重组鼠伤寒沙门氏菌基因工程菌HCS1、菌剂及其应用

本发明涉及肿瘤生物治疗，具体地，涉及重组鼠伤寒沙门氏菌基因工程菌hcs1、菌剂及其应用。

背景技术：

1、现如今，泛指所有恶性肿瘤的癌症，因为其癌细胞具有内源性、异质性和突变抗药性等特性而成为当今生物医学发展领域的重点和难点。癌症成为了21世纪威胁人类生命健康的主要因素之一，因此对于其治疗方法的探索显得愈发重要。

2、目前，针对肿瘤的主要治疗方式是传统的手术、放疗及化疗的综合治疗，虽然在一定程度上可以缓解患者的疼痛并使肿瘤体积缩小，但这些方法有着明显的局限性，包括引起肿瘤复发、药物耐受、以及机体的毒副作用。

3、近年来，癌症研究人员研发出了一种新型癌症疗法，即细菌介导的肿瘤疗法，用来解决目前临床上传统治疗方式存在的问题。

4、肿瘤微环境是指肿瘤存在的细胞环境，其很大程度上决定了肿瘤的生存和发展。由于肿瘤组织中具有不规则脉管系统导致的低氧、免疫抑制和营养丰富等独特的微环境，兼性厌氧菌可以特异性地在此定居、繁殖，从而显示出细菌对肿瘤的高度靶向特异性。因此，细菌介导的癌症治疗的一个显著优势在于细菌能够选择性地在肿瘤部位积聚，其在肿瘤中的浓度可以到达正常组织的一千倍，甚至一万倍以上。目前被广泛研究的细菌包括沙门氏菌、李斯特菌、大肠杆菌等均有显著的抗肿瘤活性。

5、在细菌靶向定殖肿瘤的过程中，细菌细胞表面存在的多种病原相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns,pamps)，如脂多糖、鞭毛蛋白、核酸等，能够被机体的模式识别受体所识别，从而激活相应的炎症信号通路，募集免疫细胞，引发强烈的炎症反应，并通过进一步激活机体的固有免疫反应与适应性免疫反应将肿瘤细胞杀死。

6、然而，由于沙门氏菌长有鞭毛，可以运动，能够通过多种方式逃避宿主的免疫系统，会持续性感染宿主，因此其本身会给机体带来毒性，产生细菌治疗方面的安全性问题。另一方面，对于工程化的细菌在输送某些抗癌药物到达肿瘤部位的时候，如果抵抗宿主胃酸、胆盐的能力受损，会影响其在机体的定殖能力，并且此时对于评估该肿瘤治疗药物的效果会有很大影响。

7、减毒的鼠伤寒沙门氏菌是一种兼性厌氧菌，肿瘤组织中有很多缺氧区域，沙门氏菌可以在肿瘤缺氧区域内富集，肿瘤中的菌落数远远大于其它组织中菌落数。尽管在临床前的实验中，减毒沙门氏菌vnp20009有很好的抗肿瘤作用，但是临床一期的研究结果表明vnp20009在人体内抗肿瘤的效果不佳，主要表现为：不能有效在肿瘤组织中富集、抗肿瘤效果不显著。

8、因此，有必要构建一种抑制肿瘤效果好且毒力弱化的细菌菌株。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了提供一种毒力降低，同时能够减少细菌靶向肿瘤的过程中对机体正常组织的破坏的细菌菌株，进而提高细菌靶向治疗肿瘤的安全性。

2、为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种重组鼠伤寒沙门氏菌基因工程菌hcs1，所述基因工程菌hcs1为缺失rela基因和spot基因的减毒鼠伤寒沙门氏菌，所述减毒鼠伤寒沙门氏菌为鼠伤寒沙门氏菌vnp20009；

3、所述rela基因的核苷酸序列如seq id no.1所示，所述spot基因的核苷酸序列如seq id no.2所示。

4、本发明的第二方面提供一种菌剂，所述菌剂中含有前述第一方面中所述的重组鼠伤寒沙门氏菌基因工程菌hcs1。

5、本发明的第三方面提供一种前述第一方面中所述的重组鼠伤寒沙门氏菌基因工程菌hcs1或前述第二方面中所述的菌剂或其培养上清液在制备靶向抗肿瘤药物中的应用。

6、本发明的第四方面提供一种前述第一方面中所述的重组鼠伤寒沙门氏菌基因工程菌hcs1或前述第二方面中所述的菌剂或其培养上清液在制备用于治疗肠道疾病的药物中的应用。

