瘤内微生物组合在预测GIST术后复发风险中的应用

本发明属于胃肠间质瘤研究领域，尤其涉及瘤内微生物组合在预测gist术后复发风险中的应用。

背景技术：

1、胃肠间质瘤(gist)起源于cajal间质细胞，主要发生在胃和小肠。其主要导致患者死亡原因是发生转移，gist可以通过血液和淋巴途径扩散，其中肝转移是最常见的情况，导致了78％的患者死亡。目前，对于gist的转移风险评估依赖于诸如肿瘤大小、肿瘤部位和有丝分裂指数等参数。然而，准确区分良性和恶性病变仍然是一个相当大的挑战。尽管肿瘤的手术切除是一种常见的治疗方法，但大多数患者在手术后的2-3年内仍然会经历疾病的进展。尽管伊马替尼(adjuvant imatinib，ai)作为治疗转移性gist的一线疗法，但复发无病生存率仍然只有部分改善。因此，在该领域中，开发能够准确预测肝转移并指导有效治疗策略的方法是一个关键的未满足需求。

2、瘤内微生物组作为肿瘤发展、分层和转移的关键因素已引起了广泛关注。最近的研究揭示了各种肿瘤类型中存在微量细菌的存在，并显示了它们的潜在影响。例如，在胰腺癌中，已发现瘤内细菌通过诱导炎症促进侵袭性表型的发展。此外，每种肿瘤类型都表现出独特的微生物组成，表明肿瘤微生物组有望成为区分不同肿瘤类型的工具。值得注意的是，特定的瘤内细菌已被证明通过赋予对血流压力的抵抗能力来增强乳腺癌细胞的远端转移。尽管有这些显著的发现，瘤内组成变化在多大程度上能准确预测肿瘤转移并指导有效治疗策略仍然不确定。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供瘤内微生物组合在瘤内微生物组合在预测gist术后复发风险中的应用，主要为了解决瘤内微生物在肿瘤预后分析中的可行性尚不明确等问题。

2、为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明第一方面涉及瘤内微生物组合在制备预测gist术后复发风险产品中作为检测靶点的应用；其中，所述瘤内微生物组合为类香味菌属(myroides)、肠杆菌属(enterobacter)、戴沃斯菌属(devosia)、叶杆菌属(phyllobacterium)、empedobacte、fastidiosipila、普雷沃氏菌属ucg003(prevotellaceae_ucg003)、野野村菌属(p2534.18b5-gut-group nonomuraea)、伊格尔兹氏菌属(eggerthella)、olgoflexus、blfdi19的组合；或，candidatus_nucleicultrix、lachnospiraceae_xpb1014_group、sp3.e08、金黄杆菌属(chryseobacterium)、chryseolinea、不动杆菌属(acinetobacter)、bulleidia、fretibacterium、假黄单胞菌属(pseudoxanthomonas)、cutibacterium、苍白杆菌属(ochrobactrum)、siccirubricoccus、candidatus_stoquefichus、气单胞菌属(comamonas)、芽单胞菌属(blastomonas)、phocaeicola、hydrogenedensaceae、allobaculum、动球菌属(kineococcus)、sporichthyaceae、rhizobacter、瘤胃球菌属uba1819、干燥杆菌属(aridibacter)、curvibacter、mammalia、elev.1554、geminicoccus的组合。在本应用中，各菌属都作为靶点进行应用，也就是在应用时凡是将菌属作为检测靶点的均应当视为应用，不考虑其具体的应用方式，主要的应用方式为积累水平，类香味菌属(myroides)、肠杆菌属(enterobacter)、戴沃斯菌属(devosia)、叶杆菌属(phyllobacterium)、empedobacte、fastidiosipila、普雷沃氏菌属ucg003(prevotellaceae_ucg003)、野野村菌属(p2534.18b5-gut-group nonomuraea)、伊格尔兹氏菌属(eggerthella)、olgoflexus、blfdi19积累较多时则gist术后复发风险增加；或，candidatus_nucleicultrix、lachnospiraceae_xpb1014_group、sp3.e08、金黄杆菌属(chryseobacterium)、chryseolinea、不动杆菌属(acinetobacter)、bulleidia、fretibacterium、假黄单胞菌属(pseudoxanthomonas)、cutibacterium、苍白杆菌属(ochrobactrum)、siccirubricoccus、candidatus_stoquefichus、气单胞菌属(comamonas)、芽单胞菌属(blastomonas)、phocaeicola、hydrogenedensaceae、allobaculum、动球菌属(kineococcus)、sporichthyaceae、rhizobacter、瘤胃球菌属uba1819、干燥杆菌属(aridibacter)、curvibacter、mammalia、elev.1554、geminicoccus积累较多时则gist术后复发风险增加降低。

