一种用于预测脑胶质瘤风险的微生物标志物及其应用

本发明属于生物医药，特别是涉及一种用于预测脑胶质瘤风险的微生物标志物及其应用。

背景技术：

1、脑胶质瘤是中枢神经系统中最普遍的原发性肿瘤，它不仅具有高度侵袭性，而且预后极为不佳。尽管神经外科手术能够切除部分肿瘤，但对于浸润性肿瘤细胞，手术往往无法彻底根除。此外，手术次数的限制以及肿瘤细胞对治疗的抗药性增加，都严重制约了对脑胶质瘤的有效治疗，留下的肿瘤细胞难以通过现有的治疗手段有效控制，导致脑胶质瘤预后较差，总体生存率较低，即使在标准切除、放疗和化疗后，只有约5.5％的脑胶质瘤患者存活超过5年。

2、人类口腔唾液微生物丛包括1000多种不同的微生物，是人体内第二复杂的微生物丛，与全身性疾病以及多种癌症的发生有关。口腔唾液微生物可能通过多种机制诱导肿瘤的发生。首先口腔唾液微生物丛生态失调能够导致慢性炎症，诱导细胞的增殖和突变的发生，其次口腔唾液微生物失调可能通过影响宿主细胞的代谢途径，影响细胞增殖和抑制凋亡促进肿瘤发生。另外口腔唾液微生物丛失调会产生一些致癌物质，诱发细胞发生恶性转化。

3、然而，目前脑胶质瘤风险评估多是使用基因标志物，尚未有报道使用唾液菌群微生物组模型进行脑胶质瘤风险评估。

技术实现思路

1、为了解决以上至少一个问题，本公开提供了一组用于预测脑胶质瘤风险的微生物标志物及其应用。使用本公开所提供微生物标志物，能够评估脑胶质瘤风险。

2、根据本公开的第一方面，提供了用于预测脑胶质瘤风险的微生物标志物，所述微生物标志物包括以下中的一种或多种：奇异菌(atopobium)、拟杆菌(bacteroides)、二氧化碳嗜纤维菌(capnocytophaga)、纤毛菌(leptotrichia)和人心杆菌(cardiobacterium)。

3、根据本公开的第二方面，提供了预测脑胶质瘤患病风险的检测试剂盒，其中包括：用于检测第一方面所述的微生物标志物的试剂。

4、在一些实施方式中，所述试剂包括通过数字成像技术、蛋白免疫技术、微阵列技术、染料技术、核酸测序技术、核酸杂交技术、核酸扩增技术、色谱技术、质谱技术中的一种或多种检测样本中所述微生物标志物的丰度的试剂。

5、在一些实施方式中，所述核酸测序技术包括以下中的一种或多种：16s rrna测序、全基因组测序、靶向测序、pcr-焦磷酸测序和二代高通量测序。

6、在一些实施方式中，所述试剂包括对所述微生物标志物具有特异性的引物、探针、反义寡核苷酸、适体或抗体。

7、在一些实施方式中，所述试剂盒包括试剂、试纸或芯片。

8、根据本公开的第三方面，提供了一种脑胶质瘤风险的评价方法，所述方法包括：采用计算模型计算受试者的风险得分(riskscore)，所述风险得分(riskscore)＝g_atopobium×0.61733369+g_bacteroides×2.93668876+g_capnocytophaga×(-1.79325740)+g_leptotrichia×(-0.07011431)+g_cardiobacterium×(-0.64509608)；其中，所述g_atopobium、g_bacteroides、g_capnocytophaga、g_leptotrichia、g_cardiobacterium代表所述微生物标志物的丰度；所述评价的标准为：采用风险评分中位数作为临界值，当风险得分≥中位数时，判断为胶质瘤高风险组，当风险得分<中位数时，判单为胶质瘤低风险组，评分分值越高，受试者患胶质瘤的风险越高。

9、在一些实施方式中，所述微生物标志物的丰度来自受试者的待测样本的检测结果。

10、在一些实施方式中，所述待测样本包括体液样本。

11、在一些实施方式中，所述体液样本包括：唾液、全血液、血清、血浆、乳液、尿液、腰椎或脑室csf、淋巴液、前列腺液、精液、痰液、粪便、泪液、肿瘤细胞、肺泡灌洗液、痰液、脓液、鼻咽拭子、口腔拭子、脑脊液、胸腹水、羊膜液、腹膜液、房水、玻璃体液、阴道排出物和它们的处理物。

