用于肝疾病评估的菌群标志物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种用于肝疾病评估的菌群标志物及其应用，属于生物医学技术领域。该菌群标志物为CAG8、CAG19、CAG22和CAG24丰度共变化组中的至少一组菌群。该用于肝疾病评估的菌群标志物为基于生态学方法研究得到，能够较好的区分NBNC

【技术实现步骤摘要】
用于肝疾病评估的菌群标志物及其应用


[0001]本专利技术涉及生物医学
，特别是涉及一种用于肝疾病评估的菌群标志物及其应用。

技术介绍

[0002]根据世界卫生组织/国际癌症研究机构(World Health Organization/International Agency for Research on Cancer，WHO/IARC)公布的最新数据显示，肝癌是世界第5常见恶性肿瘤。原发性肝癌已经成为一个严重的公共健康问题，受到广泛的关注。一般情况下，原发性肝癌包括胆管癌、肝母细胞瘤和肝细胞癌(hepatocellular carcinomas,HCC)，其中每年新确证的HCC的患者数量约占所有新原发性肝癌患者的90％，达到500,000
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1,000,000。HCC预后不佳，五年生存率较低，仅有15％，每年约有600,000患者死亡。
[0003]大量研究显示，HCC的发生发展与慢性乙型肝炎病毒(chronic hepatitis B virus,HBV)和慢性丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)的感染密切相关，HBV不仅通过直接激活致癌蛋白促进致癌，而且还间接建立慢性炎症、纤维化和肝硬化。研究显示，约有75％
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85％的HCC患者感染HBV或者HCV。不仅如此，HBV感染者罹患HCC的风险相较非感染者高出的15
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20倍。
[0004]而其他风险因素诸如酒精中毒、摄入黄曲霉毒素B1、肥胖、年龄、饮食习惯和遗传背景也可能导致HCC的发生发展，称为与HBV或HCV感染无关的HCC。
[0005]由于HBV和HCV患者常常密切关注肝脏健康或相关病程进展，相对于被密切关注的与HBC或HCV感染有关的HCC不同，与HBC或HCV感染无关的HCC的发生发展更为隐秘，更加不易被早期诊断。
[0006]肝切除术和肝移植等外科手段是治疗HCC，使患者获得长期生存的最重要的手段，然而HCC，尤其是与HBC或HCV感染无关的HCC诊断时往往已是晚期，失去了手术治疗的最佳时机，所以早期诊断对治疗此恶性肿瘤具有重大意义。
[0007]目前，临床上诊断肝细胞癌的常用方法主要为病史询问、物理诊断、常规检查、影像学检查、内窥镜检查、病理活检和肿瘤标志物检测等，其中诊断金标准为病理活检。然而这些诊断方法都具有一定的局限性。病理活检为有创检查，一般在手术时同时完成；穿刺活检具有引起肿瘤细胞转移的风险；影像学检查一方面很难发现体积小的肿瘤，另一方面检测效率低，难以用于高效的大规模人群筛查；而甲胎蛋白(Alpha
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fetoprotein,AFP)等现有生物标志物又有灵敏度较低的缺点。因此，发现无创、辅助诊断能力好的生物标志物对与HBV和HCV感染无关的HCC患者的生存和生活质量具有重要意义。

