[发明专利]毛螺菌科微生物菌株、预防和/或治疗肿瘤的药物及应用

说明书

本发明提供了一种毛螺菌科微生物菌株、预防和/或治疗肿瘤的药物及应用，涉及生物医药技术领域。本发明毛螺菌科微生物菌株属于毛螺菌科的新属级新物种(Lachnospiraceae sp.)，所述毛螺菌科微生物菌株的16S rDNA的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示；所述肿瘤包括以下至少一种：肝癌、结肠癌、直肠癌、结肠直肠癌、肺癌、乳腺癌、宫颈癌、卵巢癌、胰腺癌、胆管癌、肾癌和纤维肉瘤。本发明发现新属级别的肠道厌氧微生物菌株Lachnospiraceae sp.可以抑制肿瘤的生长速度，可用于肿瘤的预防和/或治疗。本发明的发现丰富了具有抗肿瘤作用的菌种的类型，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及微生物及其应用技术领域，尤其是涉及毛螺菌科微生物菌株、预防和/或治疗肿瘤的药物及应用。

背景技术

人体肠道内有大量的共生微生物，其携带的基因信息总量是人自身基因组信息的50～100倍，即“肠道微生物组(gutmicorbiome)”，也被称为人类的“第二基因组”。肠道微生物组是人体最大、最直接的外环境，对维持人体健康发挥着不可或缺的作用。目前，已经有关于肠道微生物组在营养障碍、代谢异常及复杂疾病(比如肥胖、糖尿病、炎性肠病及肿瘤等)方面的研究报道。

近年来，随着分子生物学、基因组学、生物信息分析技术、高通量测序技术及微生物培养技术的高速发展，肠道菌群对肠道和肠道外疾病的影响及作用越来越明确。肠道菌群更像是具备代谢、免疫和内分泌功能的器官，可以影响人体消化系统、循环系统和神经系统，与人类各种慢性疾病(糖尿病、高血压、心血管疾病和脑部疾病等)及肿瘤的发生密切相关。研究肠道菌群与人体健康和疾病的相互关系，不仅是重要的科学研究，更具有临床诊断、治疗、乃至转化的重要意义和价值。

肠道菌群失调会增加结肠直肠癌的发病率，同时一些肠道微生物的代谢产物能够直接减缓致癌作用或者抑制肿瘤发生。除肠道有关的结肠癌和直肠癌之外，肠道菌群同样还能影响到乳腺癌、肝癌等。越来越多的证据表明肠道微生物能够影响肿瘤形成、肿瘤发育以及肿瘤治疗。如何调控肠道菌群引起的免疫和炎症反应，使得既不会诱发肿瘤又可以增强抗肿瘤药物疗效，目前还在继续探讨研究中，如果能够解决这些问题，对将来肿瘤治疗领域创新和变革有重大意义。

Michael Scharl等在《Cell Host Microbe》报道，梭菌与低肿瘤负荷相关，证明共生梭菌菌株的混合物能够通过CD8⁺T细胞产生强大的抗肿瘤作用，并通过使用多种实体瘤模型，证明特异性肠菌作为单药治疗应用于癌症治疗的可行性。梭菌混合物CC4能通过激活CD8⁺T细胞同时下调免疫抑制因子发挥抗癌效应，此外，CC4增加CD8+T细胞浸润的能力使得肿瘤处于高免疫原性状态，有利于提高CRC患者对aPD-1治疗的应答率。这些发现开启了肠道菌群补充作为一种独立治疗方式的新篇章。

短链脂肪酸(SCFA)中的戊酸和丁酸能通过代谢和表观遗传重编程增强细胞毒性T淋巴细胞(CTL)和嵌合抗原受体(CAR)T细胞的抗肿瘤活性。这种SCFA是一种罕见的细菌代谢物，由低丰度的共生体如Megasphaera massiliensis产生，可将其归类为产生戊酸盐的细菌物种。有趣的是，优势共生细菌不能产生戊酸。研究表明，用戊酸和丁酸对 CTL和CAR T细胞进行体外处理可增加mTOR作为中央细胞代谢传感器的功能，并抑制I类组蛋白脱乙酰酶活性。这种重编程导致CD25、IFN-γ和TNF-α等效应分子的产生增加，并显著增强了同源小鼠黑色素瘤和胰腺癌模型中抗原特异性CTL和靶向ROR1 的CAR T细胞的抗肿瘤活性。这些实验数据揭示了可用于增强细胞抗肿瘤免疫的微生物分子，同时实验结果支持将戊酸和丁酸确定为两种在细胞癌症免疫治疗中具有治疗效用的SCFA。

因此，进一步发现、挖掘和研究具有肿瘤预防或治疗潜力的微生物菌株具有重要的应用价值和市场前景。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容