4、就本应用而言，其各特征的可选限定为：

5、其中，积累程度为留内菌属的聚集度，当聚集达到一定标准时则为富集。

6、其中，所述瘤内微生物组合为第i属类香味菌属(myroides)、肠杆菌属(enterobacter)、戴沃斯菌属(devosia)、叶杆菌属(phyllobacterium)、empedobacte、fastidiosipila、普雷沃氏菌属ucg003(prevotellaceae_ucg003)、野野村菌属(p2534.18b5-gut-group nonomuraea)、伊格尔兹氏菌属(eggerthella)、olgoflexus、blfdi19的组合均在胃肠间质瘤中富集则gist的术后复发高风险；candidatus_nucleicultrix、lachnospiraceae_xpb1014_group、sp3.e08、金黄杆菌属(chryseobacterium)、chryseolinea、不动杆菌属(acinetobacter)、bulleidia、fretibacterium、假黄单胞菌属(pseudoxanthomonas)、cutibacterium、苍白杆菌属(ochrobactrum)、siccirubricoccus、candidatus_stoquefichus、气单胞菌属(comamonas)、芽单胞菌属(blastomonas)、phocaeicola、hydrogenedensaceae、allobaculum、动球菌属(kineococcus)、sporichthyaceae、rhizobacter、瘤胃球菌属uba1819、干燥杆菌属(aridibacter)、curvibacter、mammalia、elev.1554、geminicoccus的组合均在胃肠间质瘤中富集则gist的术后复发中低风险。菌属的富集可采用现有技术进行判断，也可采用如特征重要性图分析胃肠间质瘤中各顶部细菌属的相对丰度，z得分大于0的菌属在胃肠间质瘤中富集，z得分小于0的菌属在胃肠间质瘤中耗竭。

7、其中，所述胃肠间质瘤肝转移为gist的术后肝转移。

8、本发明第二方面涉及检测瘤内微生物积累程度的模组在制备预测gist术后复发风险产品中的应用；其中，所述检测瘤内微生物积累程度的模组用于检测类香味菌属(myroides)、肠杆菌属(enterobacter)、戴沃斯菌属(devosia)、叶杆菌属(phyllobacterium)、empedobacte、fastidiosipila、普雷沃氏菌属ucg003(prevotellaceae_ucg003)、野野村菌属(p2534.18b5-gut-group nonomuraea)、伊格尔兹氏菌属(eggerthella)、olgoflexus、blfdi19、candidatus_nucleicultrix、lachnospiraceae_xpb1014_group、sp3.e08、金黄杆菌属(chryseobacterium)、chryseolinea、不动杆菌属(acinetobacter)、bulleidia、fretibacterium、假黄单胞菌属(pseudoxanthomonas)、cutibacterium、苍白杆菌属(ochrobactrum)、siccirubricoccus、candidatus_stoquefichus、气单胞菌属(comamonas)、芽单胞菌属(blastomonas)、phocaeicola、hydrogenedensaceae、allobaculum、动球菌属(kineococcus)、sporichthyaceae、rhizobacter、瘤胃球菌属uba1819、干燥杆菌属(aridibacter)、curvibacter、mammalia、elev.1554、geminicoccus中任一或多个在胃肠间质瘤中的积累程度。

