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  • 1 # 小小中醫

    本人是醫學生,學中醫的,多專注醫學方面的科研。關於清華大學的科研成果,我知道一個。

    清華大學自動化系、資訊國家研究中心李梢課題組致力於從“生物網路”這一系統的角度研究胃癌發生機制和中西醫診療原理。課題組開展了胃癌前病變患者的中西醫全面診察、長期監測和多組學檢測,並採用自主研製的高精度網路分析演算法,率先構建出胃炎癌轉化的多層次生物網路,發現了胃炎寒熱證生物分子網路、寒熱證舌苔菌群網路(Sci Rep 2012, 2013),建立了炎癌轉化動態網路演化和腫瘤預警模型(Cancer Research 2017),找到靶向炎癌轉化分子網路的中藥活性成分(ACS Synthetic Biology封面論文 2019,Cancers 2018)。最近還首次解析胃癌前病變和早期胃癌的單細胞轉錄組網路,發現了胃癌極早期細胞標誌物(Cell Reports 2019),被國際權威學術評估機構F1000評價為最高等級的“傑出(Exceptional)”論文。

    在上述系列研究的基礎上,李梢課題組進一步探索胃炎癌轉化的無損檢測標誌物,並取得可喜進展,發現了有助於監測胃炎癌轉化的舌苔菌群標誌物,形成了“智慧預警—無損檢測—極早診斷—精準防治”的腫瘤防控新策略,並提出了基於生物網路的腫瘤精準醫學。論文分別發表於2019年7月的Protein & Cell(IF=7.575)和8月的Cancer Letters(IF=6.508)。

    中醫認為“舌苔由胃氣所生”。透過觀察舌苔來判斷機體變化是中醫舌診的重要組成部分,但是其與疾病發生髮展的關聯尚不清楚。自2012年率先採用16S rRNA基因測序檢測不同中醫證候胃炎患者的舌苔菌群、構建出寒熱證舌苔菌群網路之後,李梢課題組與清華大學張學工教授課題組合作,首次採用宏基因組測序方法檢測了50例健康人和78例不同階段胃炎患者的舌苔微生物組,全面刻畫了舌苔菌群在胃炎發展過程中的變化,構建出胃炎相關的舌苔菌群物種網路和基因功能網路。基於菌群物種網路,發現胃炎患者的舌苔菌群多樣性顯著降低,11種微生物在胃炎患者中顯著減少,10種微生物在胃炎患者中顯著增多,且增多的微生物之間具有較強相關性。在網路中還鑑定出一種與胃炎分期顯著相關的簡明彎曲桿菌(Campylobacter concisus),這種菌的丰度在正常到淺表、萎縮性胃炎、腸化過程中逐漸升高,且該菌在機制上可引起宿主免疫反應。基於基因功能網路,發現抗生素合成、鞭毛組裝、細菌趨化性等通路在胃炎病人中顯著上調。研究表明,舌苔菌群在胃炎發展程序中發生顯著改變,有望成為一種源自中醫、非侵入式、適於長期監測胃炎癌轉化的新型生物標誌物。該研究成果發表於2019年7月的Protein & Cell,博士生崔佳星、崔鴻飛為論文共同第一作者,李梢、張學工為共同通訊作者。簡明彎曲桿菌在胃炎發展中的作用已申請發明專利。

    鑑於李梢課題組在腫瘤發生生物網路上的系列研究進展,國際知名腫瘤刊物Cancer Letters特邀其撰寫述評文章。李梢課題組在論文中提出了“基於生物網路的腫瘤精準醫學:一種新興的正規化”。文章指出,腫瘤在機制上的複雜性是難以監測、難以防治的重要原因。從生物網路的角度系統探索腫瘤發生發展機理,有望拓展對腫瘤機制的整體認識,從而實現精準預防、診斷和治療。基於生物網路的腫瘤精準醫學,其核心是聯絡宏觀與微觀的多層次網路整合框架,以及網路生物標誌物發現、腫瘤臨床分層、網路靶標識別、網路藥理學分析等。該研究模式強調從“單基因、單靶點”向“生物網路、網路靶標”躍進,有助於形成腫瘤精準醫學的新策略,還能在生物網路的基礎上銜接疾病與中醫證候,促進中西醫學的融合發展。自動化系博士生譚艾迪為本文第一作者,李梢為通訊作者。

    上述研究成果得到了國家自然科學基金重點專案、國家自然科學基金重大研究計劃整合專案等的資助。

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