一種基于核磁共振技術(shù)區(qū)分結(jié)核性腦膜炎和病毒性腦膜炎的方法及其應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于核磁共振技術(shù)區(qū)分結(jié)核性腦膜炎和病毒性腦膜炎的方法及其應(yīng)用。本發(fā)明的方法是對待測患者腦脊液進(jìn)行核磁共振檢測，分別得到3.50ppm、3.76ppm、3.05ppm和2.79ppm的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物的相對表達(dá)量，再根據(jù)差異代謝產(chǎn)物的相對表達(dá)量大小區(qū)分待測患者為結(jié)核性腦膜炎患者還是病毒性腦膜炎患者。與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明的方法具有樣本處理簡單、樣本無破壞性、進(jìn)樣量少、重復(fù)性好、成本低等優(yōu)點。
【專利說明】
一種基于核磁共振技術(shù)區(qū)分結(jié)核性腦膜炎和病毒性腦膜炎的 方法及其應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于核磁共振技術(shù)區(qū)分結(jié)核性腦膜炎和 病毒性腦膜炎的方法及其應(yīng)用，特別涉及一種基于腦脊液核磁共振代謝組學(xué)技術(shù)區(qū)分結(jié)核 性腦膜炎和病毒性腦膜炎的方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 結(jié)核性腦膜炎（tuberculous meningitis，TBM)是由結(jié)核分枝桿菌感染引起的一 種神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)核病。TBM約占活動性結(jié)核病的1%，但卻是病情最嚴(yán)重的結(jié)核病類型，其死亡 率可高達(dá)60%，幸存者常伴有嚴(yán)重的殘疾和神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥。
[0003] TBM的早期診斷和及時的抗結(jié)核治療是提高生存率、降低并發(fā)癥的關(guān)鍵，但目前仍 缺乏有效的診斷方法。TBM臨床表現(xiàn)錯綜復(fù)雜、無特征性表現(xiàn)，腦脊液常規(guī)檢查和生化檢查 缺乏特異性。目前病原學(xué)檢測仍是TBM診斷金標(biāo)準(zhǔn)，但腦脊液涂片染色鏡檢陽性率僅0-20% ;液體培養(yǎng)法能略提高陽性率，但耗時太長（需2-6周），且需要專門的生物安全三級實 驗室；最新的基于實時PCR的Xpert MTB/RIF技術(shù)敏感性比涂片鏡檢顯著提高，但其高昂的 費用以及在利福平耐藥低流行地區(qū)存在較高的假陽性限制了它的廣泛應(yīng)用。在TBM免疫學(xué) 診斷方面，血清學(xué)檢測一直準(zhǔn)確性較差，腦脊液γ干擾素釋放實驗（Interferon-gamma release assays，IGRAs)則需要樣本量大且敏感性不高（50-70%)。因此，有效診斷方法的 缺乏使得TBM在診斷過程中常常需要排除其他類型的腦膜炎，如細(xì)菌性腦膜炎、真菌性腦膜 炎（以隱球菌性腦膜炎為主）、病毒性腦膜炎(viral meningitis，VM)等。目前細(xì)菌性腦膜炎 和隱球菌性腦膜炎已經(jīng)有了快捷有效的診斷方法，而VM確診存在一定困難，并且和TBM有相 似的腦脊液表現(xiàn)，如腦脊液外觀清亮，常規(guī)細(xì)菌培養(yǎng)陰性，白細(xì)胞計數(shù)正常，細(xì)胞數(shù)增多以 單核細(xì)胞為主等，因此目前仍需要尋找能夠鑒別TBM和VM的方法或標(biāo)志物。
[0004]代謝組學(xué)技術(shù)是一種相對較新的組學(xué)技術(shù)，可以用來鑒定和定量特定生物系統(tǒng)內(nèi) 所有的小分子。最近該技術(shù)已被用于糖尿病、肝癌、麻風(fēng)病、多發(fā)性硬化癥等疾病特異性分 子標(biāo)志物的鑒定。與功能常受表觀遺傳修飾和調(diào)節(jié)的基因、mRNA和蛋白質(zhì)不同，代謝產(chǎn)物是 細(xì)胞代謝生化活動最直接和最終的信號，與疾病相關(guān)的特定代謝途徑或代謝產(chǎn)物更有潛力 開發(fā)用于早期診斷。目前常用的高通量代謝產(chǎn)物檢測平臺主要有質(zhì)譜技術(shù)和核磁共振技術(shù) 兩種。前者靈敏度較高，但缺點在于樣本需要前處理和離子化、具有基質(zhì)效應(yīng)、可供確定化 合物的數(shù)據(jù)庫有限等。核磁共振技術(shù)靈敏度略低，但具有樣本處理簡單、樣本無破壞性、進(jìn) 樣量少、重復(fù)性好、成本低等優(yōu)點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一個目的是提供一種用于診斷待測患者為結(jié)核性腦膜炎患者還是病毒 性腦I吳炎患者的系統(tǒng)。
[0006] 本發(fā)明提供的用于診斷待測患者為結(jié)核性腦膜炎患者還是病毒性腦膜炎患者的 系統(tǒng)包括參數(shù)采集設(shè)備和具有如下數(shù)據(jù)處理功能的數(shù)據(jù)處理裝置：
