2019-11-14浏览量:201

一文带您了解锐翌生物人体微生物组研究实力

基于宏基因组测序的微生物组诊断技术在临床上的应用价值越来越大。以病原宏基因组技术(mNGS)为例,近年来,mNGS在临床感染性疾病诊断领域受到越来越多关注和认可。该技术直接以原始临床样本为研究对象,通过高通量测序获得样本中所有核酸序列,再与微生物基因组专用数据库进行比对,通过智能化算法获得致病微生物种属信息。

 
生信分析的准确性和数据库的完整性是其中的两大关键因素。锐翌生物自成立之初即专注于人体微生物组研究,拥有经验丰富的生信分析团队和强大的生信分析实力。截止目前,锐翌生物已和200余家科研单位及医院展开项目合作,为600多个科研项目提供全方位的技术服务。 

 

团队成员已在Nature、Genome Biology、PLOS Biology、PNAS等国际期刊发表多篇文章,是国内近几年唯一发表过Nature期刊的微生物组团队。目前,公司自有微生物基因组数据库的积累已达10万+,兼顾科研全面性和临床实用性。  下面就跟着小锐一起,来了解下锐翌团队作为第一作者/通讯作者等主要作者所发表的文章吧!  


锐翌团队人体微生物组大事记

01

肝硬化患者人体微生物组研究

《Alterations of the human gut microbiome in liver cirrhosis》

 

发表期刊: 《Nature》

影响因子:43.070 

发表单位: 浙江大学附属第一医院、法国农业科学院

发表时间:2014年9月

DOI:10.1038/nature13568

 

秦楠博士是该研究成果的第一作者,文章建立了世界上第一个肝硬化患者肠道菌群基因集,包含269万个基因,阐明了肝硬化病人与健康人的菌群物种变化,发现了与肝硬化密切相关的细菌并建立了诊断的新标准(PDI指数),通过PDI指数能精确对肝硬化患者进行预测。此文章入选2014年度高校十大科技进展。

 

2015年9月,秦楠博士作为第一作者再次在Nature上发表文章,对同行研究人员提出的新型诊断方法的疑问进行了回复,文章表明,肠道菌群分类器、对于代偿期和失代偿期肝硬化分类准确,且不受药物、阻断剂等干扰困扰影响。


 

02

定量宏基因组学揭示强直性脊柱炎中独特的肠道微生物组生物标志物

《Quantitative metagenomics reveals unique gut microbiome biomarkers in ankylosing spondylitis》

 

发表期刊:《Genome Biology》

影响因子:14.028 

发表单位:浙江中医药大学基础医学院、锐翌生物

发表时间:2017年7月 

DOI:10.1186/s13059-017-1271-6

 

强直性脊柱炎(Ankylosing spondylitis,AS)是一种慢性炎症性疾病,有8-10年的潜伏期,早期症状不易诊断,严重危害人们的身心健康、生活质量等。文章深入研究了强直性脊柱炎与健康人群的肠道微生物层面的物种差异和基因差异,探讨了发病机制,找出了发病的物种、基因和Clusters markers。秦楠博士和Stanislav Dusko Ehrlich教授是该研究成果的并列通讯作者。

 

03

白塞病中肠道微生物的宏基因组研究

《A metagenomic study of the gut microbiome in Behcet’s disease》

 

发表期刊:《Microbiome》

影响因子:10.465 

发表单位:重庆医科大学附属第一医院、锐翌生物

发表时间:2018年8月

DOI:10.1186/s40168-018-0520-6 

 