12、根据本公开的第四方面，提供了一种脑胶质瘤风险的评价系统，所述系统包括：

13、(1)数据输入模块，用于获取受试者的待测样本中的所述的微生物标志物的丰度；

14、(2)模型计算模块，基于步骤(1)输入的数据，采用计算模型，风险得分(riskscore)＝g_atopobium×0.61733369+g_bacteroides×2.93668876+g_capnocytophaga×(-1.79325740)+g_leptotrichia×(-0.07011431)+g_cardiobacterium×(-0.64509608)进行计算；其中，所述g_atopobium、g_bacteroides、g_capnocytophaga、g_leptotrichia、g_cardiobacterium代表所述微生物标志物的丰度；

15、(3)结果输出模块，采用风险评分中位数作为临界值，当风险得分≥中位数时，判断为胶质瘤高风险组，当风险得分<中位数时，判单为胶质瘤低风险组，评分分值越高，受试者患胶质瘤的风险越高。

16、在一些实施方式中，所述脑胶质瘤患者数据可以来自本领域已知的数据库，或者来自临床样本。

17、在一些实施方式中，所述待测样本包括体液样本。

18、在一些实施方式中，所述体液样本包括：唾液、全血液、血清、血浆、乳液、尿液、腰椎或脑室csf、淋巴液、前列腺液、精液、痰液、粪便、泪液、肿瘤细胞、肺泡灌洗液、痰液、脓液、鼻咽拭子、口腔拭子、脑脊液、胸腹水、羊膜液、腹膜液、房水、玻璃体液、阴道排出物和它们的处理物。

19、根据本公开的第五方面，提供了所述微生物标志物、所述试剂盒、所述评价方法或所述评价系统在脑胶质瘤预测、早筛或诊断中的非疾病诊断或治疗目的的应用。

20、根据本公开的第六方面，提供了第一方面所述微生物标志物在制备用于脑胶质瘤发生可能性评价的试剂盒中的应用。

21、有益效果：

22、本公开所提供的用于预测脑胶质瘤风险的微生物标志物，以及基于微生物标志物的计算模型填补了使用唾液菌群微生物组模型进行脑胶质瘤风险评估的空白，展示了唾液中的微生物组成分如何可能与脑胶质瘤的发病风险相关，本公开所述的风险评分模型为脑胶质瘤的风险评估提供了一个新的工具。该模型基于唾液微生物组的分析，揭示了特定微生物与脑胶质瘤风险之间的潜在联系，该模型能够在未来的临床应用中发挥作用，为脑胶质瘤的预防和管理提供支持。

1.用于预测脑胶质瘤风险的微生物标志物，所述微生物标志物包括以下中的一种或多种：奇异菌属(atopobium)、拟杆菌属(bacteroides)、二氧化碳嗜纤维菌属(capnocytophaga)、纤毛菌属(leptotrichia)和心杆菌属(cardiobacterium)。

2.预测脑胶质瘤风险的检测试剂盒，其中包括：用于检测权利要求1所述的微生物标志物的试剂。

3.根据权利要求2所述的试剂盒，其特征在于，所述试剂包括通过数字成像技术、蛋白免疫技术、微阵列技术、染料技术、核酸测序技术、核酸杂交技术、核酸扩增技术、色谱技术、质谱技术中的一种或多种检测样本中所述微生物标志物的丰度的试剂；

4.一种脑胶质瘤风险的评价方法，所述方法包括：

5.根据权利要求4所述的评价方法，其特征在于，所述微生物标志物的丰度来自受试者的待测样本的检测结果；

6.一种脑胶质瘤风险的评价系统，所述系统包括：

7.根据权利要求6所述的评价系统，其特征在于，所述待测样本包括体液样本。

8.根据权利要求7所述的评价系统，其特征在于，所述体液样本包括：唾液、全血液、血清、血浆、乳液、尿液、腰椎或脑室csf、淋巴液、前列腺液、精液、痰液、粪便、泪液、肿瘤细胞、肺泡灌洗液、痰液、脓液、鼻咽拭子、口腔拭子、脑脊液、胸腹水、羊膜液、腹膜液、房水、玻璃体液、阴道排出物和它们的处理物。

9.权利要求1所述微生物标志物、权利要求2或3所述试剂盒、权利要求4或5所述评价方法或权利要求6～8任一项所述评价系统在脑胶质瘤早筛、预测、检测或预后中的非疾病诊断或治疗目的的应用。

10.权利要求1所述微生物标志物在制备用于脑胶质瘤发生可能性评价的试剂盒中的应用。