[0007] 將利用核磁共振檢測的待測患者腦脊液的結(jié)果進(jìn)行分析，根據(jù)如下標(biāo)準(zhǔn)輸出結(jié) 論：若待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖的相對表達(dá)量為15.5-61.5,且 3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺的相對表達(dá)量為214.2-442.6，且3.05ppm化學(xué)位移代 表的腐胺的相對表達(dá)量為0.7-5.8,且2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量為0-2.4，則所述待測患者為或候選為結(jié)核性腦膜炎患者；
[0008] 若待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖的相對表達(dá)量為70.0-120.1，且3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺的相對表達(dá)量為42.3-186.1，且3.05ppm化學(xué) 位移代表的腐胺的相對表達(dá)量為0-3.0，且2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量 為0-0.5，則所述待測患者為或候選為病毒性腦膜炎患者；
[0009] 所述參數(shù)采集設(shè)備包括檢測待測患者腦脊液中3 · 50ppm、3 · 76ppm、3.05ppm和 2.79ppm的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物的相對表達(dá)量時使用的設(shè)備和/或試劑。
[0010] 本發(fā)明的第二個目的是提供一種用于診斷待測患者是否為結(jié)核性腦膜炎患者的 系統(tǒng)。
[0011] 本發(fā)明提供的用于診斷待測患者是否為結(jié)核性腦膜炎患者的系統(tǒng)包括參數(shù)采集 設(shè)備和具有如下數(shù)據(jù)處理功能的數(shù)據(jù)處理裝置：
[0012] 將利用核磁共振檢測的待測患者腦脊液的結(jié)果進(jìn)行分析，根據(jù)如下標(biāo)準(zhǔn)輸出結(jié) 論：若待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖的相對表達(dá)量為15.5-61.5,且 3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺的相對表達(dá)量為214.2-442.6，且3.05ppm化學(xué)位移代 表的腐胺的相對表達(dá)量為0.7-5.8,且2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量為0-2.4，則所述待測患者為或候選為結(jié)核性腦膜炎患者；否則，所述待測患者不為或候選不為 結(jié)核性腦膜炎患者；
[0013] 所述參數(shù)采集設(shè)備包括檢測待測患者腦脊液中3 · 50ppm、3 · 76ppm、3.05ppm和 2.79ppm的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物的相對表達(dá)量時使用的設(shè)備和/或試劑。
[0014] 本發(fā)明的第三個目的是提供一種用于診斷待測患者是否為病毒性腦膜炎患者的 系統(tǒng)。
[0015] 本發(fā)明提供的用于診斷待測患者是否為病毒性腦膜炎患者的系統(tǒng)包括參數(shù)采集 設(shè)備和具有如下數(shù)據(jù)處理功能的數(shù)據(jù)處理裝置：
[0016] 將利用核磁共振檢測的待測患者腦脊液的結(jié)果進(jìn)行分析，根據(jù)如下標(biāo)準(zhǔn)輸出結(jié) 論:若待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖的相對表達(dá)量為70.0-120.1，且 3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺的相對表達(dá)量為42.3-186.1，且3.05ppm化學(xué)位移代表 的腐胺的相對表達(dá)量為0-3.0，且2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量為0-0.5， 則所述待測患者為或候選為病毒性腦膜炎患者；否則，所述待測患者不為或候選不為病毒 性腦膜炎患者；
[0017] 所述參數(shù)采集設(shè)備包括檢測待測患者腦脊液中3 · 50ppm、3 · 76ppm、3.05ppm和 2.79ppm的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物的相對表達(dá)量時使用的設(shè)備和/或試劑。
[0018] 本發(fā)明的第四個目的是提供上述用于診斷待測患者為結(jié)核性腦膜炎患者還是病 毒性腦膜炎患者的系統(tǒng)的使用方法。
[0019] 本發(fā)明提供的用于診斷待測患者為結(jié)核性腦膜炎患者還是病毒性腦膜炎患者的 系統(tǒng)的使用方法包括如下步驟：
[0020] (1)對待測患者腦脊液進(jìn)行核磁共振檢測，分別得到3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄 糖、3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺、3.05ppm化學(xué)位移代表的腐胺和2.79ppm化學(xué)位移 代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量；
[0021] (2)根據(jù)所述相對表達(dá)量，按照如下方法區(qū)分待測患者為結(jié)核性腦膜炎患者還是 病毒性腦膜炎患者：
