大肠癌标志物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及生物标志物领域，具体的，本发明设及大肠癌生物标志物及其应用，更 具体的，本发明设及一种大肠癌标志物、大肠癌标志物的用途、一种利用大肠癌标志物确定 个体的状态的方法、一种利用大肠癌标志物确定个体的状态的装置、一种利用大肠癌标志 物对多个个体进行分类的方法、一种治疗大肠癌的药物W及一种制备治疗大肠癌药物的方 法。
【背景技术】
[0002] 大肠癌（ColorectalCancer,CRC)是源自结肠或直肠（为大肠的一部分）的癌 症，因为细胞不正常的生长，可能侵犯或转移至身体其他部位。大肠癌患者经常出现粪便中 带血、排便习惯改变、体重减轻、W及疲倦感等症状。大肠癌为第=常见癌症，约占10%。在 2012年，美国有140万例新诊断的大肠直肠癌，且造成69. 4万人死亡。大肠直肠癌在发达 国家较为常见，占全世界总案例数的65%。而在女性较男性少见。近几年，我国结直肠癌的 发病率呈明显上升趋势。据统计，2002年，我国结肠癌的发病率仅为7%，预计到2015年， 运个数字将变成13%，发病率翻了近一番。与西方人相比，我国直肠癌比结肠癌发病率高， 约1. 5 : 1 ;青年人（<30岁）患者比例较高，约占15%。
[0003] 75~95%的大肠癌发病人群没有或少见遗传因素；其他危险因素包括年龄增大、 男性、高脂肪摄入量、酒精或红肉、超重、吸烟和缺乏体育锻炼；大约10%的病例与缺乏运 动有关（Watson A J et al2010;Qmnin曲amDet al2010)。饮酒的危害在超过每天一 杯后逐步提升。
[0004] 肠道微生物对于肠道上皮细胞起到重要作用，包括形成微生物屏障防止病原菌定 植、执行免疫调节及代谢功能。有研究表明肠道菌群失衡会通过不同形式导致大肠癌的发 生，病原微生物会通过激活识别受体、吸附、分泌肠毒素或侵入等方式引起肠道炎症反应。 肠道微生物数量、结构及稳定性的改变，尤其是菌群的失衡会改变正常的生理功能从而引 发肠道疾病，包括大肠癌。 阳〇化]大肠癌诊断包主要有=类：x线检查；乙状结肠镜和纤维结肠镜检查W及癌胚抗 原（Cea)试验；癌胚抗原（Cea)试验对早期病例的诊断价值不大；而肠镜检查虽然准确性 高，但很多高危人群因为不愿接受痛苦的肠镜而拒绝1-2年的定期筛查。有研究通过检测 血液内Mir-92因子的含量，可检测验血者是否有大肠癌，但健康人±的错误检测率达到 30%。随着人体基因组测序完成及高通量测序技术的高速发展，基因筛查成为结肠癌诊断 的方向。基因筛查对发现结肠癌潜在人群很有优势，但发现基因缺损后1-2年仍需接受肠 镜诊断。结肠癌在早期并无明显症状，目前缺乏有效的无创大肠癌早期诊断方法。
【发明内容】
[0006] 本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种商业选择。
[0007]依据本发明的第一方面，本发明提供一种大肠癌标志物，所述大肠癌标志 物包括W下微生物中的至少两种：霍氏肠杆菌化bacterium_halIii_DSM_3353，梭菌Clost;ridium_SS2_l，瘤胃球菌Ruminococcus_5_l_39BFAA和凸腹真杆菌E；ubacte;rium_ ventriosum_ATCC_27560〇
[0008] 上述本发明一方面提供的大肠癌标志物是发明人通过对大量大肠癌个体和大量 健康对照个体的粪便样本中的微生物的丰度的差异比较分析、W及验证，而确定下来的，明 确了肠道微生物中大肠癌相关的微生物标志物。利用所称的大肠癌标志物，能够确定个体 处于患有大肠癌状态的概率或者处于健康状态的概率，能够用于非侵入性的早期发现或辅 助检测大肠癌。
[0009] 依据本发明的第二方面，本发明提供上述大肠癌标志物在制备治疗大肠癌的药物 和/或在制备功能性食品中的用途。
[0010] 上述大肠癌标志物是发明人通过差异比较分析各种肠道微生物在大肠癌疾病组 和健康组的粪便样本中的丰度，W及经过大量已知状态的粪便样本的验证，而确定下来的。 相较于在大肠癌组，所称大肠癌标志物在健康组中显著富集，所称显著富集是指与在大肠 癌疾病组中的丰度相比，上述大肠癌标志物所包含的各种微生物在健康组中的丰度均具有 统计意义地高于或者明显地、实质性地高于在大肠癌组中的丰度。能够使其丰度增加的物 质能够用于治疗大肠癌或者益于大肠癌患者服用，能够使其丰度增加的物质不限于治疗大 肠癌的药物和有益肠道菌群平衡的功能性食品，上述本发明一方面提供的大肠癌标志物能 够用于制备治疗大肠癌的药物和/或用于制备益于平衡肠道菌群的功能性食品、保健药 等。