技术实现思路

[0008]基于此，有必要针对上述问题，提供一种用于肝疾病评估的菌群标志物，该标志物可提示肝疾病的早期阶段，特别是可用于与HBV和HCV感染无关的肝细胞癌的评估，且该菌
群标志物的评估具有无创，检测效率高的优势。
[0009]本专利技术公开了一种用于肝疾病评估的菌群标志物，所述肝疾病为与HBV或HCV无关的肝细胞癌，所述菌群标志物为CAG8、CAG19、CAG22和CAG24丰度共变化组中的至少一组菌群；
[0010]所述CAG8丰度共变化组为具有SEQ ID NO.4
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SEQ ID NO.22所示特征序列的菌群；
[0011]所述CAG19丰度共变化组为具有SEQ ID NO.23
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SEQ ID NO.33所示特征序列的菌群；
[0012]所述CAG22丰度共变化组为具有SEQ ID NO.34
‑
SEQ ID NO.41所示特征序列的菌群；
[0013]所述CAG24丰度共变化组为具有SEQ ID NO.42
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SEQ ID NO.53所示特征序列的菌群。
[0014]专利技术人在前期调研和研究中认识到，人体是由自身细胞和与人体共生的微生物共同构成的。比如，人体共生微生物的细胞数量是人体自身细胞数量的9倍多；而相对于人体携带的大约23,000个基因，共生微生物所携带的基因(大约330万个)远远多于人体。这些共生微生物定植于人类的皮肤、口腔、肠道和产道等多个部位，其中占主导地位的是肠道。
[0015]肠道中的微生物绝大部分是细菌，其余为少量的古菌、真核微生物和以噬菌体为代表的病毒。肠道菌群被认为是人体被遗忘的器官，其基因组被认为是人类第二基因组，其功能影响着人体健康的方方面面。肠道菌群在生理、营养、免疫学和HCC致病过程中起着至关重要的作用。肝脏通过肝门和胆汁分泌系统与肠道相互作用。肠道细菌通过易位，代谢产物等多种方式影响肝脏的健康，与HCC的发生发展具有密切的相关关系。通过探索肠道菌群组成发现无创的与HBV和HCV无关的HCC诊断有关的生物标志物具有重要的临床意义。
[0016]传统的研究肠道细菌的方法基于分类学地位，然而肠道细菌的功能具有菌株特异性，这种研究方法可能将功能不同的细菌归为一类，导致未能发现具有诊断与HBV和HCV无关的HCC效能的肠道细菌标志物。实际上，人体的肠道微生物形成一个独特的生态环境，其中功能相似的细菌形成独特的功能团影响人体的健康。相对于传统的基于分类学地位的分析方法，基于微生物生态学的研究方法可能更准确的揭示肠道菌群与人类疾病的关系。
[0017]因此，基于生态学方法发现的具有高灵敏度及特异性的客观的辅助诊断与HBV和HCV无关的HCC肠道细菌标志物极具潜力。
[0018]在上述基础上，本专利技术人通过对与HBV或HCV无关的肝细胞癌患者与其它肝病患者及健康志愿者的肠道菌群进行研究，基于生态学的方法，建立具有生态学意义的丰度共变化组(Co
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abundance groups,CAGs)，计算综合考虑CAGs丰度和多样性的CAG指数(CAG index,CAGi)，再利用与HBV和HCV无关的HCC(NBNC
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HCC)与健康志愿者(HC)之间CAGi有显著差异的CAGs计算NBNC
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HCC和HC的肠道细菌紊乱指数(Gut bacterial dysbiosis index of NB,NB
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GBDI)，受试者操作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)模型提示NB
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GBDI具有较好的区分NBNC
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HCC分别和HC、NAFLD(非酒精性脂肪肝)、HBV(乙肝)的潜能。因此本专利技术基于人类肠道细菌建立的计算模型可能具有辅助诊断与HBV和HCV无关的肝细胞癌的临床意义。
[0019]在其中一个实施例中，所述菌群标志物的肠道细菌紊乱指数NB
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GDI升高，提示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于肝疾病评估的菌群标志物，其特征在于，所述肝疾病为与HBV或HCV无关的肝细胞癌，所述菌群标志物为CAG8、CAG19、CAG22和CAG24丰度共变化组中的至少一组菌群；所述CAG8丰度共变化组为具有SEQ ID NO.4
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SEQ ID NO.22所示特征序列的菌群；所述CAG19丰度共变化组为具有SEQ ID NO.23
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SEQ ID NO.33所示特征序列的菌群；所述CAG22丰度共变化组为具有SEQ ID NO.34
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SEQ ID NO.41所示特征序列的菌群；所述CAG24丰度共变化组为具有SEQ ID NO.42
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SEQ ID NO.53所示特征序列的菌群。2.根据权利要求1所述的用于肝疾病评估的菌群标志物，其特征在于，所述菌群标志物的肠道细菌紊乱指数NB
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GDI升高，提示与HBV或HCV无关的肝细胞癌风险增加；所述肠道细菌紊乱指数NB
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GDI通过以下公式计算：其中：∑CAG
a
表示菌群标志物的CAGi之和，A表示菌群标志物中丰度共变化组中扩增子序列变异ASV的数目；所述CAGi的计算公式为：CAGi＝(e
shannonindex
‑
1)/(S+1)
×
∑ASVs其中：shannon index表示香浓指数；S表示丰度共变化组CAGs中细菌16S rRNA基因中V4区的扩增子序列变异ASV的个数；∑ASVs表示丰度共变化组的CAGs中各个细菌16S rRNA基因中V4区的扩增子序列变异ASV的相对丰度之和。3.权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈禹，徐玉兵，叶竑纬，章祎胤，孟晓伟，严佳杰，
申请(专利权)人：上海金域医学检验所有限公司，
类型：发明
国别省市：