[0022]若待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖的相對表達(dá)量為15.5-61.5， 且3 · 76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺的相對表達(dá)量為214 · 2-442 · 6，且3 · 05ppm化學(xué)位移 代表的腐胺的相對表達(dá)量為〇. 7-5.8，且2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量為 0-2.4，則所述待測患者為或候選為結(jié)核性腦膜炎患者；
[0023]若待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖的相對表達(dá)量為70.0_ 120.1，且3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺的相對表達(dá)量為42.3-186.1，且3.05ppm化學(xué) 位移代表的腐胺的相對表達(dá)量為0-3.0，且2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量 為0-0.5，則所述待測患者為或候選為病毒性腦膜炎患者。
[0024] 本發(fā)明的第五個目的是提供上述用于診斷待測患者是否為結(jié)核性腦膜炎患者的 系統(tǒng)的使用方法。
[0025] 本發(fā)明提供的用于診斷待測患者是否為結(jié)核性腦膜炎患者的系統(tǒng)的使用方法包 括如下步驟：
[0026] (1)對待測患者腦脊液進(jìn)行核磁共振檢測，分別得到3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄 糖、3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺、3.05ppm化學(xué)位移代表的腐胺和2.79ppm化學(xué)位移 代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量；
[0027] (2)根據(jù)所述相對表達(dá)量，按照如下方法判斷待測患者是否為結(jié)核性腦膜炎患者：
[0028]若待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖的相對表達(dá)量為15.5-61.5， 且3 · 76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺的相對表達(dá)量為214 · 2-442 · 6，且3 · 05ppm化學(xué)位移 代表的腐胺的相對表達(dá)量為〇. 7-5.8，且2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量為 0-2.4，則所述待測患者為或候選為結(jié)核性腦膜炎患者；否則，所述待測患者不為或候選不 為結(jié)核性腦膜炎患者。
[0029] 本發(fā)明的第六個目的是提供上述用于診斷待測患者是否為病毒性腦膜炎患者的 系統(tǒng)的使用方法。
[0030] 本發(fā)明提供的用于診斷待測患者是否為病毒性腦膜炎患者的系統(tǒng)的使用方法包 括如下步驟：
[0031] (1)對待測患者腦脊液進(jìn)行核磁共振檢測，分別得到3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄 糖、3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺、3.05ppm化學(xué)位移代表的腐胺和2.79ppm化學(xué)位移 代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量；
[0032] (2)根據(jù)所述相對表達(dá)量，按照如下方法判斷待測患者是否為病毒性腦膜炎患者： [0033]若待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖的相對表達(dá)量為70.0_ 120.1，且3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺的相對表達(dá)量為42.3-186.1，且3.05ppm化學(xué) 位移代表的腐胺的相對表達(dá)量為0-3.0，且2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量 為0-0.5，則所述待測患者為或候選為病毒性腦膜炎患者；否則，所述待測患者不為或候選 不為病毒性腦膜炎患者。
[0034]上述系統(tǒng)或方法中，所述相對表達(dá)量通過如下方法獲得:對待測患者腦脊液進(jìn)行 核磁共振檢測，分別得到3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖、3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨 酰胺、3.05ppm化學(xué)位移代表的腐胺和2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的峰下面積;根據(jù) 每個化學(xué)位移的峰下面積，分別計算得到每個化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物的相對表達(dá) 量。
