【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于生物，具體涉及葡萄球菌屬細菌抑制劑在肺癌治療的應用。
技術介紹
1、非小細胞肺癌?(non-small?cell?lung?cancer,?nsclc)約占肺癌死亡的80%，其中肺腺癌?(lung?adenocarcinoma,?luad)是nsclc中最常見的病理類型。絕大部分肺腺癌患者一經診斷即為晚期轉移階段，這也是導致其死亡的主要原因[1-3]。因此闡明導致肺腺癌轉移的潛在機制十分必要。
2、目前已經有大量研究試圖從細胞層面剖析肺腺癌轉移的潛在原因（表觀遺傳學、轉錄組學、基因組學），但細胞外部的腫瘤微環境組分所發揮的作用卻鮮有報道。2022年初，腫瘤多態微生物組(polymorphic?microbiomes)被添加為新的“腫瘤標志性特征”?(cancerhallmark)之一[4]，可見多態微生物群作為腫瘤生長過程中的重要一環已為廣泛學者所接受。這些?“瘤內微生物群”可以通過調節代謝、免疫等途徑影響腫瘤細胞的生物學行為[5,6]。許多功能實驗表明，菌群失調(dysbiotic?microbiome)與多種腫瘤進展相關，如結腸癌、胰腺癌、乳腺癌等[7-10]，而肺癌中則少有報道。肺是人體最大的粘膜組織器官，在很長一段時間內被認為是無菌的。近年來，隨著非培養組學測序技術的發展，如16s?rrna測序、宏基因組測序等，顛覆了我們對下呼吸道微生物群落結構的認識。我們發現，肺組織實際上也有多種微生物群落定植，但與腸道菌群不同，肺部定植菌豐度較低[11,12],因此并沒有引起學者們的廣泛關注。然而，研究表明
3、研究表明，基于唾液、痰、支氣管鏡肺泡灌洗液以及肺癌組織標本的測序結果，肺癌組織表現出了與正常組織截然不同的微生物特征譜，其中一些物種甚至會影響患者的無病生存期?(disease?free?survival,?dfs)?[13]。例如，相較于正常組織，葡萄球菌屬( staphylococcus)、鏈球菌屬?( streptococcus)以及韋永氏球菌屬( veillonella)在肺癌組織中的豐度更高[14]。此外也有學者發現，結核分枝桿菌與肺癌的發生發展密切相關。同時小鼠模型中也呈現出相關的證據：(1)與spf小鼠相比，tp53/kras雙突變無法在無菌鼠以及接受抗生素處理的小鼠模型中誘導肺癌形成[15]；?(2)肺部共生菌群能夠誘導局部免疫抑制微環境的形成（招募中性粒細胞及γt?細胞）從而輔助轉移瘤細胞的肺內定植，而霧化吸入抗生素可以顯著減少小鼠模型的肺部轉移灶數量[16]。這些研究結果證實了肺部共生菌群在肺癌發展過程中的促進作用，然而，目前研究大部分停留在通過測序技術解析肺部微生物的生態結構失衡及其與患者臨床病理參數的關聯分析等宏觀特征層面，無法回答以下兩個關鍵問題，即：肺部菌群穩態的變化與肺癌發生發展之間是否存在因果關系，以及特定微生物能否作為肺癌治療的潛在靶點。因此深入到特定菌株及其致癌機制等微觀層面就顯得至關重要。
4、基于此，本研究結合了微生物培養組學技術、多組學生信分析手段以及腫瘤來源類器官模型的功能實驗，旨在探索瘤內定植微生物對肺腺癌轉移的影響。
技術實現思路
1、申請人首先通過大樣本臨床隊列分析，發現圍手術期感染顯著縮短肺腺癌患者的無病生存期，提示了微生物在促進腫瘤進展過程中的重要作用。申請人進一步通過整合16srrna測序以及微生物培養組學技術聚焦到葡萄球菌屬很可能作為肺腺癌組織中的優勢菌群在轉移過程中扮演重要角色。同時，基于肺癌類器官模型和動物模型的功能實驗探索進一步發現：葡萄球菌感染能夠在腫瘤微環境中產生大量乳酸并激活腫瘤細胞的乳酸轉運蛋白(mct-1等)，增強乳酸攝取能力并提升胞內總蛋白的乳酸化水平，最終促進上皮間質轉化過程的發生以及腫瘤細胞侵襲力的增強，且該作用能夠被mct-1抑制劑azd3965所阻斷，該結果提示了細菌源性乳酸在腫瘤轉移過程中所發揮的重要作用，為基于扼制瘤內微生物作用網絡的肺癌治療策略研發提供了新的線索。
2、葡萄球菌屬在腫瘤中的作用已初現端倪