7、本发明的第五方面提供一种前述第一方面中所述的重组鼠伤寒沙门氏菌基因工程菌hcs1或前述第二方面中所述的菌剂或其培养上清液在制备用于心脑血管疾病的药物中的应用。

8、本发明的第六方面提供一种前述第一方面中所述的重组鼠伤寒沙门氏菌基因工程菌hcs1或前述第二方面中所述的菌剂或其培养上清液在制备用于治疗糖尿病的药物中的应用。

9、本发明的第七方面提供一种表达载体，该表达载体为第一方面中所述的重组鼠伤寒沙门氏菌基因工程菌hcs1。

10、本发明的第八方面提供一种药物，所述药物中含有活性成分和辅料，所述活性成分中含有前述第二方面中所述的菌剂或其培养上清液。

11、本发明相对于现有技术至少具有以下优点：

12、(1)本发明以具有高度的肿瘤靶向特异性以及良好的抑癌效果的减毒鼠伤寒沙门氏菌株vnp20009为原始菌株，在其基础上进行基因工程，敲除基因rela和spot后获得基因工程菌hcs1，基因工程菌hcs1不仅仍能够正常生长，同时其感染荷瘤小鼠后，能够靶向到肿瘤部位并进行增殖，并显著降低其对机体的毒性。

技术特征：

1.一种重组鼠伤寒沙门氏菌基因工程菌hcs1，其特征在于，所述基因工程菌hcs1为缺失rela基因和spot基因的减毒鼠伤寒沙门氏菌，所述减毒鼠伤寒沙门氏菌为鼠伤寒沙门氏菌vnp20009；

2.根据权利要求1所述的基因工程菌hcs1，其中，所述基因工程菌hcs1由包括以下步骤的方法构建：

3.根据权利要求2所述的基因工程菌hcs1，其中，在步骤(1)中，所述正向引物i-1的核苷酸序列如seq id no.3所示，所述反向引物i-1的核苷酸序列如seq id no.4所示，所述正向引物i-2的核苷酸序列如seq id no.5所示，所述反向引物i-2的核苷酸序列如seq idno.6所示。

4.根据权利要求2或3所述的基因工程菌hcs1，其中，在步骤(1)中，所述正向引物ii-1的核苷酸序列如seq id no.7所示，所述反向引物ii-1的核苷酸序列如seq id no.8所示，所述正向引物ii-2的核苷酸序列如seq id no.9所示，所述反向引物ii-2的核苷酸序列如seq id no.10所示。

5.一种菌剂，其特征在于，所述菌剂中含有权利要求1-4中任意一项所述的重组鼠伤寒沙门氏菌基因工程菌hcs1。

6.根据权利要求5所述的菌剂，其中，所述菌剂中含有所述重组鼠伤寒沙门氏菌基因工程菌hcs1的活菌体。

7.权利要求1-4中任意一项所述的重组鼠伤寒沙门氏菌基因工程菌hcs1或权利要求5或6所述的菌剂或其培养上清液在制备靶向抗肿瘤药物中的应用；和/或，

8.根据权利要求7所述的应用，其中，所述肿瘤为结肠肿瘤、直肠肿瘤中的至少一种。

9.一种表达载体，其特征在于，该表达载体为权利要求1-4中任意一项所述的重组鼠伤寒沙门氏菌基因工程菌hcs1。

10.一种药物，其特征在于，所述药物中含有活性成分和辅料，所述活性成分中含有权利要求5或6所述的菌剂或其培养上清液；和/或，

技术总结
本发明涉及肿瘤生物治疗技术领域，公开了一种重组鼠伤寒沙门氏菌基因工程菌HCS1、菌剂及其应用。所述基因工程菌HCS1为缺失relA基因和spoT基因的减毒鼠伤寒沙门氏菌，所述减毒鼠伤寒沙门氏菌为鼠伤寒沙门氏菌VNP20009。基因工程菌HCS1不仅能够正常生长，同时其感染荷瘤小鼠后，能够靶向到肿瘤部位并进行增殖，并显著降低其对机体的毒性。

技术研发人员：郑金海,孙妤婕
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13