗传高危组。
临床高危经精神病风险综合征定式访谈(SIPS)筛查符合精神病风险综合征标准三种情况中的一种或多种。
所有受试者均为14-55岁,排除妊娠或哺乳期妇女,有食物药物过敏史者,因其他躯体疾病不能中断使用药物者,酒精和药物滥用史,头部外伤史人群。
使用DSM-Ⅳ临床定式访谈(Structured Clinical Interview for DSMDisorders,SCID)筛查患者和正常被试,使用阳性和阴性量表(PANSS)评定患者的临床精神病理症状。同时抽取外周血5毫升于EDTA抗凝管内,3000转/分离心10分钟,分离上层血浆,并即刻分装,储藏与-80℃超低温冰箱,备用。
2.将血浆经过萃取后经高效液相色谱-质谱方法检测27OHC含量,具体方法如下:
(1)用5%的牛血清白蛋白溶液配制27OHC的浓度为1-2000ng/ml的标准品溶液,用5%的牛血清白蛋白溶液作为空白样品。
(2)在1.5ml EP管中加入50μl标准品/空白样品/待测血浆,然后加入50μl内标(D5氘胆固醇+D7氘胆固醇50ng/ml),之后加入200μl酸性缓冲液(50mM醋酸铵,1%甲酸)和1ml甲基叔丁基醚。
(3)经充分混合均匀后,把样品放在-80℃冰箱中,待其中的水相冷却结晶后,把0.5ml甲基叔丁基醚相(上清液)转移到1.5ml离心管中。
(4)把甲基叔丁基醚在35℃氮气吹干。
(5)在每个EP管中加入50μl的衍生化试剂(63mg N,N’-二异丙基碳酰亚胺,62mg烟酰胺和61mg 4-二甲氨基吡啶溶于5ml氯仿中),于35℃加热混合2小时。
(6)用35℃氮气吹干二氯甲烷。
(7)100μl甲醇复溶后进样检测。
之后的实施例中,均采用本实施例记载的方法采集外周血以及测定外周血27OHC的浓度。
实施例2:外周血24OHC或27OHC作为生物标记物用于精神***症诊断
1.本研究纳入性别匹配的受试者共312人,各组的基本人口资料及患者症状评估见表2。
表2:受试者基本人口情况及患者临床症状评估
注:HC:健康对照;FDR:精神***症一级亲属;UHR:精神***症临床超高危;SCZ:精神***症患者;SIPs:精神病风险综合征定式访谈;PANSS:阳性和阴性症状量表;P:阳性症状;N:阴性症状;G:一般精神病性症状:T:总分;NA:缺失值。
经过血浆27OHC检测,发现与健康对照组相比,精神***症患者血浆27OHC水平明显降低(图1,p<0.0001),这提示患者胆固醇代谢明显降低,可能成为精神***症诊断的潜在生物标记物。但是精神***症一级亲属及临床超高危人群与健康对照组相比没有明显变化(图1),表明27OHC在精神***症中的降低不是发病前出现的。相关分析结果显示,精神***症患者临床症状与27OHC水平明显相关(图2-1至图2-4),其中,27OHC与阳性症状成负相关(图2-1),进一步证明了27OHC水平的变化与疾病发生发展的关系。结合受试者家族史指标和27OHC作为诊断指标做接受者操作特性曲线(Receiver Operating Characteristic,ROC)曲线(图3),曲线下面积为0.741,诊断灵敏度和特异度分别为48.0%和88.9%。
经过血浆24OHC检测,发现与健康对照组相比,精神***症患者血浆24OHC明显增加(图4,p<0.05),这提示患者脑中胆固醇代谢明显上升,可能成为精神***症诊断的潜在生物标记物。相关分析结果显示,精神***症患者临床症状与羟基胆固醇水平明显相关(图5-1至图5-4),其中,24OHC与阴性症状及PANSS总分成正相关,进一步证明了羟基胆固醇水平的变化与疾病发生发展的关系。结合受试者家族史指标,24OHC的浓度作为诊断指标做接受者操作特性曲线(Receiver Operating Characteristic,ROC)曲线(图6),曲线下面积为0.703,诊断灵敏度和特异度分别为71.6%和61.1%。
