用于表征微生物组的组合物和方法技术

提供了一种系统，其包括多种秀丽隐杆线虫培养物，其中每种培养物均包含模拟哺乳动物疾病或疾患的转基因秀丽隐杆线虫菌株。提供了使用系统例如表征哺乳动物微生物组的微生物菌株以及确定此类微生物菌株是否影响哺乳动物疾病或疾患的方法。疾病或疾患的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于表征微生物组的组合物和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年9月12日提交的美国临时专利申请第62/899,718号和2020年3月11日提交的美国临时专利申请第62/988,132号的优先权，所有两份临时专利申请的全部内容都通过引用方式以其整体并入本文。

技术介绍

[0003]秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)是一种食细菌线虫，其长度约1mm，并且生活在温带土壤环境中。

技术实现思路

[0004]本公开提供了一种见解，即秀丽隐杆线虫(C.elegans)可以提供和/或代表用于评估微生物制品(例如，微生物组样本)的一个或多个特征的令人惊讶的有用的系统。除了其他方面，本公开描述了可用于评估微生物组样本以识别或表征此类微生物组样本的微生物菌株对某些疾病或疾患的影响和/或调节的技术。在一些实施方案中，此类技术可用于辨别特定患者或患者群体中的菌株水平差异。因此，本公开还提供了可用于评估患者特异性样本中微生物菌株的性质，并且因此提供个体患者的微生物组如何不同地影响其健康状况的患者特异性信息的技术。例如，在一些实施方案中，本文提供的技术可用于根据患者特异性样本中微生物菌株的性质识别患者可能易感的疾病或疾患。在一些实施方案中，本文提供的技术可用于识别患者体内有益的微生物菌株，例如，以保护患者免受某些疾病或疾患的侵害或赋予对某些疾病或疾患的抵抗力。因此，本文所描述的技术可用作用于筛选微生物组样本(例如，人类微生物组样本)中的疾病调节剂(例如，影响疾病或疾患的微生物菌株)的诊断工具。
[0005]实际上，在某些实施方案中，使用转基因秀丽隐杆线虫全动物模型系统来识别或筛选可以调节或影响神经退行性疾病或疾患(例如，阿尔茨海默病(Alzheimer
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s disease))的发病机制和/或发展的微生物组菌株(例如，存在于人类微生物组中的微生物组菌株)。阅读本公开的本领域技术人员将理解，本文描述的技术不仅适用于与神经退行性疾病(诸如举例说明的阿尔茨海默病)有关的用途，而且适用于可能与同微生物组相关的各种其他疾病或疾患有关的用途，所述可能与微生物组相关的各种其他疾病或疾患为诸如但不限于帕金森病(Parkinson'sdisease)、亨廷顿病(Huntington's disease)和肌萎缩侧索硬化症、II型糖尿病、肥胖症、高血糖症、葡萄糖耐受不良、胰岛素抵抗(即，高胰岛素血症、代谢综合征、X综合征)、高胆固醇血症、高血压、高脂蛋白血症、高脂血症(例如，血脂异常)、高甘油三酯血症、心血管疾病、动脉粥样硬化、外周血管疾病、肾脏疾病、酮症酸中毒、血栓性病症、肾病、糖尿病神经病变、糖尿病性视网膜病、早产儿视网膜病变、年龄相关性黄斑变性、青光眼、性功能障碍、皮肤病、消化不良、低血糖、代谢综合征、癌症或水肿。
[0006]在一些方面，本文提供了包含多种秀丽隐杆线虫培养物的系统，其中每种培养物均包含模拟疾病或疾患(例如，哺乳动物疾病或疾患)的转基因秀丽隐杆线虫菌株。在一些
实施方案中，此类多种秀丽隐杆线虫培养物可包含至少5种或更多种(包括，例如，至少6种、至少7种、至少8种、至少9种、至少10种、至少15种、至少20种、至少25种、至少30种、至少40种、至少50种或更多种)秀丽隐杆线虫培养物。
[0007]在一些实施方案中，所提供的系统中的秀丽隐杆线虫培养物中的一种或多种包括模拟目标受试者中存在的疾病或疾患的转基因秀丽隐杆线虫菌株。在一些实施方案中，所提供的系统中的秀丽隐杆线虫培养物中的一种或多种可包括模拟哺乳动物疾病或疾患(例如，人类疾病或疾患)的转基因秀丽隐杆线虫菌株。待由秀丽隐杆线虫菌株模拟的示例性人类疾病或疾患可包括神经退行性疾病或病症(例如，阿尔茨海默病)。在一些实施方案中，待由秀丽隐杆线虫菌株模拟的疾病或疾患(例如人类疾病或疾患)可包括与改变的或有缺陷的HIF
