《Virologica Sinica》：Blood and gut virome remodeling in gastric cancer: Anellovirus expansion and novel virus discovery
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胃癌（gastric cancer, GC）是全球常见的恶性肿瘤，目前仍缺乏有效的早期诊断工具，而病毒组（virome）作为肿瘤微环境的关键组分，其在GC进展中的作用在很大程度上尚不清楚。本研究旨在表征GC患者外周血和粪便与健康对照相比的病毒组景观，并鉴定与G
胃癌（gastric cancer, GC）是全球常见的恶性肿瘤，目前仍缺乏有效的早期诊断工具，而病毒组（virome）作为肿瘤微环境的关键组分，其在GC进展中的作用在很大程度上尚不清楚。本研究旨在表征GC患者外周血和粪便与健康对照相比的病毒组景观，并鉴定与GC发生和转移相关的病毒特征。研究人员对100例GC患者（45例非转移，55例转移）和50例健康对照的混合文库进行了病毒宏基因组测序，随后进行分类学注释、多样性评估、LEfSe差异丰度检验和共现网络分析。在血液中，GC病毒组从对照组中以噬菌体为主的谱转变为以细环病毒科（Anelloviridae）（>80%）绝对优势的谱，α多样性显著降低。相反，GC患者的肠道病毒组表现出α多样性增加和多种噬菌体共存。LEfSe鉴定出血液中的β扭矩病毒属（Betatorquevirus）是GC的关键判别分类群。网络分析显示Anelloviridae与多个噬菌体科之间存在负相关，提示生态位竞争。研究人员还在GC患者血液中发现了67个暂定新细环病毒种和1个新型gemykibivirus。总的来说，研究结果表明GC与血液和肠道中区室特异性的病毒组重塑相关，血液细环病毒的扩增有望作为一种非侵入性生物标志物。该研究为理解病毒组在GC中的作用提供了基础资源。
胃癌（gastric cancer, GC）是全球高发恶性肿瘤，5年生存率低，缺乏有效的早期诊断标志物。尽管细菌微生物组在胃癌发生中的作用已较明确，但病毒组作为肿瘤微环境的重要组分，其在GC中的构成和功能在很大程度上仍属未知。为填补这一空白，研究人员开展了一项基于病毒宏基因组测序的病例对照研究，论文发表在《Virologica Sinica》。该研究纳入100例GC患者（45例非转移M0，55例转移M1）和50例年龄性别匹配的健康对照，收集外周血和粪便样本，采用混合文库策略（每5个样本一个文库）构建测序文库，共获得56个文库。所有样本来自南京医科大学附属泰州人民医院2022年1月至2024年1月。测序后经生物信息学分析，在血液中获得2,524,896条病毒reads，粪便中获得102,650,644条病毒reads，分别归属于51个和50个病毒科。
研究采用的主要技术方法包括：病毒宏基因组测序（Illumina NovaSeq平台）；生物信息学流程涵盖fastp质控、Bowtie2去除宿主和细菌序列、DIAMOND BLASTx比对病毒蛋白数据库、MEGAN7分类、MEGAHIT de novo组装；生态学分析采用Shannon、Simpson和Inverse Simpson指数评估α多样性，Bray-Curtis距离和主坐标分析（PCoA）评估β多样性；LEfSe用于识别差异丰度分类群；Spearman相关构建共现网络；基于ORF1核苷酸序列69%一致性阈值结合系统发育进行细环病毒新种界定；PCR和Sanger测序验证候选新病毒。
研究结果如下：
**Virome snapshot（病毒组概览）**：通过深层测序和定制生物信息学分析，共鉴定出大量病毒reads。血液中主要病毒科为Anelloviridae和噬菌体科，粪便中则以Microviridae等为主。
**Profile of viral populations（病毒种群特征）**：在血液中，健康对照的病毒组以噬菌体（Peduoviridae 56.47%，Microviridae 13.25%）为主，而GC患者M0和M1组中Anelloviridae相对丰度分别达82.30%和84.64%，形成鲜明对比。在属水平，GC组富集Betatorquevirus（M0 49.65%，M1 53.50%）。在粪便中，健康对照以Microviridae（94.22%）为主，GC患者中Microviridae相对丰度降至约47%，Virgaviridae等植物病毒显著增加。在感染哺乳动物的病毒中，GC组粪便中Picobirnaviridae（M0 87.60%，M1 79.10%）显著富集。
**Virome diversity unveiled（病毒组多样性揭示）**：血液α多样性在科水平上健康对照显著高于GC组，但在属和种水平出现相反趋势；β多样性显示对照组与肿瘤组明显分离。粪便α多样性在科和种水平上GC组显著高于对照组；β多样性在属水平对照组与肿瘤组分离。
**Discovery of cancer-associated viral signatures（癌症相关病毒特征发现）**：LEfSe分析显示，血液中GC组富集Anelloviridae科特别是Betatorquevirus属，健康对照组富集Peduoviridae和Microviridae等；粪便中GC组富集植物病毒（如Tymoviridae、Alphaflexiviridae、Virgaviridae），健康对照组富集Microviridae。
**Inter-Viral Correlations（病毒间相关性）**：血液共现网络显示Anelloviridae与14个病毒科呈显著负相关（如与Peduoviridae r=-0.97），提示生态位竞争；粪便网络较稀疏，Potyviridae和Tymoviridae为关键枢纽节点。
**Discovery of novel viruses（新病毒发现）**：从GC患者血液中组装到1个新型gemykibivirus（Gemykibivirus-Bca14，基因组2,150 bp）和6个蜱相关环状DNA病毒（TaCVs，基因组约1.8 kb）；基于ORF1序列69%一致性阈值鉴定出67个暂定新细环病毒种，其中Betatorquevirus属25个、Gammatorquevirus属23个、Alphatorquevirus属19个。PCR验证显示TaCVs在几乎所有血液文库中阳性，而gemykibivirus仅在少数文库中检出。
讨论指出，GC患者血液中Anelloviridae的显著扩增，尤其是Betatorquevirus的富集，可能反映肿瘤诱导的免疫抑制状态，因为细环病毒在免疫受损宿主中复制增加。血液中Anelloviridae与多个噬菌体科的负相关提示病毒群落内部的生态位竞争。粪便中植物病毒和某些噬菌体的富集可能反映肠道屏障功能障碍和微生物组改变。新发现的CRESS-DNA病毒和细环病毒新种扩展了人类血液病毒组的多样性，但其致病性尚不明确。研究局限性包括横断面设计、混合文库策略无法解析个体差异，以及缺乏幽门螺杆菌和EB病毒状态等信息。
研究结论为：胃癌深刻重塑了全身和肠道病毒组。所鉴定的病毒特征，尤其是血液中扩增的Anelloviridae，提供了有前景的非侵入性生物标志物。未来的机制研究需要确定病毒组是主动调节肿瘤还是仅仅反映宿主状态，这可能揭示新的治疗途径。