白塞病(Behcet’s disease,BD)是一种多器官受累的自身炎症性疾病,以反复发作的口腔及生殖器溃疡、皮肤损害及葡萄膜炎为典型的临床表现。以往研究发现,遗传因素及自身炎症反应参与BD的发病。BD患者体内Th1及Th17细胞过度激活,调节性T细胞(Treg细胞)数量及功能异常。近期有研究表明微生物在调节Th1,Th17和Treg细胞中起到至关重要的作用。研究采用宏基因组的测序技术研究BD患者和健康人肠道菌群组成的差异,结果表明BD患者和健康人的肠道微生物组成有明显不同。利用粪菌移植的技术将患者的粪便菌群移植到葡萄膜炎动物模型中,使得动物模型的眼部症状加重。基于以上研究,文章建立了一个解释肠道菌群组成和BD发病机制的模型。

 

04

一种流行病病原体:鼠疫耶尔菌的突变与进化

《Historical variations in mutation rate in an epidemic pathogen, Yersinia pestis

 

发表期刊:《Proc Natl Acad Sci USA》

影响因子:9.504 

发表单位:北京微生物与流行病学研究所病原与生物安全国家重点实验室、华大基因

发表时间:2013年1月

DOI:10.1073/pnas.1205750110

 

秦楠博士作为华大基因微生物基因组部门代表参与了本次研究。鼠疫耶尔森菌是导致鼠疫的致病病原体,可以通过跳蚤、身体接触或呼吸道飞沫从啮齿动物传播给人类和动物,在缺乏抗生素治疗的情况下,人类感染后通常是致命的。鼠疫耶尔森菌是无性进化的,遗传多样性非常有限。本研究对来自中国和东亚的鼠疫耶尔森菌菌株基因组序列进行测序分析,探究了鼠疫耶尔森菌历史进化及突变率情况。

 

 

05

肝癌患者肠道微生物组对抗PD-1免疫治疗反应的影响

《Gut Microbiome Affects the Response to anti-PD-1 Immunotherapy in Patients with Hepatocellular Carcinoma》

发表期刊:《Journal for ImmunoTherapy of Cancer》

影响因子:8.676 

发表单位:浙江大学医学院附属第一医院、锐翌生物

发表时间:2019年7月

DOI:10.1186/s40425-019-0650-9 

 

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)因恶性程度高,预后差,死亡率高,被列为全球第四大癌症。口服多激酶抑制剂索拉非尼是标准的晚期HCC全身治疗方法,其客观缓解率低于5%。近年来,抗PD-1(programmed cell death protein 1,程序性死亡受体1)免疫阻断疗法在肝癌治疗中显示出良好的治疗效果。在两项索拉非尼难治性肝癌的抗PD-1免疫治疗中(多中心二期研究),本治疗方法客观缓解率接近20%,是口服索拉非尼的四倍。然而,影响肝癌抗PD-1免疫治疗响应的因素尚不清楚。近年来,肠道菌群在调节多种肿瘤免疫治疗响应效果中的作用受到越来越多的关注。本研究通过粪便宏基因组测序方法,发现肝细胞癌患者对抗PD-1药物的应答程度显著受到其肠道微生物的影响,部分在响应患者肠道内富集的有益细菌及其代表性代谢通路,可能在促进宿主正面免疫应答方面起重要的作用。 秦楠博士和方维佳教授是该研究成果的并列通讯作者。 

 

06

细菌与古细菌基因组百科全书:海量代表菌株测序

《Genomic Encyclopedia of Bacteria and Archaea: Sequencing a Myriad of Type Strains》

 

发表期刊:《PLOS Biology》

影响因子:8.668 

发表单位:浙江大学附属第一医院、美国能源部联合基因组研究所、华大基因等

发表时间2014年8月

DOI:10.1371/journal.pbio.1001920

 

秦楠博士作为中国微生物基因组测序中心代表参与了本次研究。细菌和古细菌是地球上最庞大的居民,它们掌握着人类过去的秘密(作为最早的生命形式的后代)和未来的前景(人类挖掘它们的基因来解决地球上一些最紧迫的问题,如从全球变暖到对抗生素的抵抗力)。本项目通过多中心联合研究,使用测序方法编制出细菌和古细菌的综合基因组目录,包括有效公布名称的每个物种的典型菌株(当前为11,000)。这项工作为我们展现了前所未有的地球物种遗传多样性,大规模地发现新的基因和功能,并可以增进对环境中微生物进化和功能的深入了解。

