一种与脊柱关节炎相关的生物标志物及其应用

本发明属于生物，涉及一种与脊柱关节炎相关的生物标志物及其应用。

背景技术：

1、脊柱关节炎(spa)是一种炎性风湿病，临床表现多种多样，包括反应性关节炎、儿童特发性关节炎、银屑病性关节炎、与炎性肠病相关的关节炎和强直性脊柱炎(as)。spa的诊断在临床实践中具有挑战性，因为专门用于spa的生物标记很少。目前，人类白细胞抗原(hla)-b27是用于诊断spa最常用的遗传生物标记，而用于评估spa病情活动最好的生物标记似乎是c反应蛋白(crp)。然而，健康人中也有hla-b27，并且与临床表现无关。此外，crp水平的升高并不具有spa特异性，因为它可以在广泛的炎症情况中发现，而crp的水平随新的韧带骨化的发展而显著下降。最近的研究强烈推荐采用磁共振成像(mri)进行早期诊断，因为mri在检测活动的骶髂关节炎方面具有很高的敏感性。然而，mri炎性异常也可能存在于其他疾病中，例如感染。此外，在日常临床实践中使用mri监测spa的成本很高。因此，对于spa的诊断和病情活动的监测，仍需要更具特异性的生物标记。

2、自身抗体的存在是自身免疫疾病的一个关键特征，它们是诊断和评估自身免疫疾病病情活动的最常用生物标志之一。自身抗体的检测具有很高的敏感性，并且它们可以在血清中检测回溯到多年，而比起抗原水平出现异常更能有效地识别它们。然而，自身抗体很少被用于诊断spa，因为spa通常被认为是一种炎性疾病而不是自身免疫性疾病。

3、热休克蛋白(heat shock protein，hsp)是一类在各种应激情况下呈高表达的蛋白质分子，有研究表明hsp参与了机体的各种炎症及免疫反应，热休克蛋白90(heat shockprotein 90，hsp90)是最常见的热休克蛋白之一，目前研究表明，hsp90与风湿性疾病存在密切联系，已有证据显示，在结缔组织病中如系统性红斑狼疮患者中存在有hsp90的表达增加，抗hsp90自身抗体的表达也被minota s和conroy se等人在系统性红斑狼疮患者中证实。但在炎性关节炎中是否存在抗hsp90自身抗体尚无文献报道。

4、综上所述，开发新型的与脊柱关节炎相关的生物标志物，对于脊柱关节炎诊断和治疗领域具有重要意义。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足和实际需求，本发明提供一种与脊柱关节炎相关的生物标志物及其应用，为脊柱关节炎的早期诊断及预测spa的发病和进展提供新思路、新手段。

2、为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种与脊柱关节炎相关的生物标志物，所述生物标志物包括抗热休克蛋白90α自身抗体。

4、本发明识别新的自身抗体作为spa的血清生物标志物，利用western blotting(wb)和质谱分析(ms)在spa患者血清中鉴定潜在的抗热休克蛋白90α的自身抗体(anti-hsp90α)，然后用酶联免疫吸附法(elisa)确认所鉴定的自身抗体hsp90α的存在，并分析其临床相关性。与正常人及其他自身免疫疾病患者相比，脊柱关节病患者(spa患者)血清中anti-hsp90α的自身抗体的滴度显着增高，在spa患者中，anti-hsp90α自身抗体的患病率为27.7％，显著高于健康对照组(4.76％)或其他风湿性疾病患者。与anti-hsp90α阴性的spa患者相比，anti-hsp90α阳性的患者在停药后复发的风险高出3.14倍，在持续缓解后停药的spa患者中，抗hsp90α阳性是24周内疾病复发的独立危险因素。表明anti-hsp90α的自身抗体可作为spa的潜在新血清生物标志物，可用于spa早期诊断以及预测处于缓解期的spa患者停药后出现发作的时间。

5、第二方面，本发明提供检测第一方面所述的与脊柱关节炎相关的生物标志物的物质在制备诊断受试者是否患有脊柱关节炎或预测受试者脊柱关节炎复发风险的产品中的应用。

6、本发明基于开发的与脊柱关节炎相关的生物标志物，利用检测其表达水平的物质即可开发诊断受试者是否患有脊柱关节炎或预测受试者脊柱关节炎复发风险的产品，可以理解，本领域通用的能够检测抗热休克蛋白90α的自身抗体的物质均适用于本发明。

7、第三方面，本发明提供一种诊断受试者是否患有脊柱关节炎或预测受试者是否存在脊柱关节炎复发风险的产品，所述产品包括检测第一方面所述的与脊柱关节炎相关的生物标志物的表达水平的试剂和/或设备。