[0035]上述系統(tǒng)或方法中，所述核磁共振檢測采用馳豫編輯脈沖序列(CPMG脈沖序列）（_ RD-90-(-180-)n-ACQ)采集待測患者腦脊液樣本的數(shù)據(jù)，觀測腦脊液中的小分子代謝產(chǎn)物。 其中，CPMG實驗的譜寬為8000Hz，采樣點數(shù)32k，采樣時間2s，累加次數(shù)64次，為400s，2n為 320ms，弛豫延遲為2s，其間采用低功率脈沖對水峰進(jìn)行預(yù)飽和。
[0036]本發(fā)明的第七個目的是提供檢測待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄 糖、3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺、3.05ppm化學(xué)位移代表的腐胺和2.79ppm化學(xué)位移 代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量的物質(zhì)的新用途。
[0037]本發(fā)明提供了檢測待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖、3.76ppm化 學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺、3.05ppm化學(xué)位移代表的腐胺和2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨 酸的相對表達(dá)量的物質(zhì)在如下1)_3)中任一種中的應(yīng)用：
[0038] 1)制備用于診斷待測患者為結(jié)核性腦膜炎患者還是病毒性腦膜炎患者的產(chǎn)品；
[0039] 2)制備用于診斷待測患者是否為結(jié)核性腦膜炎患者的產(chǎn)品；
[0040] 3)制備用于診斷待測患者是否為病毒性腦膜炎患者的產(chǎn)品。
[0041] 上述應(yīng)用中，所述檢測待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖、 3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺、3.05ppm化學(xué)位移代表的腐胺和2.79ppm化學(xué)位移代 表的天冬氨酸的相對表達(dá)量的物質(zhì)包括利用核磁共振方法檢測待測患者腦脊液中 3.50ppm、3.76ppm、3.05ppm和2.79ppm的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物的相對表達(dá)量時使 用的設(shè)備和/或試劑。
[0042]本發(fā)明的第八個目的是提供3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖、3.76ppm化學(xué)位移代 表的L-谷氨酰胺、3.05ppm化學(xué)位移代表的腐胺和2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸作為標(biāo) 志物的新用途。
[0043]本發(fā)明提供了 3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖、3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰 胺、3.05ppm化學(xué)位移代表的腐胺和2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸作為標(biāo)志物在診斷待 測患者為結(jié)核性腦膜炎患者還是病毒性腦膜炎患者中的應(yīng)用。
[0044] 本發(fā)明提供了一種基于腦脊液核磁共振代謝組學(xué)技術(shù)區(qū)分結(jié)核性腦膜炎和病毒 性腦膜炎的方法。本發(fā)明的方法是對待測患者腦脊液進(jìn)行核磁共振檢測，分別得到 3.50ppm、3.76ppm、3.05ppm、2.79ppm的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物的相對表達(dá)量，再根 據(jù)差異代謝產(chǎn)物的相對表達(dá)量大小區(qū)分待測患者為結(jié)核性腦膜炎患者還是病毒性腦膜炎 患者。與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明的方法具有樣本處理簡單、樣本無破壞性、進(jìn)樣量少、重復(fù)性 好、成本低等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0045] 圖1為TBM和VM典型的腦脊液600.13MHz HNMR圖譜。圖IA為TBM典型的腦脊液 600.13MHz HNMR圖譜；圖IB為VM典型的腦脊液600.13MHz HNMR圖譜。
[0046] 圖2為TBM和VM HNMR圖譜的多元統(tǒng)計學(xué)分析。圖2A為PCA模型得分圖；圖2B為OSC-PLS-DA模型得分圖；圖2C為PCA模型載荷圖；圖2D為OSC-PLS-DA模型載荷圖。
【具體實施方式】
[0047] 下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
[0048] 下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
[0049] 下述實施例中實驗設(shè)備：INOVA 600MHz超導(dǎo)核磁共振譜儀購自美國瓦里安公司， 配備脈沖場梯度，帶梯度場的三共振探頭;離心機(jī)購自德國Eppendorf MiniSpinPlus。
