【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及传染病的生物标志物，涉及硫代谢物。
技术介绍
1、专利技术人对半胱氨酸氢多硫化物(cysssh)、多硫化谷胱甘肽(gssh)等生物体内反应性硫分子种/活性硫分子种(reactive sulfur species，rss)的生理功能和代谢通路进行了阐明(非专利文献1、2)。
2、半胱氨酸氢多硫化物(cysssh)在各种生物中大量产生，但其生物合成和生理学功能几乎是未知的。已经明确的是，大肠杆菌和哺乳动物细胞的含半胱氨酸的蛋白质中普遍有过硫化物的形成，这被认为是由包括生物体内硫代谢物相关化学反应在内的翻译后过程产生的。
3、存在从底物l-半胱氨酸出发的有效的cysssh合成，其为由原核生物和哺乳类的半胱氨酰-trna合成酶(cars)催化的反应。对小鼠和人细胞的线粒体cars进行编码的基因的定向破坏表明，cars在内源性cysssh产生中发挥重要作用，提示这些酶在体内(in vivo)作为主要的半胱氨酸过硫合成酶发挥功能。cars同时也对翻译半胱氨酸过硫化进行催化，与线粒体的生物合成和生物能量的调节相关。
4、因此，cars依赖性过硫化代谢物产生机理的阐明有可能对生理学和病理生理学条件下的异常氧化还原信号传导的理解、基于氧化应激和线粒体功能异常的治疗靶标给出提示。
5、由于多硫化物的反应性或复杂的氧化还原活性特性，多硫化物的化学性质并未完全理解并阐明。但专利技术人使用rss代谢谱分析，开发了活性硫代谢组学分析，由此逐渐明确了原核生物与真核生物两者中内生性和普遍性生成的rs
6、另一方面，作为新型冠状病毒传染病(covid-19)的原因的新型冠状病毒(sars-cov-2)的病理分析和预防/治疗方法的确立是当务之急。作为治疗covid-19的药物，报道了sars-cov-2蛋白酶抑制剂(非专利文献4、5)。
7、现有技术文献
8、非专利文献
9、非专利文献1：ida t,sawa t,ihara h,tsuchiya y,watanabe y,kumagai y,suematsu m,motohashi h,fujii s,matsunaga t,yamamoto m,ono k,devarie-baez no,xian m,fukuto jm,akaike t.reactive cysteine persulfides and s-polythiolationregulate oxidative stress and redox signaling(活性半胱氨酸过硫化物和s-多硫化调节氧化应激和氧化还原信号转导),proc natl acad sci usa 111:7606-7611(2014)。
10、非专利文献2：akaike t,ida t,wei fy,nishida m,kumagai y,alam mm,iharah,sawa t,matsunaga t,kasamatsu s,nishimura a,morita m,tomizawa k,nishimura a,watanabe s,inaba k,shima h,tanuma n,jung m,fujii s,watanabe y,hmuraya m,nagyp,feelisch m,fuk to jm,motohashi h.cysteinyl-trna synthetase governs cysteinepolysulfidation and mitochondrial bioenergetics(半胱氨酰-trna合成酶控制半胱氨酸多硫化和线粒体生物能),nat commun 8:1177(2017)。
11、非专利文献3：zhang t,ono k,tsutsuki h,ihara h,islam w,akaike t,sawat.enhanced cellular polysulfides negatively regulate tlr4 signaling andmitigate lethal endotoxin shock(增强的细胞多硫化物可负向调节tlr4信号传导并减轻致命的内毒素休克),cell chem biol(细胞化学生物学)26:686-698(2019)。
12、非专利文献4：zhang l等，crystal structure of sars-cov-2main proteaseprovides a basis for design of improvedαketoamide inhibitors(sars-cov-2主要蛋白酶的晶体结构为设计改进型α酮酰胺抑制剂提供依据),science(科学)368:409-412(2020)。
13、非专利文献5：jin z等,structure of mpro from covid-19 virus anddiscovery of its inhibitors(来自covid-19病毒的mpro结构及其抑制剂的发现),nature(自然)582:289-293(2020)。
技术实现思路
1、专利技术所要解决的课题
2、本专利技术人基于生物体内存在的活性硫化合物的多种生理活性作用，开发了通过抑制病毒来源的蛋白酶来实现具有病毒传染病的预防/治疗效果的药物、“含有活性硫化合物作为主要药效成分的抗病毒药”(日本特愿2020-167343)。本专利技术的目的在于，基于活性硫代谢组学，实现硫代谢物的有用性。
3、用于解决课题的方法
4、本专利技术人基于活性硫代谢组学将硫代谢物的有用性与活性硫化合物的抗病毒效果关联并进行研究，结果发现，硫代谢物作为传染病相关的生物标志物发挥功能。
5、即，本专利技术的特征在于，为含有硫代谢物的传染病生物标志物。硫代谢物可以是存在于呼出气体中的硫代谢物。硫代谢物可以从呼出气体的凝缩液检测。特别地，硫代谢物可以是亚硫酸根离子(hso3-)、硫代硫酸根离子(hs2o3-)以及二硫化氢离子(hs2-)中的至少一种、或者它们的盐、或者含有它们的化合物、分子、或者它们的衍生物。传染病生物标志物包括：细菌/病毒感染特别是新型冠状病毒感染的诊断用生物标志物、感染性肺炎特别是新型冠状病毒感染的间质性肺炎、其他肺泡性肺炎等肺炎诊断用生物标志物、以及感染导致的重症化诊断特别是新型冠状病毒感染向重症化转变的风险的诊断用生物标志物。
6、进一步，本专利技术是用于从呼出气体检测包含硫代谢物的感染诊断用生物标志物的诊断系统，是包括用于回收被测试人的呼出气体的呼出气体回收器、呼出气体回收装置、用于所回收的呼出气体中的硫代谢物的定性、定量分析的分析装置的感染判断、特别是新型冠状病毒感染诊断系统。
7、专利技术效果
【技术保护点】
1.一种用于传染病诊断的生物标志物，其为硫代谢物。
2.根据权利要求1所述的生物标志物，所述硫代谢物从呼出气体收集。
3.根据权利要求2所述的生物标志物，所述硫代谢物是生物体内的活性硫化合物的代谢产生的。
4.根据权利要求3所述的生物标志物，所述硫代谢物为亚硫酸根离子即HSO3-、硫代硫酸根离子即HS2O3-以及二硫化氢离子即HS2-中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的生物标志物，其用于病毒感染的诊断。
6.根据权利要求5所述的生物标志物，其用于新型冠状病毒感染的诊断。
7.根据权利要求5或6所述的生物标志物，其用于感染导致的肺炎的诊断。
8.根据权利要求6所述的生物标志物，其用于新型冠状病毒感染重症化风险的评价。
9.根据权利要求8所述的生物标志物，所述硫代谢物为亚硫酸根离子即HSO3-。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于传染病诊断的生物标志物，其为硫代谢物。
2.根据权利要求1所述的生物标志物，所述硫代谢物从呼出气体收集。
3.根据权利要求2所述的生物标志物，所述硫代谢物是生物体内的活性硫化合物的代谢产生的。
4.根据权利要求3所述的生物标志物，所述硫代谢物为亚硫酸根离子即hso3-、硫代硫酸根离子即hs2o3-以及二硫化氢离子即hs2-中的至少一种。
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【专利技术属性】
技术研发人员：赤池孝章，高木智史，
申请(专利权)人：国立大学法人东北大学，
类型：发明
国别省市：
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