8、优选地，所述表达水平为抗热休克蛋白90α自身抗体的滴度。

9、第四方面，本发明提供第一方面所述的与脊柱关节炎相关的生物标志物在构建脊柱关节炎早期诊断模型和/或制备脊柱关节炎早期诊断装置中的应用。

10、第五方面，本发明提供一种脊柱关节炎早期诊断模型，所述脊柱关节炎早期诊断模型的输入变量包括第一方面所述的与脊柱关节炎相关的生物标志物的表达水平值；所述脊柱关节炎早期诊断模型的输出变量包括差异倍数，所述差异倍数的计算公式为：

11、

12、其中，所述表达水平为以elisa法测定的受试者样品中抗热休克蛋白90α自身抗体的od值；所述截断值为以elisa法测定的健康个体样品中抗热休克蛋白90α自身抗体的od值的平均值+2倍标准差(mean+2sd)；脊柱关节炎阳性的判断标准为：差异倍数大于1。

13、优选地，od值测定波长为450nm，620nm。

14、第六方面，本发明提供一种脊柱关节炎早期诊断装置，所述装置包括如下单元：

15、分析单元，用于执行包括：

16、检测受试者的待测样品中第一方面所述的与脊柱关节炎相关的生物标志物的表达水平值；

17、评估单元，用于执行包括：

18、将分析单元检测到的脊柱关节炎相关的生物标志物的表达水平值输入第五方面所述的脊柱关节炎早期诊断模型中进行计算，输出差异倍数，并判断是否为脊柱关节炎阳性。

19、优选地，所述待测样品包括血清样品。

20、第七方面，本发明提供第一方面所述的与脊柱关节炎相关的生物标志物作为靶点在筛选预防或治疗脊柱关节炎的药物中的应用。

21、优选地，所述筛选包括基于候选药物使用前和使用后对所述与脊柱关节炎相关的生物标志物的影响，从而确定候选药物是否可以用于预防或治疗脊柱关节炎。

22、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

23、本发明首次发现了抗热休克蛋白90α自身抗体与脊柱关节炎相关，与正常人及其他自身免疫疾病患者相比，spa患者血清中抗热休克蛋白90α的自身抗体的滴度显着增高，用于脊柱关节炎的症状辅助判断，具有检测精确度高、方便快捷以及安全微创的特点，对辅助诊断、预测spa的发病和进展以及设计精准治疗方案具有重要的临床指导意义。

技术特征：

1.一种与脊柱关节炎相关的生物标志物，其特征在于，所述生物标志物包括抗热休克蛋白90α自身抗体。

2.检测权利要求1所述的与脊柱关节炎相关的生物标志物的物质在制备诊断受试者是否患有脊柱关节炎或预测受试者脊柱关节炎复发风险的产品中的应用。

3.一种诊断受试者是否患有脊柱关节炎或预测受试者是否存在脊柱关节炎复发风险的产品，其特征在于，所述产品包括检测权利要求1所述的与脊柱关节炎相关的生物标志物的表达水平的试剂和/或设备。

4.根据权利要求3所述的诊断受试者是否患有脊柱关节炎或预测受试者是否存在脊柱关节炎复发风险的产品，其特征在于，所述表达水平为抗热休克蛋白90α自身抗体的滴度。

5.权利要求1所述的与脊柱关节炎相关的生物标志物在构建脊柱关节炎早期诊断模型和/或制备脊柱关节炎早期诊断装置中的应用。

6.一种脊柱关节炎早期诊断模型，其特征在于，所述脊柱关节炎早期诊断模型的输入变量包括权利要求1所述的与脊柱关节炎相关的生物标志物的表达水平值；

7.一种脊柱关节炎早期诊断装置，其特征在于，所述装置包括如下单元：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述待测样品包括血清样品。

9.权利要求1所述的与脊柱关节炎相关的生物标志物作为靶点在筛选预防或治疗脊柱关节炎的药物中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述筛选包括基于候选药物使用前和使用后对所述与脊柱关节炎相关的生物标志物的影响，从而确定候选药物是否可以用于预防或治疗脊柱关节炎。

技术总结
本发明公开了一种与脊柱关节炎相关的生物标志物及其应用。所述生物标志物包括抗热休克蛋白90α自身抗体。本发明首次发现了抗热休克蛋白90α自身抗体与脊柱关节炎相关，与正常人及其他自身免疫疾病患者相比，SpA患者血清中抗热休克蛋白90α的自身抗体的滴度显着增高，与疾病活动度显著相关，且在具有复发特征的SpA患者中滴度显著增高，用于脊柱关节炎活动度评估、预后辅助判断，具有检测精确度高、方便快捷以及安全微创的特点，对辅助诊断、预测SpA的发病和进展以及设计精准治疗方案具有重要的临床指导意义。

技术研发人员：石桂秀,刘源,李一璇,钱红燕,张昕玮
受保护的技术使用者：厦门大学附属第一医院（厦门市第一医院、厦门市红十字会医院、厦门市糖尿病研究所）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15