文本挖掘探究微生物组精准医学和癌症之间的关系

Posted 2021-04-03 DrugAI

作者 | 周珍冉

审稿 | 王玉杰

一月末，来自Elsevier的Tom Williams博士在Technology Networks上发表文章“Exploring the Relationship Between the Microbiome, Precision Medicine and Cancer”，以黑色素瘤为研究对象，探究了微生物组与精准医学、癌症之间的联系。

人体内数万亿的微生物是个性化治疗方法的关键因素。微生物组会影响内分泌、生理，甚至神经系统，并且在疾病进展中发挥关键作用。近年来，一系列引人注目的相关研究取得突破，以及微生物组在精准医疗的发展占据重要地位的事实，使得人们对微生物组越来越感兴趣，其中关注度迅速增长的领域便是肿瘤学。

作者统计，多种出版物揭示了人体微生物群参与癌症的发作和发展、毒性和癌症治疗的反应率。有证据表明，可以通过关注宿主因素（如微生物群和宿主基因组学）来寻找肿瘤以外的治疗反应预测因子。更重要的是，人体微生物群是可改变的因素，不仅可以成为预测标记，而且可以成为改善患者治疗效果的潜在目标。

图1：对1200万篇全文出版物、2900万篇摘要和52.1万份关于癌症与微生物群之间语义关系的经费申请的分析

1. 通过黑素瘤研究来探索二者之间的联系

作者对黑素瘤的现状进行深入研究，进一步调查微生物组和癌症之间的联系。有文献证明，黑色素瘤和微生物组之间有新的联系，值得进一步探索。最近的研究表明，免疫检查点抑制剂(一种有效治疗黑色素瘤的新药物）的反应与患者微生物群的组成、多样性和功能差异有关。分析结果显示，2018年，在标题、摘要或关键词中提及黑色素瘤的相关研究论文(基于Elsevier’s Scopus数据)中引用最多的三篇，有两篇探讨了微生物组对黑色素瘤患者的影响，被引用次数超过700次。

研究微生物组和黑色素瘤的临床试验也取得了进展。自2018年以来，四项用于研究和调节肠道微生物组对黑色素瘤免疫治疗反应的影响的临床试验已在clinicaltrials.gov上注册。

2. 精准治疗仍需要进一步的研究

作者研究发现，在小分子和靶标管道中，针对特定黑色素瘤基因突变患者的靶向治疗越来越受到重视，这与精准医学发展的行业趋势相呼应。

为了发展靶向精准治疗，需要进一步研究。首先，绘制遗传变异图；其次，确定哪种变体具有临床意义；最后，了解变异对基因功能的影响，变异是激活还是抑制基因。这对于增加对特异性、精准性药物的理解和提高治疗效果尤为重要。

对于非遗传性黑色素瘤，分析显示有752个基因以及449个基因变异与散发性黑色素瘤及其亚型相关。在449个基因变异中，有395个来自78个与黑色素瘤基因相关的基因；其余的54个目前在平台上没有与任何已知的黑色素瘤基因有遗传联系。因此，这可能是进一步研究的一个潜在领域。

对特定基因变异的研究有助于研发行业开发更有效的疗法。通过分析，作者发现在过去十年中靶向基因突变的药物的发生率增加，特别是靶向蛋白激酶和生长因子受体的药物。

3. 对所有癌症研究的意义

对黑色素瘤的研究分析对所有癌症研究都具有指导意义。宿主免疫反应和微生物组之间存在着复杂的相互作用，导致共生和发病机制的复杂平衡。认识病人的微生物基因组（包括共生和致病的）有利于改善治疗计划和结果，这是一个具有吸引力的未来研究途径。

在所有癌症的药物开发过程中，另一个有趣的未来考虑因素是微生物组对治疗引起的不良事件的影响，以及临床和临床后不良事件是否与患者的微生物组成有关。

4. 数据科学（data science）在未来突破中的作用

正如对黑素瘤研究现状的分析，数据科学为研发行业提供更深入的信息来帮助对抗疾病和行业问题方面。通过整合、协调和分析整个制药生命周期的数据进行深入研究，有助于发现我们知识上的差距，并显示未来研究最有潜力的领域。数据驱动的决策将加速科学，使研究人员能够更快地找到预防和治疗干预措施。

除此之外，目前进行研究、取样和研究真实患者的能力有限，因此查看详细的现有文献和数据是支持研发的重要途径。它将保持研发功能的运转，并讲研发者引向最有潜力的领域。2021年将是全球研发预算减少的一年，所以数据洞察力对未来的研发能力至关重要。

参考文献

Tom Williams. Exploring the Relationship Between the Microbiome, Precision Medicine and Cancer. Technology Networks. Jan 29, 2021.

https://www.technologynetworks.com/cancer-research/blog/exploring-the-relationship-between-the-microbiome-precision-medicine-and-cancer-what-the-current-345053