来源于红球菌属细菌的纳米囊泡及其用途制造技术

本发明专利技术涉及来源于红球菌属细菌的囊泡及其用途。发明专利技术人已经通过实验证实了在从患有肺癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、膀胱癌、淋巴瘤、糖尿病、中风、心肌梗塞、哮喘COPD和痴呆症的患者获得的临床样品中的囊泡与正常个体相比显著减少，并且当施用从菌株中分离的囊泡时，由病原囊泡(例如来源于大肠杆菌的囊泡)引起的炎性介质的分泌被显著抑制，且来源于红球菌属细菌的囊泡显著抑制应激激素引起的脑神经细胞损伤，并且因此，根据本发明专利技术的来源于红球菌属细菌的囊泡可有效地用于开发诊断肺癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、膀胱癌、淋巴瘤、糖尿病、中风、心肌梗塞、哮喘COPD和/或痴呆症的方法以及开发用于预防、缓解或治疗恶性疾病、糖尿病、中风、心血管疾病、炎性肺病和/或脑神经疾病的组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】来源于红球菌属细菌的纳米囊泡及其用途
本专利技术涉及来源于红球菌属(genusRhodococcus)细菌的纳米囊泡及其用途，更具体地，涉及使用来源于红球菌属细菌的纳米囊泡诊断恶性疾病(例如肺癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、膀胱癌、淋巴瘤等等)、糖尿病、中风、心血管疾病(例如心肌梗塞等)、炎性肺病(如哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)等)或痴呆症的方法，和一种用于预防、缓解或治疗恶性疾病、糖尿病、中风、心血管疾病、炎性肺病或脑神经疾病(acranialnervedisease)的组合物，其包含所述囊泡。本申请要求2019年1月9日提交的韩国专利申请No.10-2019-0002609和2020年1月7日提交的韩国专利申请No.10-2020-0002274的优先权和在这些申请中的说明书和附图中的所有公开的内容并入本申请。
技术介绍
自21世纪初以来，在过去被认为是流行病的急性传染病已变得不那么重要，而由于人类与微生物群落之间的不和谐而导致的伴随免疫功能障碍的慢性炎性疾病已经改变疾病模式，成为决定生活质量和人类寿命的主要疾病。作为21世纪的顽固性慢性病，癌症、心血管疾病、慢性炎性疾病、代谢性疾病和神经精神疾病是决定人类寿命和生活质量的重大疾病，并且成为公共卫生的一大挑战。众所周知，人体中共存的微生物数量已达到100万亿，是人体细胞数量的10倍，微生物基因数量是人体基因数量的100倍以上。微生物群或微生物组是指微生物群落，包括存在于给定栖息地中的细菌，古细菌和真核生物。我们体内共存的细菌和周围环境中存在的细菌会分泌纳米大小的囊泡，以便与其他细胞交换有关基因、低分子化合物、蛋白质等的信息。粘膜形成物理防御膜，尺寸为200纳米(nm)或更大的颗粒无法通过该物理防御膜，因此，共存于粘膜中的细菌不能通过粘膜，但来源于细菌的囊泡的大小为100纳米或更小并通过粘膜相对自由地穿过上皮细胞后被吸收到我们体内。由细菌局部分泌的来源于细菌的囊泡经粘膜上皮细胞吸收，从而引起局部炎症反应，而穿过上皮细胞的囊泡经淋巴管系统吸收，从而分布在各个器官中，并且免疫和炎性反应在分布有囊泡的器官中受到调节。例如，来源于诸如大肠杆菌之类的致病性革兰氏阴性细菌的囊泡局部引起结肠炎，并且在被吸收到血管中时，通过血管内皮炎症反应促进全身性炎症反应和血液凝固，以及在被吸收到胰岛素作用肌细胞中时引起胰岛素耐受性和糖尿病等等。另一方面，来源于有益细菌的囊泡可通过控制由致病性囊泡引起的免疫功能障碍和代谢功能障碍来控制疾病。作为对来源于细菌的囊泡等因子的免疫应答，以白介素(以下称IL)-17细胞因子的分泌为特征的Th17免疫应答发生，并且在暴露于来源于病原菌的囊泡时从上皮细胞、免疫细胞等分泌IL-6，从而诱导Th17免疫应答。由Th17免疫应答引起的炎症的特征在于嗜中性粒细胞浸润，并且在发生炎症的过程中，从炎症细胞(如中性白细胞和巨噬细胞)分泌的肿瘤坏死因子-α(以下称为TNF-α)起着重要的作用。慢性炎症与致癌作用密切相关。特别是中性粒细胞等炎症细胞分泌的IL-6和TNF-α促进癌细胞的产生和癌细胞向周围组织的浸润，从而诱发癌变。脑源性神经营养因子(BDNF)是大脑中由BDNF基因产生的一种蛋白质，并且是一组神经营养因子中的一种，其作为生长因子的一部分。该因子与碱性神经生长因子有关，已知在抑郁症、痴呆症、阿尔茨海默病、自闭症等中该因子的表达降低。同时，红球菌属细菌是在例如土壤或水等环境中广泛生活的嗜氧革兰氏阳性菌，并且是具有将有害的环境污染物转化为无害物质的功能的细菌。在这些细菌中，马红球菌(Rhodococcusequi)由于将其吸入而在免疫缺陷动物中引起肺部疾病，并且已知红球菌(Rhodococcusfaciens)是在植物如烟叶中引起疾病的细菌。但是，迄今为止，尚未报道红球菌属细菌在细胞外分泌囊泡的情况，特别是尚未报道在癌症或心脑血管疾病等疑难杂症的诊断和治疗中的应用案例。.因此，在本专利技术中，证实了与正常人相比，在肺癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、膀胱癌、淋巴瘤、糖尿病、中风、心肌梗塞、哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)和痴呆症患者的临床样品中，来自红球菌属细菌的囊泡显著减少，从而诊断疾病。此外，通过从属于红球菌属的马红球菌中分离囊泡并分析其特征，证实它们可以用作预防、缓解或治疗恶性疾病、糖尿病、中风、心血管疾病、炎症性肺病或脑神经疾病的组合物。
技术实现思路
