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一種結(jié)直腸癌腸道微生物標志物及其應用與構(gòu)建結(jié)直腸癌檢測模型的方法

文檔序號:40396059發(fā)布日期:2024-12-20 12:19閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種結(jié)直腸癌腸道微生物標志物,其特征在于,所述腸道微生物標志物包括以下菌種:tm7_phylum_sp_oral_taxon_348、科氏梭菌(clostridium_sp_nsj_42)、狄氏副擬桿菌(parabacteroides_distasonis)、血鏈球菌(streptococcus_sanguinis)、產(chǎn)孢腸道細菌(turicibacter?sanguinis)、?candidatus_nanosynsacchari_sp_tm7_anc_38_39_g1_?1、華德薩特菌(sutterella_wadsworthensis)、齒放線菌(actinomyces_dentalis)、非典型韋榮菌(veillonella_atypica)、?放線菌屬(actinomyces_sp_icm47)、gemmiger_formicilis、大腸桿菌(escherichia_coli)、blautia_faecicola、溝跡優(yōu)桿菌(eubacterium_sulci)、變異白蟻菌(isoptericola_variabilis)、sellimonas_intestinalis、?瘤胃球菌屬(ruminococcus_sp_af41_9)、多爾氏菌(dorea_longicatena)、普通擬桿菌(phocaeicola_vulgatus)、糞腸球菌(enterococcus_faecium)、靈巧糞球菌(coprococcus_catus)、直腸真桿菌(eubacterium_rectale)、梭狀芽孢桿菌(clostridium_sp_af20_17lb)、羅姆布茨菌(romboutsia_timonensis)、?產(chǎn)丁酸無桿菌(agathobaculum_butyriciproducens)、多形擬桿菌(bacteroides_thetaiotaomicron)、阿德勒克羅伊茨菌屬(adlercreutzia_equolifaciens)、口腔消化鏈球菌(peptostreptococcus_stomatis)、candidatus_cibiobacter_qucibialis、卵形擬桿菌(bacteroides_ovatus)、脆弱擬桿菌(bacteroides_fragilis)、普拉梭菌(faecalibacterium_prausnitzii)、fusicatenibacter_saccharivorans。

2.一種權(quán)利要求1所述的結(jié)直腸癌腸道微生物標志物的應用,其特征在于,所述應用包括用于制備診斷患者是否患有結(jié)直腸癌或結(jié)直腸癌風險的產(chǎn)品、作為靶點用于結(jié)直腸癌的病情評估和治療以及構(gòu)建結(jié)直腸癌檢測模型;所述產(chǎn)品包括檢測試劑、檢測試劑盒和檢測芯片中的任意一種。

3.一種應用權(quán)利要求1所述的結(jié)直腸癌腸道微生物標志物構(gòu)建結(jié)直腸癌檢測模型的方法,其特征在于,包括以下步驟:

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的構(gòu)建結(jié)直腸癌檢測模型的方法,其特征在于,所述步驟(1)中,所述物種注釋與組成譜分析包括:

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的構(gòu)建結(jié)直腸癌檢測模型的方法,其特征在于,所述步驟(1)中,所述基因豐度統(tǒng)計包括:基因core-pan曲線、基因稀釋曲線、基因數(shù)目的樣品間相關(guān)性分析。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的構(gòu)建結(jié)直腸癌檢測模型的方法,其特征在于,所述步驟(1)中,所述功能注釋包括:kegg數(shù)據(jù)率功能注釋分析、humann3:定量通路豐度、ko功能豐度及分析、module功能豐度及分析、pathway功能豐度及分析。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的構(gòu)建結(jié)直腸癌檢測模型的方法,其特征在于,所述步驟(1)中,所述差異分析包括:lefse分析、優(yōu)勢物種差異、多元方差adonis、maaslin、秩和檢驗差異、隨機森林、pathway功能豐度及分析。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的構(gòu)建結(jié)直腸癌檢測模型的方法,其特征在于,所述步驟(1)中進行高通量測序,包括:用fastp進行去除接頭、用bowtie2去除宿主序列、用metaphlan4進行基于marker的物種豐度分析、用humann33進行功能分析。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的構(gòu)建結(jié)直腸癌檢測模型的方法,其特征在于,所述步驟(2)中,通過結(jié)直腸癌腸道微生物標志物建立鑒定結(jié)直腸癌和健康人群的隨機森林模型,評估,得到結(jié)直腸癌檢測模型,具體為:

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的構(gòu)建結(jié)直腸癌檢測模型的方法,其特征在于,所述步驟(2)中隨機森林模型的訓練參數(shù)為:基學習器的數(shù)據(jù)n_estimators={100,?500,?1000},樹的最大深度max_depth={1,?2,?3,?7,?9},最大特征數(shù)max_features=["log2",?"sqrt"],使用gridsearchcv從python的scikit-learn庫中進行參數(shù)調(diào)優(yōu)。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種結(jié)直腸癌腸道微生物標志物及其應用與構(gòu)建結(jié)直腸癌檢測模型的方法,屬于生物醫(yī)學技術(shù)領域,本發(fā)明從宏基因組數(shù)據(jù)中提取與結(jié)直腸癌發(fā)病機制和進程相關(guān)的生物標志物,構(gòu)建隨機森林模型,并進行評估得到結(jié)直腸癌檢測模型,將待測患者的宏基因組及其豐度信息輸入結(jié)直腸癌檢測模型進行識別,增加了結(jié)直腸癌檢測模型的泛化能力和抗過擬合性,能夠更準確地預測和評估結(jié)直腸癌的病情,有助于醫(yī)生制定更有效的治療方案,提高患者的生存率和生活質(zhì)量;還具有非侵入性、操作簡便等優(yōu)點,能夠為結(jié)直腸癌的診斷提供新的途徑,篩選出的微生物標志物和構(gòu)建的結(jié)直腸癌檢測模型具有較高的準確性和特異性,有助于提高結(jié)直腸癌的診斷效率。

技術(shù)研發(fā)人員:朱峰,劉睿娜,張玉丹,王藝揚,李春娥,馬現(xiàn)倉
受保護的技術(shù)使用者:西安交通大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2024/12/19
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