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1通路相关的疾病或疾患(例如，可包括细胞应激反应)。在一些实施方案中，例如，待由秀丽隐杆线虫模拟的疾病或疾患可为眼部新生血管疾病或病症(例如，糖尿病性视网膜病、早产儿视网膜病、年龄相关性黄斑变性，或青光眼)。在一些实施方案中，所提供的系统中的秀丽隐杆线虫培养物中的一种或多种可包括模拟非人类哺乳动物疾病或疾患，例如，犬科动物、猫科动物、马科动物、牛科动物、绵羊科动物、山羊科动物或猪科动物疾病或疾患的转基因秀丽隐杆线虫。
[0008]在一些实施方案中，本文描述的系统中提供的转基因秀丽隐杆线虫菌株可包含含有与靶疾病或疾患(例如，哺乳动物疾病或疾患)相关的特征序列元件的转基因。此类与疾病或疾患(例如，哺乳动物疾病或疾患)相关的特征序列元件可以是或包括外源基因(例如，哺乳动物基因)、DNA调控元件(例如，哺乳动物DNA调控元件)，以及/或者哺乳动物RNA调控元件。各种DNA和RNA调控元件是本领域已知的；因此，本领域技术人员将理解，在一些实施方案中，与疾病或疾患(例如哺乳动物疾病或疾患)相关的DNA调控元件可以是或包括增强子、启动子、沉默子、绝缘子、基因座控制区，以及其组合。在一些实施方案中，与疾病或疾患(例如，哺乳动物疾病或疾患)相关的RNA调控元件诸如，例如，非翻译区、内含子、剪接位点，以及其组合，可根据本公开使用。
[0009]额外地，或替代地，所提供的系统中的转基因秀丽隐杆线虫菌株可包含含有报道基因的转基因。此类报道基因的非限制性实例可包括但不限于荧光蛋白、磷光蛋白以及/或者生物发光蛋白。
[0010]在一些涉及秀丽隐杆线虫培养物的实施方案中，此类培养物中的至少两种或更多种可以各自包含模拟相同疾病或疾患(例如，哺乳动物疾病或疾患)的转基因秀丽隐杆线虫菌株。在一些此类实施方案中，此类培养物中的至少两种或更多种可以各自包含模拟与相同疾病或疾患(例如，哺乳动物疾病或疾患)相关的不同生化或分子通路的转基因秀丽隐杆线虫菌株。在一些涉及秀丽隐杆线虫培养物的实施方案中，此类培养物全部可以各自包含模拟相同疾病或疾患(例如，哺乳动物疾病或疾患)的相同转基因秀丽隐杆线虫菌株。
[0011]在一些涉及秀丽隐杆线虫培养物的实施方案中，此类培养物中的至少两种或更多种可以各自包含模拟不同疾病或疾患(例如，哺乳动物疾病或疾患)的转基因秀丽隐杆线虫菌株。
[0012]本文描述的系统可被用于表征微生物制品(例如，微生物组样本的微生物制品)与目标受试者中的某些疾病或疾患的关系以及/或者对目标受试者中的某些疾病或疾患的影响。因此，在一些实施方案中，此类系统中的一种或多种秀丽隐杆线虫培养物包含哺乳动物
微生物组(例如，人类微生物组)的微生物。在一些实施方案中，此类秀丽隐杆线虫培养物中每一种都包括哺乳动物微生物组(例如，人类微生物组)的微生物。在一些实施方案中，此类系统中的一种或多种秀丽隐杆线虫培养物可以包含犬科动物、猫科动物、马科动物、牛科动物、绵羊科动物、山羊科动物或猪科动物微生物组的微生物。根据本公开使用的微生物组可从哺乳动物受试者的目标解剖位置获得或衍生自哺乳动物受试本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，所述系统包括：多种秀丽隐杆线虫培养物，其中每种培养物均包含模拟哺乳动物疾病或疾患的转基因秀丽隐杆线虫菌株。2.如权利要求1所述的系统，其中所述多种秀丽隐杆线虫培养物包括：(a)5种或更多种秀丽隐杆线虫培养物，(b)10种或更多种秀丽隐杆线虫培养物，(c)25种或更多种秀丽隐杆线虫培养物，或者(d)50种或更多种秀丽隐杆线虫培养物。3.如权利要求1或2所述的系统，其中所述培养物中的一种或多种包含模拟人类疾病或疾患的转基因秀丽隐杆线虫菌株。4.如权利要求1
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3中任一项所述的系统，其中所述培养物中的一种或多种包含模拟阿尔茨海默病的转基因秀丽隐杆线虫菌株。5.如权利要求1
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3中任一项所述的系统，其中所述培养物中的一种或多种包含模拟与改变的或有缺陷的HIF
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1通路相关的疾病或疾患的转基因秀丽隐杆线虫菌株。6.如权利要求5所述的系统，其中所述与改变的或有缺陷的HIF