[技术问题]作为认真研究以解决上述常规问题的结果，专利技术人证实，通过宏基因组分析，与正常个体相比，在从来源于患有恶性疾病(例如肺癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、膀胱癌、淋巴瘤等等)、糖尿病、中风、心血管疾病(例如心肌梗塞等)、炎性肺病(如哮喘、COPD等)和痴呆症的患者获得的样品中，来源于红球菌属的细菌的囊泡的含量显著降低。此外，当巨噬细胞用从属于红球菌属的马红球菌中分离的囊泡处理时，证实了由病原性囊泡引起的作为炎症介质的IL-6和TNF-α的分泌受到显著抑制，抑制由应激激素引起的脑神经细胞损伤的BDNF表达显著增加，因此，在此基础上完成了本专利技术。因此，本专利技术的一个目的是提供一种为肺癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、膀胱癌、淋巴瘤、糖尿病、中风、心肌梗塞、哮喘、COPD或痴呆症的诊断提供信息的方法。此外，本专利技术的另一个目的是提供一种用于预防、缓解或治疗选自由恶性疾病、糖尿病、中风、心血管疾病、炎性肺病和脑神经疾病组成的群组中的一种或多种疾病的组合物，该组合物包含作为活性成分的来自于红球菌属细菌的囊泡。然而，本专利技术要实现的技术问题不限于上述问题，并且本领域技术人员根据以下描述可以清楚地理解未提及的其他问题。[技术方案]为了实现上述本专利技术的目的，本专利技术提供了一种提供用于诊断肺癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、膀胱癌、淋巴瘤、糖尿病、中风、心肌梗塞、哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)或痴呆症的信息的方法，该方法包括以下步骤：(a)从分离自正常个体样品和受试者样品的囊泡中提取DNA；(b)使用基于在16SrDNA中存在的基因序列制备的成对的引物对所提取的所述DNA进行PCR(聚合酶链式反应)；以及(c)通过对所述PCR产物的定量分析将其中来源于红球菌属细菌的囊泡的含量低于所述正常个体样品的情况分类为肺癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、膀胱癌、淋巴瘤、糖尿病、中风、心肌梗塞、哮喘、COPD或痴呆症。此外，本专利技术提供了一种诊断肺癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、膀胱癌、淋巴瘤、糖尿病、中风、心肌梗塞、哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)或痴呆症的方法，该方法包括以下步骤：(a)从分离自正常个体样品和受试者样品的囊泡中提取DNA；(b)使用基于在16SrDNA中存在的基因序列制备的成对的引物对所提取的所述DNA进行PCR以获得每种PCR产物；以及(c)通过对所述PCR产物的定量分析将其中来源于红球菌属细菌的囊泡的含量低于所述正常个体样品的情况确定为肺癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、膀胱癌、淋巴瘤、糖尿病、中风、心肌梗塞、哮喘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提供用于诊断肺癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、膀胱癌、淋巴瘤、糖尿病、中风、心肌梗塞、哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)或痴呆症的信息的方法，该方法包括以下步骤：/n(a)从分离自正常个体样品和受试者样品的囊泡中提取DNA；/n(b)使用基于在16S rDNA中存在的基因序列制备的成对的引物对所提取的所述DNA进行PCR(聚合酶链式反应)以获得每种PCR产物；以及/n(c)通过对所述PCR产物的定量分析将其中来源于红球菌属细菌的囊泡的含量低于所述正常个体样品的情况分类为肺癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、膀胱癌、淋巴瘤、糖尿病、中风、心肌梗塞、哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)或痴呆症。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190109 KR 10-2019-0002609;20200107 KR 10-2020-001.一种提供用于诊断肺癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、膀胱癌、淋巴瘤、糖尿病、中风、心肌梗塞、哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)或痴呆症的信息的方法，该方法包括以下步骤：
(a)从分离自正常个体样品和受试者样品的囊泡中提取DNA；
(b)使用基于在16SrDNA中存在的基因序列制备的成对的引物对所提取的所述DNA进行PCR(聚合酶链式反应)以获得每种PCR产物；以及
(c)通过对所述PCR产物的定量分析将其中来源于红球菌属细菌的囊泡的含量低于所述正常个体样品的情况分类为肺癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、膀胱癌、淋巴瘤、糖尿病、中风、心肌梗塞、哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)或痴呆症。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(a)中的所述样品是血液或尿液。


