用于预测结直肠癌术后不良反应的患者对肠菌移植是否应答的菌群及其相关应用的制作方法

本发明涉及生物医学领域，具体而言，涉及用于预测结直肠癌术后不良反应的患者对肠菌移植是否应答的菌群及其相关应用。

背景技术：

1、结直肠癌(colorectal cancer,crc)又称大肠癌，是指发生在人体下消化道结肠或直肠部位的恶性肿瘤。2018年全球结直肠癌发病率居恶性肿瘤第3位，死亡率居第2位。结直肠癌的经典发病模式为肠腺上皮-腺瘤-腺癌-转移癌，是一个多因素、多阶段、多基因变异所致的病理过程和结果。手术切除是80％未发生转移的结直肠癌的主要治疗方法，虽然进行了有效的外科手术，但仍有30％-50％的患者在初始治疗后会复发或转移。

2、肠菌移植(fmt)是将健康人群的肠道菌群移植到患者体内，重建正常的肠道菌群，可达到治疗疾病的目的。但并非所有患者都适用于该治疗方法，也存在对肠菌移植低效应答或产生不良反应的患者。

3、目前对结直肠癌术后预后监测无统一的最佳方案，常用的方法有肿瘤标志物监测，影像学检查和肠镜检查。目前在用的传统方法都有各自的弊端：肿瘤标志物(cea)监测操作方便，无侵入性，但敏感性和特异性较低，急需一种或多种简单无创的辅助方法；下消化道造影、腹部ct或mri检查有助于发现复发并判断复发灶的部位和范围，然而对于一些小的或部位隐匿的复发灶容易漏诊；肠镜成像对技术及经验依赖高，具有侵入性或放射性，接受度低，仪器成本要求高，结肠镜检查对吻合口复发具有重要的诊断价值，但对肠壁外的复发则诊断困难。

4、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供用于预测结直肠癌术后不良反应的患者对肠菌移植是否应答的菌群及其相关应用。

2、本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明实施例提供了生物标志物在制备用于诊断或辅助诊断结直肠癌术后出现消化道不良反应的患者对肠菌移植是否应答或是否高效应答的产品中的应用，所述生物标志物包括以下菌属中的任意一种或多种：粪杆菌属、乳杆菌和小杆菌属。

4、第二方面，本发明实施例提供了一种试剂盒，其包括：用于检测生物标志物相对丰度的试剂或试剂组合，所述生物标志物包括以下菌属中的任意一种或多种：粪杆菌属、乳杆菌和小杆菌属。

5、第三方面，本发明实施例提供了一种结直肠癌术后出现消化道不良反应的患者对肠菌移植是否应答或是否高效应答的预测模型的训练方法，其包括：

6、获取训练样本中生物标志物的相对丰度以及对应的标注结果；其中，所述生物标志物包括以下菌属中的任意一种或多种：粪杆菌属、乳杆菌和小杆菌属，所述标注结果为代表样本结直肠癌术后出现消化道不良反应的患者对肠菌移植是否应答或是否高效应答的标签；

7、将所述生物标志物的相对丰度输入预先构建的预测模型中，获得预测结果；所述预测模型为能够根据所述生物标志物的相对丰度预测样本结直肠癌术后出现消化道不良反应的患者对肠菌移植是否应答或是否高效应答的机器学习模型；

8、基于所述标注结果对所述机器学习模型进行参数更新。

9、第四方面，本发明实施例提供了一种结直肠癌术后出现消化道不良反应的患者对肠菌移植是否应答或是否高效应答的预测装置，其包括：

10、获取模块，用于获取待测样本中的生物标志物的相对丰度；所述生物标志物包括以下菌属中的任意一种或多种：粪杆菌属、乳杆菌和小杆菌属；

11、预测模块，用于将获得的生物标志物的相对丰度输入前述实施例所述的训练方法训练获得的预测模型中，获得预测结果。

12、第五方面，本发明实施例提供了一种电子设备，其包括处理器和存储器；所述存储器用于存储程序，当所述程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现前述实施例所述的训练方法或结直肠癌术后出现消化道不良反应的患者对肠菌移植是否应答或是否高效应答的预测方法；