9、就本应用而言，其各特征的可选限定为：

10、其中，积累程度为留内菌属的聚集度，当转移和未转移分组间有显著差异时则为富集，当菌属鲁棒性effect size大于50％则认定为富集。具体可引入结果明确的转移和未转移组作为参照例，将待检结果与之比对分析，或采用其他现有的手段。

11、其中，所述应用具体为：第i属类香味菌属(myroides)、肠杆菌属(enterobacter)、戴沃斯菌属(devosia)、叶杆菌属(phyllobacterium)、empedobacte、fastidiosipila、普雷沃氏菌属ucg003(prevotellaceae_ucg003)、野野村菌属(p2534.18b5-gut-groupnonomuraea)、伊格尔兹氏菌属(eggerthella)、olgoflexus、blfdi19的积累程度检测模组的组合在制备预测gist术后复发风险产品中的应用，积累程度与gist术后复发风险正相关；或，所述应用具体为：candidatus_nucleicultrix、lachnospiraceae_xpb1014_group、sp3.e08、金黄杆菌属(chryseobacterium)、chryseolinea、不动杆菌属(acinetobacter)、bulleidia、fretibacterium、假黄单胞菌属(pseudoxanthomonas)、cutibacterium、苍白杆菌属(ochrobactrum)、siccirubricoccus、candidatus_stoquefichus、气单胞菌属(comamonas)、芽单胞菌属(blastomonas)、phocaeicola、hydrogenedensaceae、allobaculum、动球菌属(kineococcus)、sporichthyaceae、rhizobacter、瘤胃球菌属uba1819、干燥杆菌属(aridibacter)、curvibacter、mammalia、elev.1554、geminicoccus的积累程度检测模组的组合在制备预测gist术后复发风险产品中的应用，积累程度与gist术后复发风险负相关。

12、其中，检测瘤内微生物积累程度的模组的作用是检测任意菌属在胃肠间质瘤中富集或耗竭。第i属类香味菌属(myroides)、肠杆菌属(enterobacter)、戴沃斯菌属(devosia)、叶杆菌属(phyllobacterium)、empedobacte、fastidiosipila、普雷沃氏菌属ucg003(prevotellaceae_ucg003)、野野村菌属(p2534.18b5-gut-group nonomuraea)、伊格尔兹氏菌属(eggerthella)、olgoflexus、blfdi19均在胃肠间质瘤中富集则gist术后复发高风险；或，所述应用具体为：candidatus_nucleicultrix、lachnospiraceae_xpb1014_group、sp3.e08、金黄杆菌属(chryseobacterium)、chryseolinea、不动杆菌属(acinetobacter)、bulleidia、fretibacterium、假黄单胞菌属(pseudoxanthomonas)、cutibacterium、苍白杆菌属(ochrobactrum)、siccirubricoccus、candidatus_stoquefichus、气单胞菌属(comamonas)、芽单胞菌属(blastomonas)、phocaeicola、hydrogenedensaceae、allobaculum、动球菌属(kineococcus)、sporichthyaceae、rhizobacter、瘤胃球菌属uba1819、干燥杆菌属(aridibacter)、curvibacter、mammalia、elev.1554、geminicoccus均在胃肠间质瘤中富集则gist术后复发低风险。在此条中，主要通过结合富集或耗竭来与高、低风险来关联。

13、其中，采用特征重要性图分析胃肠间质瘤中各顶部细菌属的相对丰度，z得分大于0的菌属在胃肠间质瘤中富集，z得分小于0的菌属在胃肠间质瘤中耗竭。比如根据前述明确的菌属，并根据siamcat软件包计算的效应大小进一步分为将前述菌属分为富集和贫化，然后分别判断每个菌属组中所有菌属的富集或贫化的情况。

14、其中，gist术后复发风险为gist术后最大5.5年复发风险，在此年限内转移风险具有较高的准确度。当然，在实际应用，超过5.5年后的转移风险的评估也同样具有可行性。