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1通路相关的疾病或疾患包括细胞应激反应。7.如权利要求5所述的系统，其中所述与改变的或有缺陷的HIF
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1通路相关的疾病或疾患是糖尿病性视网膜病、早产儿视网膜病、年龄相关性黄斑变性和青光眼。8.如权利要求5所述的系统，其中所述与改变的或有缺陷的HIF
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1通路相关的疾病或疾患是眼部新生血管疾病。9.如权利要求1或2所述的系统，其中所述培养物中的一种或多种包含模拟犬科动物、猫科动物、马科动物、牛科动物、绵羊科动物、山羊科动物或猪科动物疾病或疾患的转基因秀丽隐杆线虫菌株。10.如权利要求1
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9中任一项所述的系统，其中所述培养物中的一种或多种包含转基因秀丽隐杆线虫菌株，所述转基因秀丽隐杆线虫菌株包含含有报道基因的转基因。11.如权利要求10所述的系统，其中所述报道基因编码荧光蛋白、磷光蛋白或生物发光蛋白。12.如权利要求1
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11中任一项所述的系统，其中所述培养物中的一种或多种包含转基因秀丽隐杆线虫菌株，所述转基因秀丽隐杆线虫菌株包含含有与哺乳动物疾病或疾患相关的哺乳动物基因的转基因。13.如权利要求1
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12中任一项所述的系统，其中所述培养物中的一种或多种包含转基因秀丽隐杆线虫菌株，所述转基因秀丽隐杆线虫菌株包含含有与哺乳动物疾病或疾患相关的哺乳动物DNA调控元件的转基因。14.如权利要求13所述的系统，其中所述哺乳动物DNA调控元件是或者包含增强子、启动子、沉默子、绝缘子、基因座控制区，或者其组合。15.如权利要求1
‑
14中任一项所述的系统，其中所述培养物中的一种或多种包含转基因秀丽隐杆线虫菌株，所述转基因秀丽隐杆线虫菌株包含编码与哺乳动物疾病或疾患相关的哺乳动物RNA调节元件的转基因。16.如权利要求15所述的系统，其中所述哺乳动物RNA调控元件是或者包含非翻译区、
内含子、剪接位点，或者其组合。17.如权利要求1
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16中任一项所述的系统，其中所述培养物中的两种或更多种包含模拟相同哺乳动物疾病或疾患的转基因秀丽隐杆线虫菌株。18.如权利要求1
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17中任一项所述的系统，其中所述培养物全部都包含模拟相同哺乳动物疾病或疾患的转基因秀丽隐杆线虫菌株。19.如权利要求1
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18中任一项所述的系统，其中所述培养物全部都包含相同的转基因秀丽隐杆线虫菌株。20.如权利要求1
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17中任一项所述的系统，其中所述培养物中的两种或更多种包含模拟不同哺乳动物疾病或疾患的转基因秀丽隐杆线虫菌株。21.如权利要求1
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20中任一项所述的系统，其中所述培养物中的一种或多种包含哺乳动物微生物组的微生物。22.如权利要求1
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21中任一项所述的系统，其中所述培养物中的每一种均包含哺乳动物微生物组的微生物。23.如权利要求1
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21中任一项所述的系统，其中所述培养物中的一种或多种包含人类微生物组的微生物。24.如权利要求23所述的系统，其中所述培养物中的每一种均包含人类微生物组的微生物。25.如权利要求1
