CN113252910B - Timp3在焦虑抑郁症诊断中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物医药领域，公开了检测TIMP3基因或蛋白表达水平的试剂在制备诊断焦虑抑郁症或区分焦虑抑郁症和精神***症的产品中的应用。本发明通过大量临床样本的证明了TIMP3在焦虑抑郁症患者高表达，作为焦虑抑郁症诊断标记物，具有较高的诊断价值，也可作为区分焦虑抑郁症和精神***症的辅助指标，为基因治疗、药物治疗等临床应用提供了治疗靶点和重要依据。

Description

TIMP3在焦虑抑郁症诊断中的应用
技术领域
本发明涉及生物医药领域，具体涉及TIMP3在焦虑抑郁症诊断中的应用。
背景技术
神经症又可以称之为神经官能症或精神神经症，是对一组精神障碍疾病的总称，如神经衰弱、强迫症、焦虑症、恐怖症、躯体形式障碍等。神经症临床表现的主要特点为患者常深感痛苦，影响心理功能或社会功能，无任何器质性病理基础，大多会出现精神和心理异常，有时还可能会导致心脏、胃肠或生殖***发生病变，会持续迁延发作。
临床上经常用一个名词叫神经症，非常广泛，也叫神经官能症，或精神神经症，不是一个单独疾病，是一组疾病的总称。包括神经衰弱、焦虑状态、抑郁状态、躯体障碍，是多种疾病综合的总称。临床表现非常复杂，病人非常痛苦，有各种各样的临床表现，但做客观检查时，又检查不出相应器质性疾病，或者检查器质性疾病，不能解释病人目前表现。
焦虑抑郁症(焦虑抑郁障碍)又称焦虑性神经症，是以广泛性焦虑症(慢性焦虑症)和发作性惊恐状态(急性焦虑症)为主要临床表现，常伴有头晕、胸闷、心悸、呼吸困难、口干、尿频、尿急、出汗、震颤和运动性不安等症，其焦虑并非由实际威胁所引起，或其紧张惊恐程度与现实情况很不相称。
据流行病学调查和医疗机构调查报道，近40％～70％的抑郁障碍现患社区人群或机构就诊群体共病至少一种焦虑障碍。国内研究报道，抑郁障碍就诊患者共病焦虑障碍的比例高达60.2％～68.9％，社区人群中心境障碍和焦虑障碍的共患率高达63％。相比于无焦虑障碍共病的抑郁障碍病患，共病群体具有总体疾病特征更复杂、病情更严重、社会经济状况较低下、功能损害更严重、残疾程度更高、生活质量较差等特征。更为重要的是，大量研究结果显示该群体具有更显著的预后不良倾向。
在中国5个城市15家三级甲等综合医院的心血管科、消化科、神经科和妇科门诊，对8487例患者开展诊断性调查显示，焦虑障碍的患病率8.6％，焦虑和抑郁同时存在的患病率是4.1％；445例符合焦虑障碍诊断标准的患者中，接近半数与抑郁障碍共病。针对美国普通人群的共病率研究中，12个月内患有抑郁症且同时诊断为焦虑的比例高达51.2％-57.5％。
一项2009年发布的中国前瞻性、多中心、队列研究共纳入508例符合美国DSM-IV抑郁症诊断标准的患者，采用17项汉密尔顿抑郁量表和焦虑量表、社会功能缺陷筛选量表和临床总体印象量表(CGI)对其进行评估，观察流行病学资料、焦虑抑郁症状群及***状况。结果显示，抑郁症患者焦虑障碍的共病率为68.9％，16.7％共病多种焦虑障碍。焦虑障碍种类分布以广泛性焦虑障碍为主，为56.1％。焦虑对抑郁症的临床严重程度有显著统计学意义。36％患者同时伴有躯体疾病。
临床实践中，针对抑郁障碍伴焦虑患者，可选用同时拥有抑郁和焦虑障碍适应证的抗抑郁药物。另外，从抗抑郁药起效机制出发，也可考虑采用5-HT1A受体部分激动剂进行增效治疗，针对焦虑性抑郁障碍患者的疗效似乎应该更为理想，加之长期安全性相对较好，或可作为较优的治疗选择。