15、其中，所述胃肠间质瘤肝转移为gist的术后肝转移。通过检测分析前述菌属的情况，可为gist的术后预后效果的分析提供参考，同时还可分析术后转移的风险，便于提前干预。

16、第三方面涉及检测短稳杆菌属、希瓦氏菌属至少一种在瘤内积累程度的模组在制备预测使用伊马替尼辅助治疗的前提下对肝转移发生预测的有效性产品中的应用；其中，短稳杆菌属、希瓦氏菌属积累程度与使用伊马替尼辅助治疗前提下的肝转移发生预测的有效性正相关。可以解释为：当短稳杆菌属、希瓦氏菌属富集时，就表明此时“利用某产品预测伊马替尼辅助治疗前提下对肝转移发生”的有效性也随之增加，也就是短稳杆菌属、希瓦氏菌属富集与预测结果的有效性相关，短稳杆菌属、希瓦氏菌属富集的累计程度可以表征肝转移预测结果有效性；反之亦然。

17、其中，短稳杆菌属(empedobacter)、希瓦氏菌属(shewanella)在瘤内富集则预测使用伊马替尼辅助治疗的前提下对肝转移发生的结果为有效。也就是可以认为“采用某产品预测伊马替尼辅助治疗前提下对肝转移发生”获得的结果为有效结果，具有较高的可信度。

18、本发明第四方面涉及检测短稳杆菌属(empedobacter)、希瓦氏菌属(shewanella)至少一种在瘤内积累程度的模组在制备预测使用伊马替尼辅助治疗的前提下对肝转移发生预测结果的有效性产品中的应用；其中，短稳杆菌属、希瓦氏菌属积累程度与使用伊马替尼辅助治疗前提下的肝转移发生预测的有效性正相关。或，依据瘤内微生物组与ai疗效之间的关联，检测短稳杆菌属(empedobacter)、希瓦氏菌属(shewanella)至少一种在瘤内积累程度的模组在制备预测使用伊马替尼辅助治疗疗效中的应用。可以解释为：当短稳杆菌属、希瓦氏菌属在胃肠间质瘤富集时，就表明此时“利用某产品预测伊马替尼辅助治疗前提下对肝转移发生”的有效性也随之增加，也就是短稳杆菌属、希瓦氏菌属富集与预测结果的有效性相关，短稳杆菌属、希瓦氏菌属富集的累计程度可以表征肝转移预测结果有效性；反之亦然。还涉及检测金黄杆菌属(chyseobacterium)在胃肠间质瘤内积累程度的模组在制备同时预测gist(一般为复发)中、低风险和lm低风险(或未发生lm)的产品中的应用，一般采用检测金黄杆菌属的富集作为确认中低风险的标准，实现通过一个产品同时实现检测预测两种表象，弥补了目前该方面的缺失；该微生物属在两者间表现相同，且具有较高的特异性和准确性。另外还涉及检测短稳杆菌属(empedobacter)在胃肠间质瘤内积累程度的模组在制备同时预测gist(主要为复发)高风险和lm高风险的产品中的应用，一般采用短稳杆菌属的富集作为确认高风险标准，实现通过一个产品同时实现检测预测两种表象，弥补了目前该方面的缺失；该微生物属在两者间表现相同，且具有较高的特异性和准确性。

19、其中，肝转移为胃肠间质瘤肝转移。胃肠间质瘤肝转移更具体为gist的术后肝转移。

20、本发明的有益效果是：

21、肿瘤内微生物组能够准确预测gist术后复发风险，明确了特定的肿瘤内微生物组合可以表征gist术后复发风险情况，确认了组合作为标志物的特异性和准确性；具体可通过检测模组检测分析肿瘤内微生物的聚集度实现对gist术后复发风险状态进行准确的表征，实现微生物多样性指数来辅助临床诊断。并且还提供可以对“用某产品预测伊马替尼辅助治疗前提下对肝转移发生”的预测结果有效性进行评测的产品和方法。