13、所述结直肠癌术后出现消化道不良反应的患者对肠菌移植是否应答或是否高效应答的预测方法包括：

14、获取待测样本的生物标志物的相对丰度，所述生物标志物包括以下菌属中的任意一种或多种：粪杆菌属、乳杆菌和小杆菌属；

15、将待测样本的生物标志物的相对丰度输入前述实施例所述的训练方法训练获得的预测模型中，获得预测结果。

16、第六方面，本发明实施例提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述实施例所述的训练方法或前述实施例中所述的结直肠癌术后出现消化道不良反应的患者对肠菌移植是否应答或是否高效应答的预测方法。

17、第七方面，本发明实施例提供了目标菌属或提高所述目标菌属的产品在制备用于缓解或治愈结直肠癌患者术后出现消化道不良反应的产品中的应用，所述目标菌属包括以下菌属中的任意一种或多种：粪杆菌属、乳杆菌和小杆菌属。

18、本发明具有以下有益效果：

19、本发明发现粪杆菌属faecalibacterium、乳杆菌属lactobacillus和小杆菌属dialister能够用于预测结直肠癌患者术后出现消化道不良反应的患者对肠菌移植是否应答或是否高效应答，经验证，菌属faecalibacterium和lactobacillus在经肠菌移植治疗后高效组的癌症患者的粪便样本中显著增加，dialister在经肠菌移植治疗后低效组的癌症患者的粪便样本中显著增加。

20、同时，本发明还发现粪杆菌属faecalibacterium、乳杆菌属lactobacillus和小杆菌属dialister可应用于制备缓解结直肠癌术后出现消化道不良反应的药物或功能性食品，为缓解结直肠癌术后不良反应提供新的途径。

技术特征：

1.生物标志物在制备用于诊断或辅助诊断结直肠癌术后出现消化道不良反应的患者对肠菌移植是否应答或是否高效应答的产品中的应用，其特征在于，所述生物标志物包括以下菌属中的任意一种或多种：粪杆菌属、乳杆菌和小杆菌属。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述生物标志物由以下菌属组成：粪杆菌属、乳杆菌和小杆菌属。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述结直肠癌术后是指结直肠癌患者进行放射性治疗、化疗或手术后；

4.一种试剂盒，其特征在于，其包括：用于检测生物标志物相对丰度的试剂或试剂组合，所述生物标志物包括以下菌属中的任意一种或多种：粪杆菌属、乳杆菌和小杆菌属。

5.一种结直肠癌术后出现消化道不良反应的患者对肠菌移植是否应答或是否高效应答的预测模型的训练方法，其特征在于，其包括：

6.根据权利要求5所述的训练方法，其特征在于，所述机器学习模型包括线性判别分析和/或逻辑回归模型。

7.一种结直肠癌术后出现消化道不良反应的患者对肠菌移植是否应答或是否高效应答的预测装置，其特征在于，其包括：

8.一种电子设备，其特征在于，其包括处理器和存储器；所述存储器用于存储程序，当所述程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现权利要求5或6所述的训练方法或结直肠癌术后出现消化道不良反应的患者对肠菌移植是否应答或是否高效应答的预测方法；

9.一种计算机可读介质，其特征在于，所述计算机可读介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5或6所述的训练方法或权利要求8中所述的结直肠癌术后出现消化道不良反应的患者对肠菌移植是否应答或是否高效应答的预测方法。

10.目标菌属或提高所述目标菌属的产品在制备用于缓解或治愈结直肠癌患者术后出现消化道不良反应的产品中的应用，其特征在于，所述目标菌属包括以下菌属中的任意一种或多种：粪杆菌属、乳杆菌和小杆菌属。

技术总结
本发明公开了用于预测结直肠癌术后不良反应的患者对肠菌移植是否应答的菌群及其相关应用，涉及生物医学领域。本发明发现粪杆菌属Faecalibacterium、乳杆菌属Lactobacillus和小杆菌属Dialister能够用于预测结直肠癌术后出现消化道不良反应的患者对肠菌移植是否应答或是否高效应答，同时，本发明还发现菌属Faecalibacterium、Lactobacillus和Dialister可应用于制备缓解结直肠癌术后消化道不良反应的药物或功能性食品，为缓解结直肠癌术后消化道不良反应提供新的途径。

技术研发人员：沈鹤霄,吕永玲,周先锋,付广,滕兆伟,艾旭,熊凯,王岚,霍倩儿
受保护的技术使用者：美益添生物医药（武汉）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31