通过以上实施例可以看出,本发明通过选择外周血27OHC或24OHC作为生物标记物对精神***症患者的病情进行诊断,实现了对于精神***症的客观诊断方法,对精神***症诊断有较高的灵敏度和特异性。
Claims (18)
1.27-羟基胆固醇或检测27-羟基胆固醇的试剂在制备利用精神***症评价量表诊断精神***症的试剂或试剂盒中的用途。
2.根据权利要求1所述的用途,其中,所述试剂盒选自生化诊断试剂盒或免疫诊断试剂盒。
3.根据权利要求1所述的用途,其中,所述试剂盒选自Western印迹试剂盒、酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒、放射免疫测定(RIA)试剂盒、放射免疫扩散试剂盒、二维双相免疫扩散试剂盒、火箭免疫电泳试剂盒和免疫沉淀测定试剂盒中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的用途,其中,所述精神***症评价量表选自卡尔加里精神***症抑郁量表(CDSS)、阳性症状量表、阴性症状量表(SANS)、简明阴性症状量表(BNSS)、一般精神病形状量表和阳性与阴性症状量表(PANSS)中的一种或两种以上。
5.根据权利要求4所述的用途,其中,所述精神***症评价量表为阳性与阴性症状量表(PANSS)。
6.根据权利要求1所述的用途,其中,所述诊断神***症包括如下步骤:
步骤1:测定受试者外周血中27-羟基胆固醇的浓度;
步骤2:将步骤1测得的27-羟基胆固醇的浓度与标准浓度进行比较;和步骤3:判断受试者患有神***症的风险,如果血浆27-羟基胆固醇浓度低于41ng/ml,则患精神***症的概率约为48%。
7.根据权利要求6所述的用途,其中,步骤2中,所述标准浓度为正常人群中的外周血中27-羟基胆固醇的浓度。
8.用于诊断精神***症的试剂盒,所述试剂盒包含27-羟基胆固醇和精神***症评价量表。
9.用于诊断精神***症的试剂盒,所述试剂盒包含检测27-羟基胆固醇的试剂和精神***症评价量表。
10.根据权利要求8或9所述的试剂盒,所述精神***症评价量表选自卡尔加里精神***症抑郁量表(CDSS)、阳性症状量表、阴性症状量表(SANS)、简明阴性症状量表(BNSS)、一般精神病形状量表和阳性与阴性症状量表(PANSS)中的一种或两种以上。
11.根据权利要求8或9所述的试剂盒,所述精神***症评价量表为阳性与阴性症状量表(PANSS)。
12.根据权利要求1-7任一项所述的用途或权利要求9所述的试剂盒,其中,所述检测27-羟基胆固醇的试剂选自27-羟基胆固醇配体或27-羟基胆固醇配体的抗体、显色试剂、发光标志物和染料中的一种或两种以上。
13.根据权利要求12所述的试剂盒,其中,所述发光标志物为荧光标志物。
14.根据权利要求1-7任一项所述的用途或权利要求9所述的试剂盒,其中,所述检测27-羟基胆固醇的试剂选自标准品、衍生化试剂和内标物中的一种或两种以上。
15.根据权利要求14所述的试剂盒,其中,所述标准品选自血清白蛋白。
16.根据权利要求14所述的试剂盒,其中,所述衍生化试剂选自N’-二异丙基碳酰亚胺、烟酰胺和4-二甲氨基吡啶中的一种或两种以上。
17.根据权利要求14所述的试剂盒,其中,所述内标物选自D5氘胆固醇和/或D7氘胆固醇。
18.根据权利要求1-7任一项所述的用途或权利要求8或9所述的试剂盒,其中,所述试剂盒还含有检测24-羟基胆固醇的试剂。
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