探索微生物组、精准医疗和癌症之间的关系
近年来，“微生物组”的概念已经从科学界使用的一个深奥术语，变成了广告中使用的主流概念，用于销售“促进微生物组”的健康饮料和补充剂。公众兴趣的增加是由一系列的头条研究突破，以及微生物组在精准医疗发展中发挥关键作用的事实。
人体中包含的数万亿微生物是个性化治疗方法的关键因素;微生物组影响内分泌学，生理学，甚至神经学，并在疾病进展中起着至关重要的作用。人们越来越意识到微生物群在疾病和健康方面影响我们每个人的各种方式，这也导致了研究的增加。这种兴趣增长得特别快的一个领域是肿瘤学。
多篇论文涉及微生物群在癌症的发生和发展，以及毒性和癌症治疗的反应率。图1显示了对癌症和微生物群之间语义关系的1200万篇全文出版物、2900万篇摘要和52.1万份拨款申请的分析。数据显示，将癌症与微生物群联系起来的五种癌症类型的文章数量大幅增加，总体报告数量最高。
总体癌症发病率将会增加在世界范围内，目前对微生物群及其在精准医疗中的作用的兴趣可能会继续下去，因为它为治疗提供了新的希望。有证据表明，通过关注宿主因素，如微生物区系和宿主基因组学，寻找肿瘤以外的治疗反应预测因素的重要性。1 重要的是，微生物群是一个可改变的因素，它不仅可以成为一个预测标记，而且还可以成为一个潜在的目标，以改善患者的结果。
通过黑色素瘤研究来探索这种联系
为了进一步研究微生物组和癌症之间的联系，爱思唯尔对当前黑素瘤研究现状进行了深入分析。之所以选择黑色素瘤，是因为病例在不断增加——据估计，全球每年新发黑色素瘤病例近30万例——这强调了进一步调查的重要性，以形成对这种疾病和潜在治疗方法的更全面了解。2
黑色素瘤也被选为进一步研究的对象，因为文献证明，黑色素瘤和微生物组之间有一种新出现的联系，值得进一步探索。最近的研究结果表明，对免疫检查点抑制剂(一种治疗黑色素瘤有效的新型药物)的反应与患者微生物群的组成、多样性和功能差异有关。3.
微生物组和黑色素瘤之间的联系首先在动物模型中得到证实，然后在人体研究中得到进一步证实。我们分析的结果表明，2018年，被引用最多的三篇研究论文中有两篇(基于Elsevier的Scopus数据)在标题、摘要或关键词中提到了黑色素瘤，探索了微生物组对黑色素瘤患者的影响，被引用超过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，已有四项旨在研究和调节肠道微生物组对黑色素瘤免疫治疗反应影响的临床试验在clinicaltrials.gov上注册。黑素瘤研究联盟的首席科学官Marc Hurlbert博士对这一发现发表了评论:“正如报告中所指出的那样，随着蛋白质靶点的不断增加，关于黑素瘤的知识有了爆炸式的增长。还指出，微生物组在黑色素瘤和免疫治疗反应中的作用越来越引起该领域的兴趣。”
精确疗法需要进一步研究
我们的研究研究还发现，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关注，这与精准药物发展的行业趋势相呼应。共有23个基因与遗传性黑色素瘤相关，其中12个基因有177个与黑色素瘤相关的遗传变异。剩下的11个遗传相关的基因目前没有已知的与黑色素瘤相关的遗传变异。
为了进一步开发靶向精确疗法，现在需要进一步的研究。首先，绘制基因变异图谱;其次，确定哪些变异具有临床意义;第三，了解变异对基因功能的影响，以及变异是激活还是抑制基因。这对于增加对特定精准医学的理解和提高治疗效果尤其重要。
对于非遗传性(散发性)黑素瘤，分析显示有752个基因与散发性黑素瘤及其亚型遗传相关，449个遗传变异与散发性黑素瘤及其亚型遗传相关。在449个基因变异中，有395个来自与黑色素瘤基因相关的78个基因。剩下的54个缺失的变体目前在平台上与任何已知的黑色素瘤基因都没有遗传联系;因此，这可能是进一步研究的一个潜在领域。
了解特定的基因变异是否存在和/或有助于黑色素瘤在人群中的严重程度和患病率，将有助于研发行业开发更有效和更有利可图的治疗方法。这些类型的数据将为研发界提供更深入的理解，以及实现目标的可能性的增加。通过我们的分析，我们发现在过去十年中，靶向基因突变的药物发病率有所增加，特别是靶向蛋白激酶和生长因子受体。
对所有癌症研究的启示
黑素瘤研究的分析对所有癌症研究都有指导意义。更深入地了解微生物组对疾病进展和治疗效果以及药物安全性的影响，将对治疗的成功产生显著影响。在宿主免疫反应和微生物组之间存在复杂的相互作用，导致共生和发病之间的复杂平衡。
认识患者的共生和致病微生物基因组如何显著影响治疗计划和结果是一个有吸引力的未来研究途径。积极影响患者的微生物组需要进一步的研究，这可能会为患者和药物发现带来令人兴奋的机会。对于治疗管道来说，了解这些宿主-微生物群的相互作用以及如何积极地平衡改善治疗结果将是有益的。
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。它增加了治疗效果的复杂性，这可能不容易被考虑，可能是未来临床试验中需要考虑的问题。
数据科学在未来突破中的作用
正如对黑色素瘤研究前景的分析所显示的那样，数据科学对于用更深入的信息武装研发行业，以帮助对抗疾病和行业问题至关重要。通过整合、协调和分析整个制药生命周期的数据来进行深入研究，有助于发现我们知识的空白，以及显示未来研究潜力最大的领域。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。
此外，在当前的COVID-19时代，面对面和患者的互动减少了，许多研究实验室仍无法满负荷运转。目前开展研究、采集样本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。它将使研发部门继续运作，并帮助他们将努力导向最有潜力的领域。2021年将是全球研发预算减少的一年——这种类型的数据洞察对于增强未来研发的能力至关重要。
参考文献
1.McQuade JL, Daniel CR, Helmink BA。&华戈JA。调节微生物组以改善癌症的治疗反应。《柳叶刀》。肿瘤防治杂志．2019; 20: e77-e91。doi:10.1016 / s1470 - 2045 (18) 30952 - 5
2.皮肤癌统计数据。世界癌症研究基金会。https://www.wcrf.org/dietandcancer/cancer-trends/skin-cancer-statistics．2018年8月22日出版。2021年1月29日访问。
3.马森V, Fessler J，鲍R，等。共生微生物组与转移性黑色素瘤患者抗pd -1疗效相关。科学。2018, 359(6371): 104 - 108。doi:10.1126 / science.aao3290
作者:Tom Williams，生命科学专业服务博士。
Tom是生命科学组的项目管理经理、知识经理和研究科学家。他在神经退行性变和阿尔茨海默病方面有丰富的学术研究经验。他还擅长生物物理化学、痴呆障碍和生物化学。他是蛋白质-膜相互作用、蛋白质错误折叠和阿尔茨海默病领域的许多出版物的作者。在爱思唯尔，他为客户提供和实施信息解决方案。
Tom详细讨论了黑色素瘤研究和未满足的需求，在这里与黑色素瘤研究联盟首席科学官Marc Hurlbert博士一起。