[0050] 下述實施例中實驗試劑:重水(D2O)購自美國CIL公司；3-三甲基硅烷基-2，2，3，3-四氘代丙酸鈉(TSP)購自德國Merck公司。
[0051 ]實施例1、一種基于腦脊液HNMR技術(shù)區(qū)分結(jié)核性腦膜炎和病毒性腦膜炎的方法 [0052] 1、腦脊液樣本收集與處理
[0053] (1)常規(guī)留取20例結(jié)核性腦膜炎(TBM)患者和19例病毒性腦膜炎(VM)患者的腦脊 液(腦脊液來源于首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京胸科醫(yī)院，所有患者均經(jīng)臨床診斷確定，且患者知 情），4°C，2000g離心1〇11^11，0.22以111濾膜過濾后分裝-80°(：保存。
[0054] (2)實驗前將腦脊液樣本室溫融化，4°C，13000g離心10min，得到離心后的腦脊液。 [0055] (3)將離心后的腦脊液、50μ1的TSP重水溶液(TSP濃度為lmg/ml)和200ylD20在核 磁共振管中混勻，得到待檢測的腦脊液。
[0056] 2、HNMR檢測和數(shù)據(jù)收集
[0057] (1)向離心管中分別依次加入100μΙ TSP重水溶液(TSP濃度為lmg/ml)，200yl磷酸 鹽緩沖液（〇 . 2 M )，以及3 0 0 μ 1的待檢測的腦脊液樣本，充分震蕩混勻后，13，0 0 0 r p m離心 IOmin，棄沉淀，收集上清液，并將上清液加入5mm核磁共振管中待用。
[0058] (2)分別采用馳豫編輯脈沖序列(CPMG脈沖序列）（-^)-9〇-(-18〇-)1140〇)采集腦 脊液樣本的數(shù)據(jù)，分別觀測腦脊液中的小分子代謝產(chǎn)物。CPMG實驗的譜寬為8000Hz，采樣點 數(shù)32k，采樣時間2s，累加次數(shù)64次，為400s，2n為320ms，弛豫延遲為2s，其間采用低功率脈 沖對水峰進(jìn)行預(yù)飽和。以乳酸甲基信號雙峰的左側(cè)峰定為1.33。在對自由感應(yīng)衰減(free induction decay，F(xiàn)ID)信號數(shù)據(jù)進(jìn)行填零，加上0.5Hz的線增寬因子后進(jìn)行傅立葉變換轉(zhuǎn) 得HNMR圖譜(如圖1所示，圖IA為TBM典型的腦脊液600.13MHz HNMR圖譜；圖IB為VM典型的腦 脊液600.13MHz HNMR圖譜）。
[0059] 3、核磁共振譜多元統(tǒng)計學(xué)分析
[0060] 將數(shù)據(jù)輸入SIMCA-P+軟件（vlO · 04 ,Umet圖rics，Ullie^jSweden)進(jìn)行多元統(tǒng)計分 析。數(shù)據(jù)采用平均中心化(mean centering)或Pareto標(biāo)度化(Pareto scaling)進(jìn)行預(yù)處理 之后采用PCA分析。為強(qiáng)化組間差異，進(jìn)一步采用Orthogonal signal correct ion-partial least squares discriminant analysis(OSC-PLS-DA)分析。分析結(jié)果以得分圖（scores plot)和載荷圖（loadings plot)的形式表示。
[00611 TBM和VM的HNMR圖譜的多元統(tǒng)計學(xué)分析結(jié)果如圖2所示。其中，圖2A為PCA模型得分 圖；圖2B為OSC-PLS-DA模型得分圖；圖2C為PCA模型載荷圖；圖2D為OSC-PLS-DA模型載荷圖。 [0062] 4、差異代謝產(chǎn)物的鑒定
[0063]滿足VIP值>1和p〈0.05的化學(xué)位移通過文獻(xiàn)報道和人類代謝組數(shù)據(jù)庫(http:// WWW.hmdb. ca/)，得出差異化學(xué)位移的物質(zhì)歸屬，最終鑒定得到4個差異代謝產(chǎn)物，如表1所 示。其中，每一個化學(xué)位移都對應(yīng)一個峰下面積，根據(jù)峰面積計算得到每一個差異化學(xué)位移 對應(yīng)的TBM組均值和VM組均值(均值表示化學(xué)位移所代表的差異代謝產(chǎn)物在腦脊液中的相 對表達(dá)量），并根據(jù)TBM組均值和VM組均值計算倍數(shù)變化:倍數(shù)=TBM組均值/VM組均值。 [0064]表1、TBM和VM腦脊液的差異代謝產(chǎn)物及其在腦脊液中的相對表達(dá)量
[0066] 根據(jù)表1中的4個差異代謝產(chǎn)物建立了如下區(qū)分待測患者為結(jié)核性腦膜炎患者和 病毒性腦膜炎患者的方法：
[0067] 對待測患者腦脊液進(jìn)行核磁檢測，分別得到3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖、 3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺、3.05ppm化學(xué)位移代表的腐胺和2.79ppm化學(xué)位移代 表的天冬氨酸的相對表達(dá)量；
[0068] 若3 · 50ppm的化學(xué)位移代表的葡萄糖的相對表達(dá)量為15 · 5-61 · 5，且3 · 76ppm的化 學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺的相對表達(dá)量為214.2-442.6，且3.05ppm的化學(xué)位移代表的腐胺 的相對表達(dá)量為〇. 7-5.8，且2.79ppm的化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量為0-2.4，則 待測患者為或候選為結(jié)核性腦膜炎患者；
