[发明专利]一种肿瘤微环境细菌探针及其在基于成像质谱流式技术的肿瘤微环境细菌检测中的应用

说明书

本发明公开了一种肿瘤微环境细菌探针及其在基于质谱流式成像技术的肿瘤微环境细菌检测中的应用，涉及生物检测技术领域。该探针由镧系金属阳离子、双功能聚合物和细菌抗体组成的基于细菌抗体的金属探针并用于IMC检测，该探针制备方法为：双功能聚合物中二乙基三胺五乙酸(DTPA)螯合镧系金属阳离子形成聚合物基镧系金属螯合物MCPs(Ln)，成功螯合的MCPs(Ln)和细菌抗体发生加成反应，生成基于细菌抗体的IMC探针。使用所述肿瘤微环境细菌探针通过免疫组化成像技术IHC和成像质谱流式技术IMC对分析待测肿瘤组织切片中的微环境细菌。本发明的探针和方法可用于精准定性、定位与定量肿瘤微环境中的细菌。

技术领域

本发明涉及生物检测技术领域，尤其涉及一种肿瘤微环境细菌探针及其在基于成像质谱流式技术的肿瘤微环境细菌检测中的应用。

背景技术

人体的各种组织的癌变，原因在于细胞存活时的遗传损伤以及在微观层面和宏观层面上细胞与周围环境复杂的相互作用。对肿瘤微环境的全面了解是迈向全生物癌症发展机制模型的艰巨而关键的一步。为了进一步地认识细菌和肿瘤之间的关联，研究人员不断地改进与升级检测方法，以便做到更精准地对肿瘤部位的胞内细菌的鉴定。在各种类型的肿瘤以及它们对应的细菌组中，细菌及其成分比如DNA会对组织的生理学有着影响，因此实现肿瘤微环境中细菌的精准检测，可以帮助研究人员在此基础上探究肿瘤内细菌可能对癌细胞的不同表型以及对免疫系统及其与肿瘤细胞的相互租用，从而为未来癌症患者的新的治疗选择铺平道路。

随着免疫学、生物化学和分子生物学的不断发展，各种细菌检测技术也得到了发展。最广泛使用的技术是免疫组化(IHC)染色，它是基于免疫学中抗原和抗体特异性结合的原理。与IHC类似，免疫荧光(IF)染色是应用荧光素标记的抗体，通过荧光显微镜观察。这两种可视化检测方法已被用于定位肿瘤组织切片上的细菌。然而，这两种技术只能实现对细菌的定位，却无法精准定量细菌的相对表达量。此外，研究人员在分子生物学和分子遗传学的发展基础上开发了16SrDNA序列技术。16SrDNA是细菌系统分类中最常用的分子钟。由于其大小适中，16SrDNA不仅能反映特定的细菌属，而且容易测序。因此，越来越多的细菌在16SrDNA的基础上被正确分类或重新分类。将16SrDNA与PCR技术相结合，可以定量检测肿瘤微环境中细菌的类型和丰度。然而，由于肿瘤样本中的细菌生物量极低，通常存在背景信号干扰，这种方法并不能真正直观地看到原位细菌的存在。当将16SrDNA技术与荧光原位杂交(FISH)技术相结合时，可以原位观察到肿瘤组织切片上的细菌分布，同样也存在无法定量的问题。同时，FISH的检测结果会受到检测样品的处理、探针杂交前的蛋白酶孵化以及杂交后的洗涤等因素的影响。

通过结合免疫组织化学、免疫细胞化学和高分辨率激光烧蚀技术，成像质谱流式技术(IMC)提供了一个全面的组织微环境视图。通过单细胞分辨率的原位成像，IMC有助于深入研究蛋白质生物标志物、细胞组成和信号途径。与免疫组织化学、免疫荧光和荧光原位杂交技术相比，IMC在实现高通量多指标成像的同时，缓解了序列切片的错位、荧光光谱的重叠和背景荧光干扰等技术问题。这些独特的优势使IMC有可能同时实现肿瘤微环境中细菌和细胞的高维原位成像，并在多指数检测的基础上深入探索细菌和不同细胞亚型之间的相互作用。然而，目前关于IMC的报道主要集中在哺乳动物细胞的染色上，缺乏明确的原核细胞检测方法。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于质谱流式成像技术的肿瘤微环境细菌检测方法，包括在该方法中使用的探针。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种可以准确、定量、定性、定位分析肿瘤组织微环境细菌的探针，及其应用在基于成像质谱流式技术的肿瘤微环境细菌检测中的应用。

一种肿瘤微环境细菌探针，其特征在于，所述探针是由镧系金属阳离子、双功能聚合物和肿瘤微环境细菌抗体组成的金属标记的细菌抗体探针。

优选地，其特征在于，所述双功能聚合物的第一末端为二乙基三胺五乙酸DTPA，其第二末端为顺丁烯二酰亚胺功能基团。