3、本專利技術發現，葡萄球菌感染能夠引發肺癌細胞轉移能力的增強，其中，以尼泊爾葡萄球菌（ staphylococcus?nepalensis，s.nepalensis）和頭狀葡萄球菌（ staphylococcus? capitis，s.capitis）尤為顯著?(參見實施例2)。在現有技術中對于細菌與腫瘤之間相互作用的研究通常直接使用購買或保藏的菌株在體外研究其與腫瘤之間的關系；雖然葡萄球菌例如尼泊爾葡萄球菌（ staphylococcus?nepalensis，s.nepalensis）和頭狀葡萄球菌（ staphylococcus?capitis，s.capitis）是現有技術中已知的菌株，但本專利技術首次發現葡萄球菌特別是尼泊爾葡萄球菌（ staphylococcus?nepalensis，s.nepalensis）和頭狀葡萄球菌（ staphylococcus?capitis，s.capitis）存活于肺癌組織中，并通過培養組學手段將其從肺癌組織中分離、培養并用于后續研究與癌癥轉移之間的密切關聯，將患者源性菌株作為研究對象是本專利技術重要創新點之一。
4、葡萄球菌屬( staphylococcus)是革蘭氏陽性菌的代表，因在顯微鏡下呈球形類似葡萄而得名；是一種常見的引發醫院內交叉感染的機會性致病菌?(opportunisticpathogen)。
5、與此同時，多數葡萄球菌屬的細菌能夠分解葡萄糖并產生有機酸類物質，如乳酸、醋酸、丙酸等[19]。我們發現葡萄球菌感染能夠在微環境中產生大量乳酸并營造酸性的腫瘤微環境。正常組織或血液的ph值為7.4，而適合腫瘤細胞生存的微環境ph則為5.6-7.0[20]。長久以來，乳酸一直被視為細胞無氧糖酵解途徑的代謝廢物，然而最新研究顯示，乳酸作為腫瘤微環境中的信號分子能夠通過多種途徑重塑腫瘤細胞的生物學行為，比如直接抑制phd2以提升hif-1α轉錄因子活性、誘導活性氧產生(ros)、激活nf-κb信號通路以及促進vegfr的表達，促進血管生成等。然而，乳酸作為一種代謝產物，在人體其他生理病理過程中所發揮的非代謝相關的作用仍然是未知的。我們發現，乳酸水平的上調能夠激活mct1，增加乳酸的攝取，進而促進肺本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.乳酸轉運蛋白抑制劑或抑制葡萄球菌中乳酸產生的核酸分子在制備用于治療具有葡萄球菌感染的腫瘤的藥物或試劑盒中的用途。
2.?根據權利要求1所述的用途，其中，所述抑制葡萄球菌中乳酸產生的核酸分子的序列如SEQ?ID?NO:?1-2,?7-8所示。
3.?根據權利要求1所述的用途，其中，所述葡萄球菌是尼泊爾葡萄球菌(S.?nepalensis)或頭狀葡萄球菌(S.capitis)。
4.根據權利要求1所述的用途，其中，所述乳酸轉運蛋白是MCT-1。
5.根據權利要求1或4所述的用途，其中，所述乳酸轉運蛋白抑制劑包括靶向乳酸轉運蛋白的小分子化合物或抗體。
6.根據權利要求1所述的用途，其中，所述腫瘤為實體瘤，包括但不限于肺癌、食管癌、胃癌、結直腸癌、黑色素腫瘤、肝癌、乳腺癌、前列腺癌、纖維肉瘤、膀胱肉瘤或神經膠質瘤。
7.抑制具有葡萄球菌感染的腫瘤細胞轉移的方法，其包括敲除葡萄球菌中的乳酸產生基因Ldh和Ddh或者向所述腫瘤細胞施用乳酸轉運蛋白抑制劑，其中所述方法用于非治療目的。
8.?根據權利要求7所
9.根據權利要求7所述的方法，其中所述乳酸產生基因Ldh和Ddh是通過Crisper/cas9技術敲除的。
10.?根據權利要求9所述的方法，其中，所述Crisper/cas9中所使用的引物分別如SEQID?NO:?1-2,?7-8所示。
...【技術特征摘要】
1.乳酸轉運蛋白抑制劑或抑制葡萄球菌中乳酸產生的核酸分子在制備用于治療具有葡萄球菌感染的腫瘤的藥物或試劑盒中的用途。
2.?根據權利要求1所述的用途，其中，所述抑制葡萄球菌中乳酸產生的核酸分子的序列如seq?id?no:?1-2,?7-8所示。
3.?根據權利要求1所述的用途，其中，所述葡萄球菌是尼泊爾葡萄球菌(s.?nepalensis)或頭狀葡萄球菌(s.capitis)。
4.根據權利要求1所述的用途，其中，所述乳酸轉運蛋白是mct-1。
5.根據權利要求1或4所述的用途，其中，所述乳酸轉運蛋白抑制劑包括靶向乳酸轉運蛋白的小分子化合物或抗體。
6.根據權利要求1所述的用途，其中，所述腫瘤為實體瘤，包括但不限于肺...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王子平，于歡，
申請(專利權)人：北京市腫瘤防治研究所，
類型：發明
國別省市：
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