胃癌是我国常见的恶性肿瘤,高居我国农村地区发病率与死亡率的首位,严重危害公民健康。胃癌的发作与缓慢胃炎具有亲近相关,炎癌转化是一个长时间、杂乱进程。怎么提醒炎癌转化的内涵机制,按捺胃炎向胃癌转化,这是打破肿瘤“防备难、发现晚”防控难点的一个要害,关于胃癌防治具有严重意义。
清华大学自动化系、信息国家研讨中心李梢课题组致力于从“生物网络”这一体系的视点研讨胃癌发作机制和中西医医治原理。课题组展开了胃癌前病变患者的中西医全面诊察、长时间监测和多组学检测,并选用自主研发的高精度网络剖析算法,首先构建出胃炎癌转化的多层次生物网络,发现了胃炎寒热证生物分子网络、寒热证舌苔菌群网络(Sci Rep 2012, 2013),建立了炎癌转化动态网络演化和肿瘤预警模型(Cancer Research 2017),找到靶向炎癌转化分子网络的中药活性成分(ACS Synthetic Biology封面论文 2019,Cancers 2018)。最近还初次解析胃癌前病变和前期胃癌的单细胞转录组网络,发现了胃癌极前期细胞标志物(Cell Reports 2019),被世界威望学术点评组织F1000点评为最高等级的“出色(Exceptional)”论文。
在上述系列研讨的基础上,李梢课题组进一步探究胃炎癌转化的无损检测标志物,并获得可喜开展,发现了有助于监测胃炎癌转化的舌苔菌群标志物,构成了“智能预警—无损检测—极早确诊—精准防治”的肿瘤防控新策略,并提出了根据生物网络的肿瘤精准医学。论文别离发表于2019年7月的Protein & Cell(IF=7.575)和8月的Cancer Letters(IF=6.508)。
中医以为“舌苔由胃气所生”。经过调查舌苔来判别机体改动是中医舌诊的重要组成部分,可是其与疾病发作开展的相关尚不清楚。自2012年首先选用16S rRNA基因测序检测不同中医证候胃炎患者的舌苔菌群、构建出寒热证舌苔菌群网络之后,李梢课题组与清华大学张学工教授课题组协作,初次选用宏基因组测序办法检测了50例健康人和78例不同阶段胃炎患者的舌苔微生物组,全面刻画了舌苔菌群在胃炎开展进程中的改动,构建出胃炎相关的舌苔菌群物种网络和基因功能网络。根据菌群物种网络,发现胃炎患者的舌苔菌群多样性明显下降,11种微生物在胃炎患者中明显削减,10种微生物在胃炎患者中明显增多,且增多的微生物之间具有较强相关性。在网络中还判定出一种与胃炎分期明显相关的简明曲折杆菌(Campylobacter concisus),这种菌的丰度在正常到浅表、萎缩性胃炎、肠化进程中逐步升高,且该菌在机制上可引起宿主免疫反响。根据基因功能网络,发现抗生素组成、鞭毛拼装、细菌趋化性等通路在胃炎病人中明显上调。研讨标明,舌苔菌群在胃炎开展进程中发作明显改动,有望成为一种源自中医、非侵入式、适于长时间监测胃炎癌转化的新式生物标志物。该研讨成果发表于2019年7月的Protein & Cell,博士生崔佳星、崔鸿飞为论文一起榜首作者,李梢、张学工为一起通讯作者。简明曲折杆菌在胃炎开展中的效果已请求发明专利。
图1 胃炎相关舌苔菌群网络和菌群标志物
图2 胃炎患者中明显改动的舌苔微生物物种
图3 根据生物网络的肿瘤精准医学示意图
鉴于李梢课题组在肿瘤发作生物网络上的系列研讨开展,世界闻名肿瘤刊物Cancer Letters特邀其编撰述评文章。李梢课题组在论文中提出了“根据生物网络的肿瘤精准医学:一种新式的范式”。文章指出,肿瘤在机制上的杂乱性是难以监测、难以防治的重要原因。从生物网络的视点体系探究肿瘤发作开展机理,有望拓宽对肿瘤机制的全体知道,然后完成精准防备、确诊和医治。根据生物网络的肿瘤精准医学,其中心是联络微观与微观的多层次网络整合结构,以及网络生物标志物发现、肿瘤临床分层、网络靶标辨认、网络药理学剖析等。该研讨形式着重从“单基因、单靶点”向“生物网络、网络靶标”跃进,有助于构成肿瘤精准医学的新策略,还能在生物网络的基础上联接疾病与中医证候,促进中西医学的交融开展。自动化系博士生谭艾迪为本文榜首作者,李梢为通讯作者。
上述研讨成果得到了国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金严重研讨方案集成项目等的赞助。
论文出处:
Cui J, Cui H, Yang M, Du S, Li J, Li Y, Liu L, Zhang X, Li S. Tongue coating microbiome as a potential biomarker for gastritis including precancerous cascade. Protein & Cell 2019;10(7):496–509
Tan A, Huang H, Zhang P, Li S. Network-based cancer precision medicine: a new emerging paradigm. Cancer Letters 2019;458;39-45
https:///science/article/abs/pii/S0304383519303106
原题:清华李梢组发现胃炎舌苔菌群标志物,提出根据生物网络的肿瘤精准医学
转自:生物谷
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