上消化道肿瘤化疗疗效及不良反应的肠道菌群预测模型制造技术

本发明专利技术提供了上消化道肿瘤化疗疗效及不良反应的肠道菌群预测模型，其中，预测上消化道肿瘤化疗疗效的微生物标志物选自卵形拟杆菌、普通拟杆菌、细线虫菌或狄氏副拟杆菌中的一种或多种，预测上消化道肿瘤化疗不良反应的肠道菌群标志物选自普通拟杆菌、单形拟杆菌或嗜黏蛋白阿克曼菌中的一种或多种，所述的上消化道肿瘤为食管癌、胃癌或胃食管交界处癌。本发明专利技术提供的微生物标志物和肠道菌群标志物可用于预测上消化道肿瘤化疗风险的辅助诊断，检测特异性好，灵敏度高，具有指示患者肠道微生物菌群的状况，指导患者肠道微生物的调整以提高上消化道肿瘤患者的化疗疗效和降低化疗不良反应。良反应。良反应。

【技术实现步骤摘要】
上消化道肿瘤化疗疗效及不良反应的肠道菌群预测模型


[0001]本专利技术属于生物
，特别涉及上消化道肿瘤化疗疗效及不良反应的肠道菌群预测模型。

技术介绍

[0002]上消化道肿瘤是世界范围内最常见的恶性肿瘤，其包括食管癌、胃癌等。对于食管癌和胃癌，约三分之一的患者在就诊时为可切除病变，60%以上的患者已处于局部晚期或已出现远处转移，预后不佳。对于不可切除的食管癌和胃癌，目前主要治疗方法为化疗、靶向治疗、免疫检查点抑制剂治疗等，但这些治疗手段的疗效均有限。治疗后转移性食管癌及胃癌的中位生存期仅10
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13个月左右。
[0003]研究发现，消化道肿瘤的发生发展是多因素作用的结果。基因或表观遗传学的改变、免疫状态、饮食和环境因素、病原微生物感染等均可能与消化道肿瘤的发生和进展有关。因此，从消化道肿瘤发生发展的特征出发，探索新的生物标志物，可以对消化道肿瘤的疗效预测、进展风险评估提供可靠的依据。
[0004]人体的肠道内有约3.8
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1013种微生物，这些微生物共同参与了维持人体正常的生理功能、调节免疫及代谢等生理活动。近年来，越来越多的证据表明，肠道微生物菌群作为环境因素，可能深入参与了消化道肿瘤的发生及发展过程。随着临床及分子生物学等基础研究的深入，肠道菌群通过产生特异性毒素、影响细胞内信号通路、调节免疫反应等机制干预结直肠癌发生发展的理论不断得到证实。研究发现上消化道的消化液及组织内微生物与食管癌、胃癌的发病有关。多项研究通过动物实验发现，部分菌种对于结肠癌、淋巴瘤等小鼠模型的化疗疗效及不良反应有显著影响。有研究应用16S核糖体RNA（ribosomal RNA, rRNA）测序的方法分析粪便菌群，首次发现双歧杆菌与T细胞免疫功能密切相关；细胞程序性死亡受体
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1（Programmed cell death protein
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1, PD
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1）抗体治疗有效的黑色素瘤患者肠道中瘤胃球菌属丰度更高、抗肿瘤免疫功能增强；非小细胞肺癌及肾癌的患者粪便中，艾克曼菌直接与免疫治疗疗效呈正相关。基于肠道菌群与人体代谢和免疫系统的关系及菌群在其他类型肿瘤中的最新研究进展，我们认为肠道菌群可能与上消化道肿瘤的发生发展、疗效及药物不良反应有相关性。
[0005]目前，化疗仍然是食管癌、胃癌治疗的基础用药。如何预测化疗方案的疗效，始终是临床的难题。在接受化疗前精准预测治疗有效性和不良反应发生风险，对于上消化道肿瘤的治疗至关重要。目前预测化疗疗效的生物标志物有限，部分疗效预测的标志物需要外周血游离DNA或有创肿瘤活检的方式检测，并且采用昂贵的检测手段，很难实施动态监测，临床应用局限。因此，选择可靠、无创、简便的生物标志物或疗效预测模型具有重要的研究意义。