[0069] 若3 · 50ppm的化學(xué)位移代表的葡萄糖的相對表達(dá)量為70 · 0-120 · 1，且3 · 76ppm的化 學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺的相對表達(dá)量為42.3-186.1，且3.05ppm的化學(xué)位移代表的腐胺 的相對表達(dá)量為0-3.0，且2.79ppm的化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量為0-0.5，則待 測患者為或候選為病毒性腦膜炎患者。
[0070] 實施例2、區(qū)分待測患者為結(jié)核性腦膜炎患者和病毒性腦膜炎患者的方法的驗證
[0071] 常規(guī)留取1例結(jié)核性腦膜炎(TBM)患者和1例病毒性腦膜炎(VM)患者的腦脊液(腦 脊液來源于首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京胸科醫(yī)院，所有患者均經(jīng)臨床診斷確定，且患者知情）， 按照根據(jù)實施例1中的基于腦脊液HNMR技術(shù)區(qū)分結(jié)核性腦膜炎和病毒性腦膜炎的方法，分 別對上述結(jié)核性腦膜炎(TBM)患者和病毒性腦膜炎(VM)患者的腦脊液進(jìn)行核磁檢測，分別 得到3.50ppm、3.76ppm、3.05ppm和2.79ppm的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物的相對表達(dá)量。 [0072]檢測結(jié)果表明：結(jié)核性腦膜炎(TBM)患者在3.50ppm的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn) 物（葡萄糖）的相對表達(dá)量為40.2，且3.76ppm的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物(L-谷氨酰 胺）的相對表達(dá)量均為345.7，且3.05ppm的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物(腐胺）的相對表 達(dá)量為2.6，且2.79ppm的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物(天冬氨酸)的相對表達(dá)量為0.9。 [0073]病毒性腦膜炎(VM)患者在3.50ppm的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物(葡萄糖）的相 對表達(dá)量為109.3，且3.76ppm的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物(L-谷氨酰胺)的相對表達(dá)量 為96.6，且3.05口口111的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物(腐胺）的相對表達(dá)量為2.1，且2.79口口1]1 的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物(天冬氨酸)的相對表達(dá)量為0.2。
[0074]上述檢測結(jié)果均與實施例1中的區(qū)分待測患者為結(jié)核性腦膜炎患者和病毒性腦膜 炎患者的方法中的表述一致，說明本發(fā)明的區(qū)分待測患者為結(jié)核性腦膜炎患者和病毒性腦 膜炎患者的方法準(zhǔn)確，可以用于區(qū)分待測患者為結(jié)核性腦膜炎患者和病毒性腦膜炎患者。 同時本發(fā)明的方法也可用于鑒定待測患者是否為結(jié)核性腦膜炎患者，或鑒定待測患者是否 為病毒性腦膜炎患者。
【主權(quán)項】
1. 一種用于診斷待測患者為結(jié)核性腦膜炎患者還是病毒性腦膜炎患者的系統(tǒng)，其包括 參數(shù)采集設(shè)備和具有如下數(shù)據(jù)處理功能的數(shù)據(jù)處理裝置： 將利用核磁共振檢測的待測患者腦脊液的結(jié)果進(jìn)行分析，根據(jù)如下標(biāo)準(zhǔn)輸出結(jié)論:若 待測患者腦脊液中3 · 50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖的相對表達(dá)量為15 · 5-61 · 5，且3 · 76ppm 化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺的相對表達(dá)量為214.2-442.6，且3.05ppm化學(xué)位移代表的腐胺 的相對表達(dá)量為〇. 7-5.8，且2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量為0-2.4，則所 述待測患者為或候選為結(jié)核性腦膜炎患者； 若待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖的相對表達(dá)量為70.0-120.1，且 3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺的相對表達(dá)量為42.3-186.1，且3.05ppm化學(xué)位移代表 的腐胺的相對表達(dá)量為0-3.0，且2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量為0-0.5， 則所述待測患者為或候選為病毒性腦膜炎患者； 所述參數(shù)采集設(shè)備包括檢測待測患者腦脊液中3 · 50ppm、3 · 76ppm、3 · 05ppm和2 · 79ppm 的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物的相對表達(dá)量時使用的設(shè)備和/或試劑。