[发明专利]具有可视化功能的肿瘤靶向细菌及其可视化方法和应用

说明书

本发明提供具有可视化功能的肿瘤靶向细菌及其可视化方法和应用，属于基因工程和肿瘤检测技术领域。本发明构建了一系列大肠杆菌Nissle 1917改造菌株，该菌株具有生物发光功能模块，具有优异的生物发光活性，可以用于小动物活体层面的细菌靶向肿瘤过程示踪成像。本发明的可视化功能的大肠杆菌Nissle 1917可作为成像示踪工具用于肿瘤靶向细菌自身示踪和肿瘤的检测，具有广阔的应用价值。本发明的具有生物发光能力的大肠杆菌Nissle 1917可以成为具有可视化功能的肿瘤靶向载体，应用于肿瘤靶向疗法的相关临床前研究中，因此具有良好的实际应用之价值。

技术领域

本发明属于基因工程和肿瘤检测技术领域，具体涉及具有可视化功能的肿瘤靶向细菌及其可视化方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

大肠杆菌Nissle 1917(EcN)是一种益生菌，同时也是一种肿瘤靶向细菌，其对实体瘤有偏好性并且可以在实体瘤内大量增殖。具备良好肿瘤靶向定殖性和安全性的大肠杆菌Nissle 1917有巨大潜力成为肿瘤靶向治疗的载体。可视化功能模块可以赋予肿瘤靶向载体示踪功能，是反应细菌在体内游走、繁殖、分布和衰亡情况的实时监测工具，是细菌靶向递送药物产生抗癌活性的可视化工具。

生物发光功能模块和生物发光成像技术是肿瘤的临床前研究中进行肿瘤监测和抗癌效果评价的重要技术手段。随着肿瘤靶向细菌相关肿瘤疗法的开发，需要适宜的可视化成像手段辅助对细菌进行示踪，为抗癌药物的靶向递送的可控释放提供有效信息。然而，发明人发现，目前针对大肠杆菌Nissle 1917的可视化研究鲜有报道。

发明内容

基于上述现有技术的不足，本发明提供一种具有可视化功能的肿瘤靶向细菌及其可视化方法和应用，本发明以大肠杆菌Nissle 1917作为出发菌株，通过将生物发光相关功能基因通过重组的方式插入野生型或者是敲除了限制性内切酶基因的突变株基因组中构建而成的基因工程菌株，具有良好的生物发光活性和显著的生物发光成像效果，因此具有良好的实际应用之价值。

本发明的第一个方面，提供一种基因工程菌，所述基因工程菌是将生物发光相关功能基因插入野生型大肠杆菌或者是敲除了限制性内切酶基因的大肠杆菌突变株基因组中构建而成。

更具体的，插入位置为大肠杆菌氨基葡萄糖合成酶基因(glm S)下游。

其中，所述生物发光相关功能基因包括萤光素酶基因；

所述萤光素酶包括但不限于萤火虫萤光素酶(Firefly luciferase,FLuc)、分泌型膜锚定萤光素酶(Gaussia luciferase,Gluc)和海肾萤光素酶(Renilla luciferase,Rluc)及其突变体。

本发明的第二个方面，提供上述基因工程菌的构建方法，所述构建方法包括：

构建生物发光元件质粒，将具有生物发光功能的目的基因元件重组至大肠杆菌基因组中进行表达即得。

其中，所述具有生物发光功能的目的基因元件包括萤光素酶基因元件。

基于上述技术方案，本发明制备的基因工程菌可以作为一种具有可视化功能的肿瘤靶向细菌，因此，本发明的第三个方面，提供上述基因工程菌在如下任意一种或多种中的应用：

a)成像示踪和/或制备成像示踪产品；

b)肿瘤检测和/或制备肿瘤检测产品；

c)肿瘤靶向治疗和/或肿瘤靶向治疗产品；

d)肿瘤靶向疗法临床前研究。

本发明的第四个方面，提供一种肿瘤可视化检测方法，所述方法包括向受试者施用上述基因工程菌。