但是，焦虑抑制症发病机制复杂，涉及多***、多环节的功能失调，可表现为多种生化物质的动态平衡异常。但令人遗憾的是，焦虑抑郁症的病因至今尚不完全清楚，并且对于焦虑抑郁症的诊断还是以临床表现及量表作为主要的诊断依据，目前，尚缺乏与焦虑抑郁症诊断相关的生物标志物等客观指标。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明目的在于提供了TIMP3基因或蛋白作为诊断焦虑抑郁症或区分焦虑抑郁症和精神***症的标志物及其在产品中的应用。经研究发现，TIMP3在焦虑抑郁症患者的血清中显著升高，其作为焦虑抑郁症诊断生物标记物具有较高的灵敏度、特异性和准确度，且能有效区分焦虑抑郁症和精神***症。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面提供了检测TIMP3基因或蛋白表达水平的试剂在制备诊断焦虑抑郁症或区分焦虑抑郁症和精神***症的产品中的应用。
进一步，与正常人相比，焦虑抑郁患者TIMP3显著升高；与精神***患者相比，焦虑抑郁患者TIMP3显著升高。
进一步，所述产品包括试剂、试剂盒和芯片。
本发明的第二方面提供了一种诊断焦虑抑郁症或区分焦虑抑郁症和精神***症的试剂盒，所述试剂盒包括检测样本中TIMP3基因或蛋白表达水平的物质。
进一步，所述的样本为血液，如血清、血浆或全血。
进一步，所述试剂盒使用包括酶联免疫吸附测定、胶体金检测、蛋白质免疫印迹和/或蛋白质芯片测定TIMP3蛋白表达含量。
进一步，所述物质包括特异性识别TIMP3蛋白或其片段的抗体。
进一步，所述TIMP3蛋白的特异性抗体为单克隆抗体和/或多克隆抗体。
进一步，所述试剂盒还包括抗TIMP3单克隆抗体包被的酶标板、标记抗TIMP3多克隆抗体、蛋白标准品TIMP3、TMB底物溶液、稀释液、洗涤缓冲液、终止溶液、阴性对照品。
在一种实施方式中，所述试剂盒的检测步骤包括TIMP3特异性小鼠单克隆抗体预先包被到96孔板上。将标准品和测试样品加入孔中并孵育。然后加入来自山羊的对TIMP3(MIG-5)特异的生物素化检测多克隆抗体，然后用PBS或TBS缓冲液洗涤。加入HRP标记链亲和素，再次洗涤后，加入TMB底物显色。TMB在HRP的催化下产生蓝色产物，加入终止液终止反应。
本发明中ELISA实验中常规试剂可以商业购买。
本发明的第三方面提供了能够降低血液中TIMP3基因或蛋白含量的物质用于制备预防或治疗焦虑抑郁症药物中的应用。
进一步，所述药物包括特异性TIMP3基因敲低***和/或TIMP3蛋白抑制***。
在一些实施方式中，所述基因敲低***包括shRNA，siRNA和CRISPR/Cas***；所述shRNA和siRNA基因敲低***是在RNA水平上降低蛋白的表达，CRISPR/Cas***是在DNA水平上降低蛋白的表达。
在一些实施方式中，所述蛋白抑制***包括特异性抗体阻断***和小分子多肽阻断***，是在蛋白水平抑制产物的效应。
有益效果
本发明通过大量临床样本的证明了TIMP3在焦虑抑郁症患者高表达，作为焦虑抑郁症诊断标记物，具有较高的诊断价值，也可作为区分焦虑抑郁症和精神***症的辅助指标，为基因治疗、药物治疗等临床应用提供了治疗靶点和重要依据。
附图说明
图1TIMP3在执行任务前、后人员血清中的TIMP3荧光强度。
图2TIMP3在正常人、焦虑抑郁和精神***患者血清中的TIMP3荧光强度。
图3TIMP3诊断焦虑抑郁vs正常人的ROC曲线。
图4TIMP3诊断焦虑抑郁vs精神***症的ROC曲线。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用的试剂可以商业购买得到。
实施例中未注明具体条件的实验方法，通常为本领域常规方法。
TIMP3，TIMP金属肽酶抑制剂3，基因ID：7078，该基因属于TIMP基因家族。该基因家族编码的蛋白质是基质金属蛋白酶的抑制剂，基质金属蛋白酶是一组参与细胞外基质(ECM)降解的肽酶。响应促有丝***刺激而诱导该基因的表达，并且该含netrin结构域的蛋白质定位于ECM。该基因的突变与常染色体显性遗传疾病索尔斯比眼底营养不良有关。
实施例1细胞因子芯片筛选差异蛋白