2. -種用于診斷待測患者是否為結(jié)核性腦膜炎患者的系統(tǒng)，其包括參數(shù)采集設(shè)備和具 有如下數(shù)據(jù)處理功能的數(shù)據(jù)處理裝置： 將利用核磁共振檢測的待測患者腦脊液的結(jié)果進(jìn)行分析，根據(jù)如下標(biāo)準(zhǔn)輸出結(jié)論:若 待測患者腦脊液中3 · 50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖的相對表達(dá)量為15 · 5-61 · 5，且3 · 76ppm 化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺的相對表達(dá)量為214.2-442.6，且3.05ppm化學(xué)位移代表的腐胺 的相對表達(dá)量為〇. 7-5.8，且2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量為0-2.4，則所 述待測患者為或候選為結(jié)核性腦膜炎患者；否則，所述待測患者不為或候選不為結(jié)核性腦 膜炎患者； 所述參數(shù)采集設(shè)備包括檢測待測患者腦脊液中3 · 50ppm、3 · 76ppm、3 · 05ppm和2 · 79ppm 的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物的相對表達(dá)量時使用的設(shè)備和/或試劑。3. -種用于診斷待測患者是否為病毒性腦膜炎患者的系統(tǒng)，其包括參數(shù)采集設(shè)備和具 有如下數(shù)據(jù)處理功能的數(shù)據(jù)處理裝置： 將利用核磁共振檢測的待測患者腦脊液的結(jié)果進(jìn)行分析，根據(jù)如下標(biāo)準(zhǔn)輸出結(jié)論:若 待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖的相對表達(dá)量為70.0-120.1，且3.76ppm 化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺的相對表達(dá)量為42.3-186.1，且3.05ppm化學(xué)位移代表的腐胺 的相對表達(dá)量為0-3.0，且2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量為0-0.5，則所述 待測患者為或候選為病毒性腦膜炎患者；否則，所述待測患者不為或候選不為病毒性腦膜 炎患者； 所述參數(shù)采集設(shè)備包括檢測待測患者腦脊液中3 · 50ppm、3 · 76ppm、3 · 05ppm和2 · 79ppm 的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物的相對表達(dá)量時使用的設(shè)備和/或試劑。4. 權(quán)利要求1所述的用于診斷待測患者為結(jié)核性腦膜炎患者還是病毒性腦膜炎患者的 系統(tǒng)的使用方法，包括如下步驟： (1) 對待測患者腦脊液進(jìn)行核磁共振檢測，分別得到3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖、 3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺、3.05ppm化學(xué)位移代表的腐胺和2.79ppm化學(xué)位移代 表的天冬氨酸的相對表達(dá)量； (2) 根據(jù)所述相對表達(dá)量，按照如下方法區(qū)分待測患者為結(jié)核性腦膜炎患者還是病毒 性腦膜炎患者： 若待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖的相對表達(dá)量為15.5-61.5，且 3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺的相對表達(dá)量為214.2-442.6，且3.05ppm化學(xué)位移代 表的腐胺的相對表達(dá)量為0.7-5.8,且2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量為O-2.4，則所述待測患者為或候選為結(jié)核性腦膜炎患者； 若待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖的相對表達(dá)量為70.0-120.1，且 3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺的相對表達(dá)量為42.3-186.1，且3.05ppm化學(xué)位移代表 的腐胺的相對表達(dá)量為0-3.0，且2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量為0-0.5， 則所述待測患者為或候選為病毒性腦膜炎患者。5. 