3.一种用于预防或治疗选自由恶性疾病、糖尿病、中风、心血管疾病、炎性肺病和脑神经疾病组成的群组中的一种或多种疾病的药物组合物，其包含作为活性成分的来源于红球菌属细菌的囊泡。


4.根据权利要求3所述的药物组合物，其中，所述恶性疾病为选自由肺癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、膀胱癌和淋巴瘤组成的群组中的一种或多种。


5.根据权利要求3所述的药物组合物，其中，所述心血管疾病为选自由心肌梗塞、高血压、缺血性心脏病、冠状动脉疾病、心绞痛、动脉粥样硬化(动脉硬化)和心律失常组成的群组中的一种或多种。


6.根据权利要求3所述的药物组合物，其中，所述炎性肺病为选自由哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)、急性肺损伤、脓胸、肺脓肿、肺炎、肺结核和支气管炎组成的群组中的一种或多种。


7.根据权利要求3所述的药物组合物，其中，所述脑神经疾病为选自由抑郁症、强迫症、精神分裂症、痴呆、阿尔茨海默病、癫痫、自闭症和帕金森病组成的群组中的一种或多种。


8.根据权利要求3所述的药物组合物，其中所述囊泡的平均直径为10至200nm。


9.根据权利要求3所述的药物组合物，其中所述囊泡是由红球菌属细菌天然或人工分泌的。


10.根据权利要求3所述的药物组合物，其中，来源于红球菌属细菌的所述囊泡是由马红球菌分泌的。


11.一种用于预防或缓解选自由恶性疾病、糖尿病、中风...

【专利技术属性】
技术研发人员：金润根，
申请(专利权)人：MD保健株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR