技术摘要：
本发明涉及来源于摩根氏菌属细菌(genus Morganella bacteria)的囊泡及其用途，本发明人通过实验证实了与正常人相比，在来源于患有诸如胃癌、结直肠癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌和淋巴瘤之类的恶性疾病，诸如心肌梗塞、心肌病、心房颤动、变异  全部
背景技术：
自21世纪初以来，在过去被认为是流行病的急性传染病已变得不那么重要，而由 于人类与微生物群落之间的不和谐而导致的伴随免疫功能障碍的慢性病已经改变疾病模 式，成为决定生活质量和人类寿命的主要疾病。作为21世纪的顽固性慢性疾病，癌症、心血 管疾病、慢性肺部疾病、代谢性疾病、炎性疾病和神经精神疾病已成为国家公共卫生的重要 问题，成为决定人类寿命和生活质量的主要疾病。 炎症是一种针对细胞或组织的损伤或感染的局部或全身保护机制，通常是由因为 构成免疫系统的体液介质直接对该损伤或感染做出反应或者刺激局部或全身效应器系统 而发生的一系列生物反应所引起。主要的炎性疾病的例子包括消化系统疾病，例如胃炎和 炎性肠炎；口腔疾病，例如牙周炎；呼吸道疾病，例如哮喘；慢性阻塞性肺疾病(COPD)和鼻 炎；关节炎，例如退行性关节炎和类风湿性关节炎；以及代谢性疾病，例如肥胖，糖尿病和肝 硬化。此外，各种研究报告说持续的炎症可能导致癌症。 众所周知，人体中共存的微生物数量已达到100万亿，是人体细胞数量的10倍，微 生物基因数量是人体基因数量的100倍以上。微生物群或微生物组是指微生物群落，包括存 在于给定栖息地中的细菌，古细菌和真核生物。 我们体内共存的细菌和周围环境中存在的细菌会分泌纳米大小的囊泡，以便与其 他细胞交换有关基因、低分子化合物、蛋白质等的信息。粘膜形成物理防御膜，尺寸为200纳 米(nm)或更大的颗粒无法通过该物理防御膜，因此，共存于粘膜中的细菌不能通过粘膜，但 来源于细菌的囊泡的大小为100纳米或更小并通过粘膜相对自由地穿过上皮细胞后被吸收 到我们体内。 局部分泌的细菌来源的囊泡不仅通过粘膜上皮细胞或皮肤角质细胞吸收以诱导 局部炎症反应，而且被吸收到我们体内以分布到各个器官，并调节吸收囊泡的器官中的免 疫和炎症反应。例如，来源于致病性革兰氏阴性细菌(例如大肠杆菌)的囊泡在被血管吸收 后，会通过血管内皮细胞的炎症反应而促进全身性炎症反应和血液凝固，并且还被吸收到 肌肉细胞中，在该细胞中胰岛素发挥作用导致胰岛素抵抗和糖尿病。相比之下，来源于有益 细菌的囊泡可通过调节由病原性囊泡引起的免疫功能和代谢功能障碍来调节疾病(Choi  YW等人，Gut  microbe-derived  extracellular  vesicles  induce  insulin  resistance, thereby  impairing  glucose  metabolism  in  skeletal  muscle.Scientific  Reports, 2015.)。 4 CN 111587294 A 说　明　书 2/17 页 对诸如细菌来源的囊泡之类的因子的免疫应答是Th17免疫应答，其特征在于分泌 IL-17细胞因子，当其暴露于细菌来源的囊泡时IL-6就会分泌，从而诱导Th17免疫应答。由 Th17免疫反应引起的炎症的特征在于嗜中性粒细胞的浸润和TNF-α，TNF-α从炎性细胞(例 如巨噬细胞)分泌并在炎症发生过程中起重要作用。 摩根氏菌属细菌是厌氧革兰氏阴性棒状细菌，被认为是人类和动物肠道中共存的 细菌。在这些细菌中，摩氏摩根菌(Morganella  morganii)被认为是引起手术后感染，尿路 感染等的致病菌。但是，迄今尚未报道过摩根氏菌属细菌从细胞中分泌囊泡的事实，特别是 没有报道将囊泡用于诊断和治疗癌症、心血管疾病、代谢性疾病、炎性疾病和神经精神疾病 的情况。 因此，在本发明中，通过证实了与正常人相比，在患有癌症、心血管疾病、代谢疾 病、炎性疾病和神经精神疾病的患者的临床样品中的来源于摩根氏菌属细菌的囊泡显著减 少，可以诊断出疾病。此外，通过从摩氏摩根菌中分离囊泡并分析其特性的结果，证实了所 述囊泡可用作预防或治疗恶性疾病、心血管疾病、代谢疾病、炎性疾病、和神经精神疾病的 组合物。
技术实现要素：
【技术问题】 通过解决上述传统问题的深入研究的结果，本发明人证实，通过宏基因组学分析， 在患有诸如胃癌、结直肠癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌，前列腺癌和淋巴瘤之 类的恶性疾病，诸如心肌梗塞、心肌病、心房颤动、变异型心绞痛和中风之类的心血管疾病， 糖尿病和帕金森氏病的患者的临床样品中来源于摩根氏菌属细菌的囊泡的含量与正常人 相比显著降低。另外，证实了当从属于摩根氏菌属的摩氏摩根菌中分离出囊泡并且用该囊 泡处理巨噬细胞时，由病原性囊泡引起的TNF-α的分泌被显著抑制，从而基于此发现完成了 本发明。 因此，本发明的目的是提供一种用于提供用于诊断胃癌、结直肠癌、胰腺癌、胆管 癌、乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌、淋巴瘤、心肌梗塞、心肌病、心房颤动、变异型心绞 痛、中风、糖尿病或帕金森氏病的信息的方法。 此外，本发明的另一个目的是提供用于预防或治疗胃癌、结直肠癌、胰腺癌、胆管 癌、乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌、淋巴瘤、心肌梗塞、心肌病、心房颤动、变异型心绞 痛、中风、糖尿病、帕金森氏病或炎性疾病的组合物，其包括作为活性成分的来源于摩根氏 菌属的囊泡。 然而，本发明要实现的技术问题不限于上述问题，并且本领域技术人员根据以下 描述可以清楚地理解未提及的其他问题。 【技术方案】 为了实现上述本发明的目的，本发明提供了一种用于提供用于诊断胃癌、结直肠 癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌、淋巴瘤、心肌梗塞、心肌病、心房颤 动、变异型心绞痛、中风、糖尿病或帕金森氏病的信息的方法，该方法包括以下步骤： (a)从分离自正常人和受试者的样品的囊泡中提取DNA； (b)通过使用基于提取的DNA的16S  rDNA中存在的基因序列构建的引物对进行PCR来获 5 CN 111587294 A 说　明　书 3/17 页 得每种PCR产物；和 (c)通过所述PCR产物的定量分析确定其中来源于摩根氏菌属细菌的囊泡含量低于正 常人的情况为胃癌、结直肠癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌、淋巴瘤、 心肌梗塞、心肌病、心房颤动、变异型心绞痛、中风、糖尿病或帕金森氏病。 另外，本发明提供了用于诊断胃癌、结直肠癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、卵巢癌、膀 胱癌、前列腺癌、淋巴瘤、心肌梗塞、心肌病、心房颤动、变异型心绞痛、中风、糖尿病或帕金 森氏病的方法，该方法包括以下步骤： (a)从分离自正常人和受试者的样品的囊泡中提取DNA； (b)通过使用基于提取的DNA的16S  rDNA中存在的基因序列构建的引物对进行PCR来获 得每种PCR产物；和 (c)通过所述PCR产物的定量分析确定其中来源于摩根氏菌属细菌的囊泡含量低于正 常人的情况为胃癌、结直肠癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌、淋巴瘤、 心肌梗塞、心肌病、心房颤动、变异型心绞痛、中风、糖尿病或帕金森氏病。 作为本发明的另一个示例性实施方式，步骤(a)中的样品可以是血液、尿液或粪 便。 作为本发明的另一个示例性实施方式，步骤(b)中的引物对可以是SEQ  ID  No.1和 2的引物。 此外，本发明提供了一种用于预防或治疗选自由胃癌、结直肠癌、胰腺癌、胆管癌、 乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌、淋巴瘤、心肌梗塞、心肌病、心房颤动、变异型心绞痛、中 风、糖尿病、帕金森氏病和炎性疾病组成的群组的一种或多种疾病的药物组合物，其包括作 为活性成分的来源于摩根氏菌属细菌的囊泡。 另外，本发明提供了用于预防或减轻选自由胃癌、结直肠癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺 癌、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌、淋巴瘤、心肌梗塞、心肌病、心房颤动、变异型心绞痛、中风、 糖尿病、帕金森氏病和炎性疾病组成的群组的一种或多种疾病的食品组合物，其包括作为 活性成分的来源于摩根氏菌属细菌的囊泡。 