(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210382669.6 (22)申请日 2022.04.12 (71)申请人 苏州市立医院 地址 215000 江苏省苏州市道前街26号 申请人 苏州贝康医疗器 械有限公司 (72)发明人 王挺　邢彦如　乔龙威　廖正丽　 李红　孔令印　朱利平　梁波　 陈萍　吴晓　薛莹　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 专利代理师 王艳斋 (51)Int.Cl. G16B 15/30(2019.01) G16B 40/00(2019.01) C12Q 1/6883(2018.01)C12N 15/11(2006.01) (54)发明名称 一种与早发型重度子痫前期发生相关的靶 标基因组合及其应用 (57)摘要 本发明公开一种与早发型重度子痫前期发 生相关的靶 标基因组合及其应用。 所述靶标基因 组合包括SNORD14C、 ASPA、 ARL13A、 TRIM69、 LINC01338、 FIBIN、 F8A2、 MRPL20、 BRF1、 ZNF407 ‑ AS1、 BVES、 TFDP1、 COL4A4、 ANKRD36BP2、 DUS3L、 ADCY1、 KIF26A、 SLC12A2、 KLF4、 CHKA和KIF26B。 本 发明发现早发型重度先兆子痫前期患者与健康 孕妇血浆游离DNA部分基因的TSS特征存在显著 差异， 对TSS特征进行标准化和离散化后结合孕 妇孕周信息， 使用机器学习算法， 构建的预测模 型能够有效的预测早发型重度先兆子痫前期的 发病风险。 权利要求书3页 说明书9页 附图4页 CN 114822682 A 2022.07.29 CN 114822682 A 1.一种与早发型重度子痫前期发生相关的靶标基因组合， 其特征在于， 所述靶标基因 组合包括SNORD14C、 ASPA、 ARL13A、 T RIM69、 LINC01338、 FIB IN、 F8A2、 MRPL20、 BRF1、 ZNF407 ‑ AS1、 BVES、 TFDP1、 COL4A4、 ANKRD36BP2、 DUS3L、 ADCY1、 KIF26A、 SLC12A2、 KLF4、 CHKA和 KIF26B。 2.权利要求1所述的与早发型重度子痫前期 发生相关的靶标基因组合在作为筛查早发 型重度子痫前期的标志 物方面的应用。 3.权利要求1所述的与早发型重度子痫前期 发生相关的靶标基因组合在制备早发型重 度子痫前期筛查产品中的应用。 4.一种用于早发型重度子痫前期检测的系统， 其特征在于， 所述用于早发型重度子痫 前期检测的系统包括： 样本分析模块： 将样本测序 数据比对到参考基因组上并获取每个基因的转录起始位点 区域覆盖情况； 筛选特征模块： 筛 选预测早发型重度先兆子痫前期的特 征基因； 构建模型模块： 构建预测早发型重度先兆子痫前期的模型； 计算模块： 利用预测早发型重度先兆子痫前期的模型计算样本患 早发型重度 先兆子痫 前期的概 率； 所述特征基因为权利要求1所述的与早发型重度子痫前期发生相关的靶标基因 组合。 5.根据权利要求4所述的用于早发型重度子痫前期检测的系统， 其特征在于， 所述样本 分析模块用于进行包括如下的操作： (1‑1)获取样本的高通量测序原始数据与参考基因组进行比对， 并按照染色体进行排 序； (1‑2)对比对的结果进行去重复； (1‑3)统计每个基因的转录起始位点区域的覆盖深度， 对每个转录起始位点区域的覆 盖深度加 和得到每 个基因的TS Sdepth； (1‑4)将每个基因的转录起始位点区域按照公式(1)进行标准化得到每个基因的转录 起始位点区域的特 征； TSSinormalized＝TSSidepth/total TSSdepth×106                   公式(1) 其中， TSSinormalized为基因i的转录起始 位点区域的特征， TSSidepth为基因i的转录起始 位 点区域的覆盖深度， total  TSSdepth为所有基因的转录起始位 点区域的覆盖深度加 和； 优选地， 所述样本包括血浆游离DNA； 优选地， 所述 转录起始位 点区域的大小为 转录起始位 点上下游0.5～5kb。 6.根据权利要求4或5所述的用于早发型重度子痫前期检测的系统， 其特征在于， 所述 筛选特征模块用于进行包括如下的操作： (2‑1)将早发型重度先兆子痫前期患者和正常孕妇按照孕周进行匹配， 使用差异分析 软件寻找两组样本转录起始位 点区域有显著差异的基因； (2‑2)使用最小绝对值收敛和选择算子对(2 ‑1)差异基因筛选， 得到预测模型的特征基 因。 7.根据权利要求4 ‑6任一项所述的用于早发型重度子痫前期检测的系统， 其特征在于， 所述构建模型模块用于进行包括如下的操作：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114822682 A 2(3‑1)获取最佳截断值： 按照公式(2)计算特征基因区分对照组和疾病组的最佳截断值 best cut‑off； best cut‑off＝max(sensitivity+specificity)                公式(2)； 其中， max(sensitivity+specificity)表示灵敏性sensitivity和特异性specificity 加和的最大值； (3‑2)特征基因离散化： 按照最佳截断值根据公式(3)将训练集样本中特征基因的转录 起始位点TSSinormalized进行离散化转化为0或1； 公式(3)： TSSi＝0， TSSinormalized>＝best cut‑off； TSSi＝1， TSSinormalized<best cut‑off； 其中， TSSi为基因i最终离散化后的特 征值； (3‑3)构建模型： 使用机器学习的方法基于特征基因和孕周构建预测早发型重度先兆 子痫前期的模型； 优选地， 所述机器学习的方法包括贝叶斯统计、 随机森林、 支持向量机或广义线性模型 中的任意 一种； 优选地， (3 ‑3)还包括使用10次交叉验证的方法对 模型参数进行优化。 8.根据权利要求4 ‑7任一项所述的用于早发型重度子痫前期检测的系统， 其特征在于， 所述计算模块用于进行包括如下的操作： 将特征基因离散化后的结果和孕周输入预测早发型重度先兆子痫前期的模型得到样 本患早发型重度先兆子痫前期的概 率。 9.根据权利要求4 ‑8任一项所述的用于早发型重度子痫前期检测的系统， 其特征在于， 所述用于早发型重度子痫前期检测的系统包括： (1)样本分析模块用于进行包括如下的操作： (1‑1)获取样本的高通量测序原始数据与参考基因组进行比对， 并按照染色体进行排 序； (1‑2)对比对的结果进行去重复； (1‑3)统计每个基因的转录起始位点区域的覆盖深度， 对每个转录起始位点区域的覆 盖深度加 和得到每 个基因的TS Sdepth； (1‑4)将每个基因的转录起始位点区域按照公式(1)进行标准化得到每个基因的转录 起始位点区域的特 征； TSSinormalized＝TSSidepth/total TSSdepth×106                    公式(1) 其中， TSSinormalized为基因i的转录起始 位点区域的特征， TSSidepth为基因i的转录起始 位 点区域的覆盖深度， total  TSSdepth为所有基因的转录起始位 点区域的覆盖深度加 和； (2)筛选特征模块用于进行包括如下的操作： (2‑1)将早发型重度先兆子痫前期患者和正常孕妇按照孕周进行匹配， 使用差异分析 软件寻找两组样本转录起始位 点区域有显著差异的基因； (2‑2)使用最小绝对值收敛和选择算子对(2 ‑1)差异基因筛选， 得到预测模型的特征基 因； (3)构建模型模块：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114822682 A 3