技术实现思路

[0006]为弥补现有技术的不足，本专利技术提供了上消化道肿瘤化疗疗效预测的标志物及预
测模型。我们应用16S rRNA测序法检测食管癌、胃癌患者的粪便菌群差异，分析菌群与抗肿瘤治疗疗效及不良反应的相关性，通过筛选与分析，建立了粪便菌群的疗效预测标志物。
[0007]本专利技术的第一方面，提供了一种检测微生物标志物的试剂在制备预测和/或评估上消化道肿瘤化疗疗效的产品中的应用，所述的微生物标志物选自卵形拟杆菌、普通拟杆菌、细线虫菌或狄氏副拟杆菌中的一种或多种。
[0008]进一步地，所述的上消化道肿瘤为食管癌、胃癌或胃食管交界处癌。
[0009]优选地，所述的上消化道肿瘤为食管鳞癌、胃腺癌或胃食管交界处腺癌。
[0010]进一步地，所述的检测微生物标志物的试剂选自宏基因组测序试剂、16S rRNA扩增子测序试剂、微滴式数字PCR检测试剂、qPCR定量检测试剂、聚合酶链式反应、逆转录
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聚合酶链式反应、巢式PCR或核酸杂交用试剂中的一种或多种。
[0011]进一步地，所述的检测微生物标志物的试剂用于检测受试者的肠道微生物的样本中所述微生物标志物（如卵形拟杆菌、普通拟杆菌、细线虫菌或狄氏副拟杆菌）的存在和丰度。本专利技术将所述微生物标志物的丰度作为预测和/或评估上消化道肿瘤化疗疗效的指标（单独或联合指标）。
[0012]进一步地，所述的样本为粪便样本。
[0013]进一步地，所述的受试者为哺乳动物，特别是人类。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述的检测微生物标志物的试剂是针对肠道微生物的基因组DNA的检测试剂，所述的检测肠道微生物的基因组DNA的检测引物是针对微生物的16S rRNA V4区段的特异性引物。
[0015]进一步地，所述的化疗疗效的评估等级分为非缓解（non
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PR）、部分缓解（PR）、疾病稳定（SD）和疾病进展（PD）。其中，将部分缓解和/或疾病稳定评估为化疗达到疾病控制，将非缓解和/或疾病进展评估为化疗无效。本专利技术经过大量试验研究发现，在患者化疗前的肠道微生物的样本中，卵形拟杆菌、普通拟杆菌的丰度与食管癌化疗疗效正相关（即丰度越高，越易达到部分缓解和/或疾病稳定），细线虫菌、狄氏副拟杆菌的丰度与胃癌化疗疗效负相关（即丰度越低，越易达到部分缓解和/或疾病稳定）。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，选择含铂类（顺铂/奥沙利铂）、氟尿嘧啶类、紫杉醇类药物的化疗方案（可单药或多药联合）用于治疗食管鳞癌、胃腺癌或胃食管交界处腺癌。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，所述的卵形拟杆菌或普通拟杆菌可作为单独指标用于预测和/或评估食管癌化疗疗效。其中，所述的卵形拟杆菌的丰度越高，所述的食管癌化疗疗效越易达到部分缓解，ROC分析显示曲线下面积为79%；所述的普通拟杆菌的丰度越高，所述的食管癌化疗疗效越易达到部分缓解和/或疾病稳定（疾病控制），ROC分析显示曲线下面积为86.5%。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，所述的细线虫菌和/或狄氏副拟杆菌可作为单独或联合指标用于预测和/或评估胃癌化疗疗效。其中，所述的细线虫菌的丰度越低，所述的胃癌化疗疗效越易达到部分缓解，ROC分析显示曲线下面积为84.8%；所述的狄氏副拟杆菌的丰度越低，所述的胃癌化疗疗效越易达到部分缓解，ROC分析显示曲线下面积为76.8%；所述的细线虫菌和狄氏副拟杆菌的丰度越低，所述的胃癌化疗疗效越易达到部分缓解，ROC分析显示曲线下面积为92.0%。
[0019]进一步地，所述的预测和/或评估上消化道肿瘤化疗疗效的产品包括试剂、试剂
盒、试纸、芯片或仪器平台。
[0020]本专利技术的第二方面，提供了一种预测和/或评估上消化道肿瘤化疗疗效的产品，包括检测第一方面所述微生物标志物的试剂。
[0021]进一步地，所述的上消化道肿瘤为食管癌、胃癌或胃食管交界处癌。
[0022]优选地，所述的上消化道肿瘤为食管鳞癌、胃腺癌或胃食管交界处腺癌。
[0023]进一步地，所述的检测微生物标志物的试剂选自宏基因组测序试剂、16S rRNA扩增子测序试剂、微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测微生物标志物的试剂在制备预测和/或评估上消化道肿瘤化疗疗效的产品中的应用，其特征在于，所述的微生物标志物选自卵形拟杆菌、普通拟杆菌、细线虫菌或狄氏副拟杆菌中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的上消化道肿瘤为食管鳞癌、胃腺癌或胃食管交界处腺癌。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的检测微生物标志物的试剂选自宏基因组测序试剂、16S rRNA扩增子测序试剂、微滴式数字PCR检测试剂、qPCR定量检测试剂、聚合酶链式反应、逆转录
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聚合酶链式反应、巢式PCR或核酸杂交用试剂中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的预测和/或评估上消化道肿瘤化疗疗效的产品包括试剂、试剂盒、试纸、芯片或仪器平台。5.根据权利要求1
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4任一项所述的应用，其特征在于，所述的微生物标志物为卵形拟杆菌，所述的上消化道肿瘤为食管癌；或，所述的微生物标志物为普通拟杆菌，所述的上消化道肿瘤为食管癌；或，所述的微生物标志物为细线虫菌，所述的上消化道肿瘤为胃癌；或，所述的微生物标志物为狄氏副拟杆菌，所述的上消化道肿瘤为胃癌；或，所述的微生物标志物为细线虫菌和狄氏副拟杆菌的组合，所述的上消化道...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宁宁，王颖轶，高立伟，
申请(专利权)人：中国医学科学院北京协和医院，
类型：发明
国别省市：