对执行某长期(7个月)任务中面对较大精神心里压力的青年男性，分别于执行任务前、后，2012年4月至11月期间解放军总医院获取所有对象的肘正中静脉血5ml，室温静置30min，1000×g离心15min，收集血清(其中执行任务前对照样品8例，编号首字母为B；任务后样品12例，编号首字母为X)。利用Raybiotech公司AAH-BLG-1细胞因子芯片，从507个因子中筛选目标蛋白。读出结果为荧光强度，经过标准化后，数值越高代表蛋白浓度越高。结果显示，与对照组相比，在执行任务后的血清中TIMP3上升显著(t检验p＝0.00095)(图1)，拟把TIMP3作为焦虑抑郁指征的检测指标。具体数据如表1和表2所示。
表1执行任务前对照组TIMP3荧光强度
样品名称 B54 B48 B59 B58
TIMP3 325.25 505.4133 614.4788 222.37
样品名称 B38 B30 B37 B36
TIMP3 1266.964 1450.345 1070.322 871.8218
表2执行任务后实验组TIMP3荧光强度
样品名称 X85 X193 X182 X183 X110 X120
TIMP3 1555.965 1747.341 1969.083 1288.051 1421.498 1308.289
样品名称 X123 X127 X173 X174 X175 X176
TIMP3 1296.886 1374.817 1480.965 1893.348 1250.599 1311.19
实施例2临床验证
1.取样
取2019年6月至2019年8月解放军总医院第一医学中心就诊的抑郁焦虑症候群患者20例，2020年10月成都市第四人民医院就诊的抑郁焦虑症候群患者19例，共39例；同时收集2020年10月成都市第四人民医院就诊的精神***症患者20例作对照，健康人对照来源于2019年6月至2019年8月解放军总医院第一医学中心体检但各项指标均正常的志愿者，共20例。获取所有对象的肘正中静脉血5ml，室温静置30min，1000×g离心15min，收集血清做细胞因子芯片。
结果如图2所示，与正常组相比，焦虑抑郁患者的血清TIMP-3显著升高(t检验，p＝0.000736)；精神***患者与正常组无显著差异(p＝0.594503)；焦虑抑郁患者与精神***患者相比，p＝0.0001。各组TIMP3荧光强度如表3所示。
表3各组TIMP3荧光强度
Figure BDA0003139401550000061
Figure BDA0003139401550000071
上述实验说明，TIMP3可以作为焦虑抑郁的诊断标志物，并且能用作焦虑抑郁与精神***症患者鉴别诊断。
使用“Graphpad Prism 8软件”绘制受试者工作曲线(ROC)，分析AUC值、敏感性和特异性，判断TIMP3的焦虑抑郁诊断效能和焦虑抑郁与精神***症的鉴别诊断效能。其中，AUC越接近于1，则认为诊断价值越好，一般AUC>0.5则认为其具有诊断价值。使用TIMP3荧光强度进行分析，选择最大的Youden指数＝(敏感度+特异性-1)对应的点水平作为其最佳cutoff值，以此确定特异性和敏感度。
结果显示，TIMP3诊断焦虑抑郁的AUC为0.80，p＝0.0002258，特异性0.8，灵敏度0.72(图3)；TIMP3鉴别诊断焦虑抑郁与精神***症的AUC为0.85，p<0.0001，特异性0.9，灵敏度0.82(图4)。
说明TIMP3对焦虑抑郁具有很好的诊断效果，且同时能鉴别诊断焦虑抑郁与精神***症。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (2)

1.检测TIMP3基因或蛋白表达水平的试剂在制备诊断焦虑抑郁症或区分焦虑抑郁症和精神***症的产品中的应用，与正常人相比，焦虑抑郁症患者TIMP3基因或蛋白表达水平显著升高；与精神***症患者相比，焦虑抑郁症患者TIMP3基因或蛋白表达水平显著升高。
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述产品包括试剂、试剂盒和芯片。
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