此外，本发明提供了用于预防或治疗选自由胃癌、结直肠癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺 癌、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌、淋巴瘤、心肌梗塞、心肌病、心房颤动、变异型心绞痛、中风、 糖尿病、帕金森氏病和炎性疾病组成的群组的一种或多种疾病的方法，该方法包括以下步 骤：将包含作为活性成分的来源于摩根氏菌属细菌的囊泡的药物组合物施用于受试者。 此外，本发明提供了衍生自摩根氏菌属细菌的囊泡用于预防或治疗选自由胃癌、 结直肠癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌、淋巴瘤、心肌梗塞、心肌病、 心房颤动、变异型心绞痛、中风、糖尿病、帕金森氏病和炎性疾病组成的群组的一种或多种 疾病的用途。 作为本发明的示例性实施方式，炎性疾病可以是选自由以下疾病组成的群组的一 或多种疾病：特应性皮炎，痤疮，牛皮癣，鼻窦炎，鼻炎，结膜炎，哮喘，皮炎，炎性胶原血管 病，肾小球肾炎，脑炎，炎性肠炎，慢性阻塞性肺疾病，败血症，败血性休克，肺纤维化，未分 化的脊椎关节炎，未分化的关节病，关节炎，炎性骨溶解，由病毒性或细菌性炎症引起的慢 性炎症性疾病，结肠炎，溃疡性结肠炎，炎性肠病，关节炎，类风湿性关节炎，反应性关节炎， 骨关节炎，硬皮症，骨质疏松症，动脉粥样硬化症，心肌炎，心内膜炎，心包炎，囊性纤维化， 6 CN 111587294 A 说　明　书 4/17 页 桥本氏甲状腺炎，格雷夫斯病(Grave’s  disease)，麻风病，梅毒，莱姆病(Lyme  disease)， 莱姆疏螺旋体病(borreliosis)，神经性莱姆疏螺旋体病(neuro-borreliosis)，肺结核，结 节病，狼疮(lupus)，冻疮样狼疮(chilblain  lupus)，结核性狼疮(tuberculosis  lupus)， 狼疮性肾炎(lupus  nephritis)，系统性红斑狼疮，黄斑变性，葡萄膜炎，肠易激综合征，克 罗恩病(Crohn's  disease)，干燥综合征(Sjogren  syndrome)，纤维肌痛，慢性疲劳综合征， 慢性疲劳免疫功能障碍综合征，肌痛性脑脊髓炎(myalgic  encephalomyelitis)，肌萎缩性 侧索硬化症，帕金森氏病和多发性硬化症。 作为本发明的另一个示例性实施方式，炎性疾病可以是由IL-6或TNF-α介导的疾 病。 作为本发明的又一示例性实施方式，囊泡可具有10至200nm的平均直径。 作为本发明的另一个示例性实施方式，囊泡可以从摩根氏菌属细菌中天然或人工 地分泌。 作为本发明的另一个示例性实施方式，来源于摩根氏菌属细菌的囊泡可以从摩氏 摩根菌中分泌。 【有益效果】 本发明人证实肠细菌没有被吸收到体内，但是来源于细菌的囊泡通过上皮细胞被 吸收到体内，全身地分布，并通过肾脏、肝脏和肺从体内排泄，以及证实了通过宏基因组学 分析来源于患者的血液、尿液、粪便等中存在的细菌的囊泡，来源于患有胃癌、结直肠癌、胰 腺癌、胆管癌、乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌、淋巴瘤、心肌梗塞、心肌病、心房颤动、变 异型心绞痛、中风、糖尿病和帕金森氏病的患者的血液、尿液或粪便中存在的摩根氏菌属细 菌的囊泡与在正常人中的相比显著减少。 此外，观察到，当通过体外培养摩氏摩根菌(摩根氏菌属的一个物种(species))分 离囊泡并体外施用至炎性细胞时，显著抑制病原性囊泡分泌炎症介质并且抑制癌症动物模 型中癌症的发生，因此预期根据本发明的来源于摩根氏菌属细菌的囊泡可有效地适用于用 于诊断胃癌、结直肠癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌、淋巴瘤、心肌梗 塞、心肌病、心房颤动、变异型心绞痛、中风、糖尿病和帕金森氏病的方法，以及适用于用于 预防或治疗所述疾病或炎性疾病的组合物，例如抗所述疾病或炎性疾病的食品或药物。 附图说明 图1A是在对小鼠口服施用细菌和来源于细菌的囊泡(EV)之后按时间捕获细菌和 来源于细菌的囊泡(EV)的分布模式的一系列照片，并且图1B是通过在口服施用细菌和囊泡 后12小时收集血液、肾脏、肝脏和各种器官来评估细菌和囊泡的体内分布模式的结果。 