MSK研究人员帮助绘制人类病毒组图

纪念斯隆凯特琳癌症中心的研究人员正在帮助绘制感染我们所有人的病毒的分布图，并分析它们对人类健康和疾病的影响。

　　

我的朋友，你就是科学家所说的“全息生物”——一种由人类细胞和生活在你体内和身体上的多种微观物种组成的有机体。

这些微生物中有许多是细菌。也许你已经读过关于肠道微生物群中细菌的多样性如何影响你的健康——从免疫系统到思维。

但在你的身体里，病毒的数量要多得多。许多病毒会短暂感染我们，通常不会引起任何症状，然后在我们的余生中以不活跃的形式徘徊。

据《科学美国人》报道，生物学家现在估计，生活在我们每个人体内和身上的病毒比细菌多10倍——大约有380万亿个。然而，这些庞大的病毒是如何影响人类健康和疾病的，在很大程度上还是一个谜。

美国国立卫生研究院（NIH）希望通过一项名为“人类病毒计划”的雄心勃勃的项目来改变这种状况。它试图绘制人体生态系统中许多病毒的分布图，类似于人类基因组计划绘制人类DNA的第一张完整蓝图。此外，该项目旨在了解这些病毒的集合——被称为病毒组——如何以意想不到的方式影响人类健康。

来自纪念斯隆凯特琳癌症中心（MSK）的研究人员是这项重要工作的关键贡献者。

“地球上的单个病毒比宇宙中的恒星还多。我们将不可避免地发现新的，”MSK计算生物学家Caleb Lareau博士说，他最近获得了5年500万美元的资助来从事这个项目。“但最大的问题是，你接触过的各种病毒，再加上你独特的基因指纹和其他因素，是如何影响你患上包括癌症在内的不同疾病的可能性的。”

MSK是美国国立卫生研究院共同基金人类病毒计划下获得超过1.7亿美元资金的16个机构之一。

Lareau博士补充说：“大多数关于病毒的研究都集中在引起明显疾病的少数病毒上，但对与我们共存的许多其他病毒的关注却少得多，这些病毒与已知疾病无关。”

关于病毒的数据金矿

人类基因组计划的一大成果是基因测序的兴起。例如，今天，对于癌症患者来说，用MSK-IMPACT?这样的测试对肿瘤DNA进行测序是很常见的，以查看他们的癌症基因突变是否会使其对特定药物敏感。

“最初的人类基因组测序花费了大约30亿美元，”MSK斯隆凯特林研究所（Sloan Kettering Institute）的研究员拉罗博士说。“由于过去二十年来技术的进步，全基因组测序的成本大幅下降。这导致了大量可公开获得的DNA测序数据的发展，这些数据碰巧也包含了感染这些人的病毒的DNA。直到最近，计算方法才能够正确地分析这些数据，从而系统地了解病毒。”

在获得资助的过程中，Lareau博士和他的团队将开发技术，分析来自数十万人的测序数据，以识别和量化他们体内发现的病毒特征。这些信息将与这些个人的相关健康、人口统计和地理数据相结合，创建一个“数字人类病毒组”。

最终，目标将是揭示某人感染的病毒、他们的个体遗传变异和可能的健康结果之间的潜在联系。

“每个人都会感染这些常见的或‘地方性的’病毒，”拉罗博士说。“但人们对同一种感染的反应不同。我们的方法旨在帮助揭示人类病毒是如何与人类健康紧密交织在一起的。”

了解病毒预防疾病

Erin Cumming博士是Lareau实验室的博士后，她对自己在这个项目上的工作感到非常兴奋。她希望通过研究健康个体中潜伏病毒的大量信息，他们将发现从一开始就预防人们生病的机会。（请观看她在2024年MSK博士后大满贯上的三分钟研究报告。）

卡明博士关注的病毒之一是人类疱疹病毒6 （HHV-6）。

她说：“这是我们所知道的唯一一种可以融入生殖细胞并从父母传给孩子的病毒。”“这意味着有些人出生时体内的每个细胞都有一份病毒的DNA拷贝，在他们的一生中，这种病毒可能会被重新激活。”

卡明博士希望全球存储库的测序数据能够揭示促进HHV-6基因遗传的这种不寻常能力的因素。

Lareau博士之前领导的研究还发现，潜伏的HHV-6感染可能会在一些接受工程化CAR - t细胞治疗癌症的患者中重新激活，导致定向障碍和其他症状。该项目可能会发现类似的意想不到的例子，在这些例子中，医学治疗可能会刺激潜伏病毒感染的重新激活。

“我们正在构建的东西将帮助我们对许多类型的病毒提出具体的问题，”Lareau博士补充说。

例如，爱泼斯坦-巴尔病毒——疱疹病毒家族的另一成员——是世界上人类感染的最常见的病毒之一。那些因此生病的人通常在几周内康复，但一小部分人后来会发展成多发性硬化症、淋巴瘤或其他类型的癌症。科学家们刚刚开始理解其中的原因，而这些发现强调了开发一种针对这种病毒的疫苗的潜在好处。

从床边到板凳再到椅背

卡明博士说：“我们经常谈论如何将研究成果从实验室带到临床。”“但重要的是要进行一个完整的循环——了解床边重要的东西，把它带到板凳上，然后把我们学到的东西应用到病人身上。”

MSK研究团队将处于独特的位置，以揭示病毒与健康数据之间意想不到的相关性。

Lareau博士补充说：“我们想知道谁会因不同类型的病毒而患上疾病，以及原因。”“我们认为我们将发现的不仅仅是病毒A导致疾病b。相反，病毒感染加上许多其他复杂因素，可能会恶化或预防某些疾病。”我们打赌，通过使用先进的计算和非常大的数据集，我们可以开始理解这些复杂的因素星座。”

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