本发明涉及生物医学检测,具体而言,涉及一种高血压预警模型、产品、计算机可读存储介质及其应用。
背景技术:
1、高血压作为一种普遍存在的慢性疾病,长期以来一直是全球健康研究的重点。它不仅是心脑血管疾病的主要危险因素,还与许多其他严重健康问题有着直接的关联,例如肾病、视网膜病变以及许多代谢性疾病。由于高血压的发病机制复杂,涉及多种遗传和环境因素的相互作用,对其病因的研究一直是医学研究的热点。
2、在高血压的研究领域,全基因组测序(whole genome sequencing,wgs)技术已经成为识别与疾病相关的遗传因素的强有力工具。这种方法不仅能够覆盖整个基因组的编码区和非编码区,还能够识别出罕见变异和低频变异,为高血压的遗传学研究提供了新的视角。
3、近年来的研究利用wgs技术已经发现了数个与高血压相关的新遗传位点。例如,一项由ehret gb等人发表在《自然遗传学》杂志上的研究,通过对数千名高血压患者进行全基因组测序,鉴定出与高血压显著相关的新遗传位点cyp17a1(位于8q24.2)、npr3-c5orf23(位于5q21.3)。这些位点的发现不仅增加了人们对高血压遗传基础的了解,也指明了新的疾病机制和潜在的治疗靶点。
4、此外,warren hr等人在《自然通讯》上发表的研究中,使用wgs技术分析了来自不同种族背景的高血压患者群体,发现了多个与高血压有关的罕见变异,其中包括在plce1(位于10q23.33)和cacna1d(位于3p21.1)基因上的变异。这些研究揭示了罕见变异在高血压发病机制中的潜在作用,为高血压的个体化治疗提供了新的线索。
5、这些基于wgs技术的研究不仅展示了高通量测序技术在复杂疾病遗传学研究中的巨大潜力,也为人们提供了关于高血压遗传易感性的宝贵信息。通过细致地分析这些与高血压相关的遗传位点和变异,研究人员可以更好地理解疾病的发生机制,进而开发出更为精准的预防和治疗策略,为高血压患者带来希望。
6、目前,在高血压风险预测技术中,虽然取得了一定的进展,但依然存在一些客观缺点和局限性:
7、(1)基于传统生物标志物的风险评估:这些方法主要依赖于血压测量、血脂水平、体重指数(bmi)等传统生物标志物来评估高血压风险。虽然这些方法在临床实践中广泛应用,但它们无法全面反映个体的遗传易感性,因而在精准性和预测早期风险方面存在局限。
8、(2)全基因组关联分析(gwas):gwas技术通过鉴定与疾病相关的常见遗传变异(即多态性位点)来评估风险。然而,这种方法主要聚焦于频繁出现的遗传变异,可能忽略罕见变异的作用,而这些罕见变异在某些个体中可能对高血压风险具有显著影响。
9、(3)基于特定基因panel的检测:基因面板测试通过分析一组已知与高血压相关的基因来评估风险。虽然这种方法在特定基因变异的检测上较为精确,但它的局限性在于只能检测到一小部分已知的与高血压相关的基因变异,可能错过其他未知的重要遗传因素。
10、(4)全外显子组测序(wes):尽管wes技术可以检测到编码区内的遗传变异,对于那些在非编码区(例如调控序列)发生的可能影响疾病风险的变异,wes却无能为力。因此,其预测能力可能不如全基因组测序全面。
11、鉴于此,特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种高血压预警模型、产品、计算机可读存储介质及其应用以提高预测能力的全面性,进而提高高血压的早期预警准确性。
2、本发明是这样实现的:
3、第一方面,本发明提供了一种高血压预警或诊断标志物的检测试剂在制备高血压预警或诊断产品中的应用,高血压预警或诊断标志物包括rs2106809、rs699、rs671和rs1799983,根据样本rs2106809、rs699、rs671和rs1799983的基因型信息进行高血压风险预警或诊断。
4、第二方面,本发明提供了一种用于高血压预警或诊断的产品,产品包括上述的高血压预警或诊断标志物的检测试剂。
5、第三方面,本发明提供了一种高血压风险预警或诊断的模型,模型采用如下回归方程计算风险评分:风险评分y=-0.11805319*rs2106809-0.39629604*rs699+0.02177215*rs671+0.03985716*rs1799983-0.1326726*pulse-0.2147923*bmi+1.42201697;
6、所述风险评分的取值在0-1之间;其中基因型信息的赋值范围在0-1之间,当基因位点为杂合时取值0.5,纯合突变时取值为1,野生型纯合突变时取值为0;
7、所述模型中的pulse和bmi数值是对样本的pulse和bmi数值进行标准化处理后的数值,且pulse和bmi标准化之后的数值均在0-1之间。
8、第四方面,本发明提供了一种用于高血压风险预警或诊断的装置或系统,装置或系统包括:
9、数据获取模块,用于获取待测受试者样本中的高血压预警或诊断标志物的基因型信息;或获取上述的高血压预警或诊断标志物的基因型信息和脉搏和身体质量指数;