權(quán)利要求2所述的用于診斷待測患者是否為結(jié)核性腦膜炎患者的系統(tǒng)的使用方法， 包括如下步驟： (1) 對待測患者腦脊液進(jìn)行核磁共振檢測，分別得到3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖、 3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺、3.05ppm化學(xué)位移代表的腐胺和2.79ppm化學(xué)位移代 表的天冬氨酸的相對表達(dá)量； (2) 根據(jù)所述相對表達(dá)量，按照如下方法判斷待測患者是否為結(jié)核性腦膜炎患者： 若待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖的相對表達(dá)量為15.5-61.5，且 3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺的相對表達(dá)量為214.2-442.6，且3.05ppm化學(xué)位移代 表的腐胺的相對表達(dá)量為0.7-5.8,且2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量為0-2.4，則所述待測患者為或候選為結(jié)核性腦膜炎患者；否則，所述待測患者不為或候選不為 結(jié)核性腦膜炎患者。6. 權(quán)利要求3所述的用于診斷待測患者是否為病毒性腦膜炎患者的系統(tǒng)的使用方法， 包括如下步驟： (1) 對待測患者腦脊液進(jìn)行核磁共振檢測，分別得到3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖、 3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺、3.05ppm化學(xué)位移代表的腐胺和2.79ppm化學(xué)位移代 表的天冬氨酸的相對表達(dá)量； (2) 根據(jù)所述相對表達(dá)量，按照如下方法判斷待測患者是否為病毒性腦膜炎患者： 若待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖的相對表達(dá)量為70.0-120.1，且 3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺的相對表達(dá)量為42.3-186.1，且3.05ppm化學(xué)位移代表 的腐胺的相對表達(dá)量為0-3.0，且2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量為0-0.5， 則所述待測患者為或候選為病毒性腦膜炎患者；否則，所述待測患者不為或候選不為病毒 性腦膜炎患者。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的系統(tǒng)或權(quán)利要求4-6中任一所述的方法，其特征在 于:所述相對表達(dá)量通過如下方法獲得:對待測患者腦脊液進(jìn)行核磁共振檢測，分別得到 3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖、3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺、3.05ppm化學(xué)位移代 表的腐胺和2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的峰下面積;根據(jù)每個化學(xué)位移的峰下面積， 分別計算得到每個化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物的相對表達(dá)量。8. 檢測待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖、3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺、3.05ppm化學(xué)位移代表的腐胺和2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量 的物質(zhì)在如下1)_3)中任一種中的應(yīng)用： 1) 制備用于診斷待測患者為結(jié)核性腦膜炎患者還是病毒性腦膜炎患者的產(chǎn)品； 2) 制備用于診斷待測患者是否為結(jié)核性腦膜炎患者的產(chǎn)品； 3) 制備用于診斷待測患者是否為病毒性腦膜炎患者的產(chǎn)品。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于:所述檢測待測患者腦脊液中3.50ppm化學(xué) 位移代表的葡萄糖、3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺、3.05ppm化學(xué)位移代表的腐胺和 2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸的相對表達(dá)量的物質(zhì)包括利用核磁共振方法檢測待測患 者腦脊液中3 · 50ppm、3 · 76ppm、3 · 05ppm和2 · 79ppm的化學(xué)位移代表的差異代謝產(chǎn)物的相對 表達(dá)量時使用的設(shè)備和/或試劑。 10.3.50ppm化學(xué)位移代表的葡萄糖、3.76ppm化學(xué)位移代表的L-谷氨酰胺、3.05ppm化 學(xué)位移代表的腐胺和2.79ppm化學(xué)位移代表的天冬氨酸作為標(biāo)志物在診斷待測患者為結(jié)核 性腦膜炎患者還是病毒性腦膜炎患者中的應(yīng)用。
【文檔編號】A61B5/055GK105943048SQ201610479984
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】李自慧, 張宗德, 劉菲, 杜博平, 曹廷明, 鄭曉靜, 劉忠泉, 陳曦, 潘麗萍, 呂翎娜, 杜鳳嬌, 黃銀霞
【申請人】首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京胸科醫(yī)院, 北京市結(jié)核病胸部腫瘤研究所