图2A至图2C是在对来源于胃癌患者和正常人的粪便(2A)、血液(2B)和尿液(2C)中 存在的细菌的囊泡进行宏基因组学分析之后，比较来源于摩根氏菌属细菌的囊泡的分布的 结果。 图3是在对来源于结直肠癌患者和正常人的尿液中存在的细菌的囊泡进行宏基因 组学分析之后，比较来源于摩根氏菌属细菌的囊泡的分布的结果。 图4是在对来源于胰腺癌患者和正常人的血液中存在的细菌的囊泡进行宏基因组 学分析之后，比较来源于摩根氏菌属的囊泡的分布的结果。 7 CN 111587294 A 说　明　书 5/17 页 图5是在对来源于胆管癌患者和正常人的血液中存在的细菌的囊泡进行宏基因组 学分析之后，比较来源于摩根氏菌属细菌的囊泡的分布的结果。 图6是在对来源于乳腺癌患者和正常人的尿液中存在的细菌的囊泡进行宏基因组 学分析之后，比较来源于摩根氏菌属细菌的囊泡的分布的结果。 图7A和7B是在对来源于卵巢癌患者和正常人的血液(7A)和尿液(7B)中存在的细 菌的囊泡进行宏基因组学分析之后，比较来源于摩根氏菌属细菌的囊泡的分布的结果。 图8A和8B是在对来源于膀胱癌患者和正常人的血液(8A)和尿液(8B)中存在的细 菌的囊泡进行宏基因组学分析之后，比较来源于摩根氏菌属细菌的囊泡的分布的结果。 图9是在对来源于前列腺癌患者和正常人的尿液中存在的细菌的囊泡进行宏基因 组学分析之后，比较来源于摩根氏菌属细菌的囊泡的分布的结果。 图10是在对来源于淋巴瘤患者和正常人的血液中存在的细菌的囊泡进行宏基因 组学分析之后，比较来源于摩根氏菌属细菌的囊泡的分布的结果。 图11是在对来源于心肌梗塞患者和正常人的血液中存在的细菌的囊泡进行宏基 因组学分析之后，比较来源于摩根氏菌属细菌的囊泡的分布的结果。 图12是在对来源于患有扩张型心肌病的患者和正常人的血液中存在的细菌的囊 泡进行宏基因组学分析之后，比较来源于摩根氏菌属细菌的囊泡的分布的结果。 图13是在对来源于患有心房颤动的患者和正常人的血液中存在的细菌的囊泡进 行宏基因组学分析之后，比较来源于摩根氏菌属细菌的囊泡的分布的结果。 图14是在对来源于患有变异型心绞痛的患者和正常人的血液中存在的细菌的囊 泡进行宏基因组学分析之后，比较来源于摩根氏菌属细菌的囊泡的分布的结果。 图15是在对来源于中风患者和正常人的血液中存在的细菌来源的囊泡进行宏基 因组学分析之后，比较来源于摩根氏菌属细菌的囊泡的分布的结果。 图16A和16B是在对来源于糖尿病患者和正常人的血液(16A)和尿液(16B)中存在 的细菌的囊泡进行宏基因组学分析之后，比较来源于摩根氏菌属细菌的囊泡的分布的结 果。 图17是在对来源于帕金森氏病患者和正常人的尿液中存在的细菌的囊泡进行宏 基因组学分析后，比较来源于摩根氏菌属细菌的囊泡的分布的结果。 图18是通过用来源于摩氏摩根菌的囊泡处理巨噬细胞来评估来源于摩氏摩根菌 的囊泡的凋亡效应的结果，以评估来源于摩氏摩根菌的囊泡的凋亡效应。 图19A和19B是通过在处理作为病原性囊泡的大肠杆菌囊泡之前，对来源于摩氏摩 根菌的囊泡预处理来评估大肠杆菌囊泡(E.coli  EV)对炎症介质IL-6(19A)和TNF-α(19B) 分泌的影响的结果，以评估来源于摩氏摩根菌的囊泡的抗炎作用。 图20是通过在处理作为病原性囊泡的大肠杆菌囊泡(E.coli  EV)之前，对来源于 从不同的人分离的摩氏摩根菌(MMR101，MMR201)的囊泡进行预处理来评估对大肠杆菌囊泡 分泌TNF-α的影响的结果，以比较来源于不同菌株的囊泡对来源于摩氏摩根菌的囊泡的抗 炎作用的影响(NC：阴性对照；PC：阳性对照；L.plantarum：植物乳杆菌)。 图21是通过在处理作为病原性囊泡的大肠杆菌囊泡(E.coli  EV)之前通过对来源 于用加热或酸处理过的摩氏摩根菌(MMR101，MMR201)的囊泡进行预处理来评估大肠杆菌囊 泡对TNF-α分泌的影响的结果，以评估加热或酸处理对来源于摩氏摩根菌的囊泡的抗炎作 8 CN 111587294 A 说　明　书 6/17 页 用的影响(NC：阴性对照；PC：阳性对照；L.plantarum：植物乳杆菌)。 图22是将来源于摩氏摩根菌的囊泡施用于小鼠的方案，以评估来源于摩氏摩根菌 的囊泡的抗癌功效。 图23是通过腹膜内(IP)或口服(PO)施用摩氏摩根菌囊泡来评估癌细胞对肿瘤发 生的影响的结果，以评估来源于摩氏摩根菌的囊泡的抗癌功效。