10、预警模块,用于将数据获取模块得到的高血压预警或诊断标志物的基因型信息,或,基因型信息、脉搏和身体质量指数作为输入数据提供给训练好的预警模型,预警模型被训练基于受试者的高血压预警或诊断标志物的基因型信息和脉搏和身体质量指数而对受试者的高血压风险预警或诊断;
11、结果获取模块,用于获取预警模块中预警模型的输出结果,得到受试者的预警结果;预警逻辑回归模型;预警模型为上述的高血压风险预警或诊断的模型。
12、第五方面,本发明提供了一种计算机设备,计算机设备包括存储器和处理器,存储器存储有程序,处理器执行程序时实现如下方法:
13、获取待测受试者样本中的高血压预警或诊断标志物的基因型信息;或获取上述的高血压预警或诊断标志物的基因型信息、pulse和bmi;
14、将得到的高血压预警或诊断标志物的基因型信息,或,基因型信息、pulse和bmi作为输入数据提供给训练好的模型,模型被训练基于受试者的高血压预警或诊断标志物的基因型信息、pulse和bmi而对受试者的高血压风险预警或诊断;
15、获取模型的输出结果,得到受试者的预警结果;模型为逻辑回归模型。
16、第六方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质包括存储的计算机程序;其中,在计算机程序运行时控制计算机可读存储介质实现上述的方法。
17、本发明具有以下有益效果:
18、本发明经过筛选,新发现了可以用于评估高血压风险的生物标志物rs2106809、rs699、rs671和rs1799983,通过检测样本中rs2106809、rs699、rs671和rs1799983位置的基因型信息,根据基因型信息判断样本具有高血压风险或患有高血压。
19、本发明还构建了一个能够预测高血压的早期预警模型,该预警模型能够基于rs2106809、rs699、rs671和rs1799983的基因型信息进行高血压风险预警或诊断,此外,也可结合基因和脉搏、bmi等多个维度的数据,具有成本低、指标易获取、预测能力全面、预警或诊断结果准确度高等特点。
1.一种高血压预警或诊断标志物的检测试剂在制备高血压预警或诊断产品中的应用,其特征在于,所述高血压预警或诊断标志物包括rs2106809、rs699、rs671和rs1799983,根据样本rs2106809、rs699、rs671和rs1799983的基因型信息进行高血压风险预警或诊断。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述高血压风险预警或诊断的方法如下:依据rs2106809、rs699、rs671和rs1799983的基因型信息与高血压风险构建高血压风险预警或诊断的模型;对待测样本rs2106809、rs699、rs671和rs1799983的基因型信息进行赋值,将所述赋值输入所述高血压风险预警或诊断的模型,根据所述高血压风险预警或诊断的模型的输出结果对样本进行高血压风险预警或诊断。
3.根据权利要求1或2所述的应用,其特征在于,所述检测试剂为通过聚合酶链式反应、实时荧光定量聚合酶链式反应,和/或核酸质谱方法检测样本中所述高血压预警或诊断标志物基因型的试剂。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述检测试剂为引物和/或探针。
5.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述高血压预警或诊断产品为引物、探针、试剂盒、芯片、测序文库、膜条中的至少一种;
6.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述高血压预警或诊断标志物还包括脉搏(pulse)和身体质量指数(bmi),所述高血压风险预警或诊断的方法如下:依据rs2106809、rs699、rs671和rs1799983的基因型信息、脉搏(pulse)和身体质量指数(bmi)与高血压风险构建高血压风险预警或诊断的模型;对待测样本rs2106809、rs699、rs671和rs1799983的基因型信息进行赋值,并对待测样本的pulse和bmi进行赋值,将基因型信息的所述赋值、pulse和bmi的赋值输入所述高血压风险预警或诊断的模型,根据所述高血压风险预警或诊断的模型的输出结果对样本进行高血压风险预警或诊断;
7.一种用于高血压预警或诊断的产品,其特征在于,所述产品包括权利要求1-6任一项中所述的高血压预警或诊断标志物的检测试剂;
8.一种高血压风险预警或诊断的模型,其特征在于,所述模型采用如下回归方程计算风险评分:y=-0.11805319*rs2106809
9.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有程序,所述处理器执行所述程序时实现如下方法:
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序;其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质实现权利要求9中所述的方法。