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21中任一项所述的系统，其中所述培养物中的一种或多种包含犬科动物、猫科动物、马科动物、牛科动物、绵羊科动物、山羊科动物或猪科动物微生物组的微生物。26.如权利要求21
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25中任一项所述的系统，其中所述微生物组是皮肤微生物组、口腔微生物组、鼻微生物组、胃肠道微生物组、脑微生物组、肺微生物组、微生物组，或泌尿生殖道微生物组。27.如权利要求21
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26中任一项所述的系统，其中每种培养物中的微生物均包含一种或多种微生物菌株。28.如权利要求21
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27中任一项所述的系统，其中每种培养物中的微生物均包含单种微生物菌株。29.如权利要求1
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28中任一项所述的系统，其中所述培养物中的一种或多种包含治疗剂或营养剂。30.一种方法，所述方法包括：将从哺乳动物微生物组获得的微生物添加到如权利要求1
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20中任一项所述的系统的每种培养物中。31.如权利要求30所述的方法，其中添加到每种培养物中的微生物包含一种或多种微生物菌株。32.如权利要求30或31所述的方法，其中所述被添加到每种培养物中的微生物包含单种微生物菌株。33.如权利要求30
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32中任一项所述的方法，其中所述哺乳动物微生物组是皮肤微生物组、口腔微生物组、鼻微生物组、胃肠道微生物组、脑微生物组、肺微生物组、微生物组，或泌尿生殖道微生物组。
34.如权利要求30
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33中任一项所述的方法，其中所述培养物中的一种或多种包含治疗剂或营养剂。35.如权利要求30
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34中任一项所述的方法，其进一步包括确定每种所述培养物中的转基因秀丽隐杆线虫菌株的一个或多个参数，其中所述一个或多个参数与所述转基因秀丽隐杆线虫菌株模拟的哺乳动物疾病或疾患相关。36.如权利要求35所述的方法，其中所述一个或多个参数包括小分子、蛋白质、多肽或转录物的水平。37.如权利要求35或36所述的方法，其中所述一个或多个参数包括转基因秀丽隐杆线虫菌株的活性的水平。38.一种方法，所述方法包括：将哺乳动物微生物组的多种微生物菌株添加到多种秀丽隐杆线虫培养物中，其中向每种秀丽隐杆线虫培养物中添加不同的微生物菌株，其中每种培养物均包含相同的转基因秀丽隐杆线虫菌株，并且所述转基因秀丽隐杆线虫菌株模拟哺乳动物疾病或疾患。39.如权利要求38所述的方法，其进一步包括确定所述多种微生物菌株中的每种微生物菌株是否影响所述转基因秀丽隐杆线虫菌株的一个或多个参数，其中所述一个或多个参数与所述转基因秀丽隐杆线虫菌株模拟的哺乳动物疾病或疾患相关。40.如权利要求38或39所述的方法，所述方法进一步包括：在将微生物菌株添加到秀丽隐杆线虫培养物中之前，确定所述培养物中所述转基因秀丽隐杆线虫菌株的一个或多个参数值，在将所述微生物菌株添加到所述秀丽隐杆线虫培养物中之后，确定所述培养物中所述转基因秀丽隐杆线虫菌株的同样的一个或多个参数值，以及将添加所述微生物菌株之前确定的所述一个或多个参数值与添加所述微生物菌株之后确定的所述一个或多个参数值进行比较。41.如权利要求39或40所述的方法，其中所述一个或多个参数包括小分子、蛋白质、多肽或转录物的水平。42.如权利要求39
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41中任一项所述的方法，其中所述一个或多个参数包括所述转基因秀丽隐杆线虫菌株的活性的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：奇迹生物公司，
类型：发明
国别省市：