[0011] 依据本发明的第=方面，本发明提供一种利用上述大肠癌标志物确定个体的状态 的方法，该方法包括：（1)确定所述个体的粪便样本中的所述大肠癌标志物中的各种微生 物的丰度；（2)分别将（1)中确定的大肠癌标志物中的各种微生物的丰度与其在对照组中 的丰度进行比较，依据获得的比较结果确定所述个体的状态，所述对照组由一组或多组相 同状态的个体的粪便样本组成，所述状态包括患有大肠癌状态和健康状态。所称大肠癌标 志物是发明人通过差异比较分析各种肠道微生物在大肠癌疾病组和健康组的粪便样本中 的丰度，W及经过大量已知状态的粪便样本的验证，而确定下来的。
[0012] 上述本发明运一方面的方法基于检测个体的粪便样本中的大肠癌标志物中的各 种微生物的丰度，分别将检测确定的各种微生物的丰度与其在对照组中丰度进行比较，依 据获得的比较结果能够确定个体为大肠癌个体或者为健康个体的概率。为早期发现大肠癌 提供一种非侵入性的辅助检测方法。
[0013] 上述本发明的运一方面的利用大肠癌标志物确定个体的状态的方法的全部或部 分步骤，可W利用包含可拆分的相应单元功能模块的装置/系统来施行，或者将方法程序 化、存储于机器可读介质，利用机器运行该可读介质来实现。
[0014] 依据本发明的第四方面，本发明提供一种利用上述本发明一方面的大肠癌标志物 确定个体的状态的装置，该装置用W实施本发明一方面的利用大肠癌标志物确定个体的状 态的方法的全部或部分步骤，该装置包括：数据输入单元，用于输入数据；数据输出单元， 用于输出数据；处理器，用于执行可执行程序，执行所述可执行程序包括完成上述本发明一 方面的确定个体的状态的方法；存储单元，与所述数据输入单元、所述数据输出单元和所述 处理器相连，用于存储数据，其中包括所述可执行程序。上述对本发明一方面的利用大肠 癌标志物确定个体的状态的方法的技术特征和优点的描述，同样适用本发明运一方面的装 置，在此不再寶述。
[0015] 依据本发明的第五方面，本发明提供一种利用上述本发明一方面的大肠癌标志物 对多个个体进行分类的方法，该方法包括：分别利用上述本发明一方面的确定个体的状态 的方法确定各个个体的状态；依据获得的各个个体的状态对各个个体进行分类。该方法能 够依据个体的状态的不同区分开多个个体或者区分开多个未知的粪便样本，便于归类、标 记管理。另外，上述对本发明一方面的利用大肠癌标志物确定个体的状态的方法的技术特 征和优点的描述，同样适用本发明运一方面的装置，在此不再寶述。
[0016] 依据本发明的第六方面，本发明提供一种治疗大肠癌的药物，所述药物能够促使 上述本发明一方面的大肠癌标志物中的各个微生物的丰度增加。所称大肠癌标志物是发明 人通过差异分析各种肠道微生物在大肠癌疾病组和健康组的粪便样本中的丰度，W及经过 大量已知状态的粪便样本的验证，而确定下来的。相较于在大肠癌组，所称大肠癌标志物在 健康组中显著富集，所称显著富集是指与在大肠癌疾病组中的丰度相比，上述大肠癌标志 物所包含的各种微生物在健康组中的丰度均具有统计意义地高于或者明显地、实质性地高 于在大肠癌组中的丰度。能够使其丰度增加的物质能够用于治疗大肠癌或者益于大肠癌患 者服用，能够使其丰度增加的物质可W作为治疗大肠癌的药物。
[0017] 利用本发明运一方面的药物或者功能性食品，合理有效地应用确定的大肠癌微生 物标志物，扶持肠道有益菌的生长和/或抑制肠道潜在致病菌，可W阻止肠道屏障的缺损， 改善并恢复肠道微生态结构，对于辅助降低血内毒素水平和/或减轻大肠癌的临床症状具 有重要意义。
[0018] 依据本发明的第屯方面，本发明提供一种制备或筛选上述本发明一方面的治疗大 肠癌的药物的方法，该方法包括制备或者筛选能够促使上述本发明一方面的大肠癌标志物 中的各个微生物的丰度增加的物质作为所述药物的步骤。
[0019] 利用本发明运一方面的生产或筛选治疗大肠癌的药物的方法，通过合理有效地应 用确定的大肠癌生物标志物进行筛选，能够获得能扶持肠道有益菌的生长和/或抑制肠道 潜在致病菌的药物，可W阻止肠道屏障的缺损，改善并恢复肠道微生态结构，对于辅助降低 血内毒素水平和/或减轻大肠癌的临床症状具有重要意义。
【附图说明】
[0020] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将 变得明显和容易理解，其中：
[0021] 图1是本发明的实施例中的筛选鉴定大肠癌标志物的试验分析流程示意图。
[0022] 图2是本发明的实施例中的聚类结果示意图。
[0023] 图3是本发明的实施例中的大肠癌标志物验证结果的示意图。
【具体实施方式】
[0024] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。需要说明 的，本文中所使用的术语"第一"或者"第二"等仅为方便描述，不能理解为指示或暗示相对 重要性，也不能理解为之间有先后顺序关系。
[00巧]在本发明的描述中，除非另有说明，"多个"的含义是两个