 

07

与儿童早期龋齿相关的口腔微生物组改变突出了碳水化合物代谢活动的重要性

《Oral Microbiome Alterations Associated with Early Childhood Caries Highlight the Importance of Carbohydrate Metabolic Activities》

 

发表期刊:《mSystems》

影响因子:6.519 

发表单位:浙江大学医学院附属口腔医院、锐翌生物

发表时间:2019年11月

DOI:10.1128/mSystems.00450-19  

 

本文使用宏基因组技术研究龋病和健康儿童的口腔微生物组成,结果发现其物种在不同的分类水平上和功能上有一定的差异。一些与龋病相关的物种此前未见报道,其中一些可能具有重要的临床意义。首次建立了龋病儿童的口腔微生物组基因目录,并揭示龋病发生的可能机制。结果表明,龋病与口腔微生物群落的改变有关,包括微生物组成和代谢功能的改变。秦楠博士为文章通讯作者。

 

08

中国帕金森患者肠道菌群特征研究

《Alteration of the fecal microbiota in Chinese patients with Parkinson’s disease》

发表期刊:《Brain Behavior and Immunity》

影响因子:6.170 

发表单位:上海交通大学医学院附属瑞金医院、锐翌生物

发表时间:2018年2月

DOI:10.1016/j.bbi.2018.02.016 

 

帕金森病的主要病理变化为α-突触核蛋白(a-synuclein, α-syn)的异常聚集导致中脑黑质部多巴胺能神经元的选择性丢失和残存神经元胞浆内路易小体(Lewy body, LB)的形成,而病因尚不清楚。本研究收集了45名帕金森患者及其健康配偶的粪便样本,并记录疾病临床指标,通过高通量测序技术发现了与帕金森患者临床指标紧密相关的微生物。

 

09

转录组分析熊果酸和白藜芦醇抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌生物膜形成过程

《RNA-Seq-based transcriptome analysis of methicillin-resistant Staphylococcus aureus biofilm inhibition by ursolic acid and resveratrol》

 

发表期刊:《Scientific Reports》

影响因子:4.122 

发表单位:浙江大学附属第一医院、南京医科大学附属第一医院等

发表时间:2014年6月

DOI:10.1038/srep05467 

 

细菌生物膜因对大多数抗生素有抗性而成为研究难点。因此,迫切需要研制出抑制生物膜形成的新型潜在拮抗剂。本研究通过使用转录组分析研究了两种天然产物熊果酸和白藜芦醇对临床耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)分离物生物膜的影响,并使用Cuffdiff分析了差异表达的基因。结果表明,熊果酸抑制生物膜形成可能会降低氨基酸代谢和粘附素表达,白藜芦醇可能会干扰群体感应(QS)以及表面蛋白和荚膜多糖的合成。此外,结果显示白藜芦醇会干扰与QS,表面和分泌蛋白以及荚膜多糖相关的基因的表达。这些结果表明,熊果酸和白藜芦醇可能是治疗MRSA生物膜相关感染的辅助疗法。

 

10

H7N9病毒感染及相关治疗对人体肠道微生物组的影响

《Influence of H7N9 virus infection and associated treatment on human gut microbiota》

 

发表期刊:《Scientific Reports》

影响因子:4.011

发表单位:浙江大学附属第一医院、浙江大学传染病诊疗协同创新中心

发表时间:2015年10月

DOI:10.1038/srep14771 

 

文章采用二代测序对粪便样本核酸进行测序分析,首次揭露了H7N9感染患者和健康人群物种水平和基因功能的差异。阐明了H7N9病毒感染和抗生素使用对人体微生物群有显著影响。抗病毒药和抗生素在内的治疗可改善菌群多样性。秦楠博士是该研究成果的第一作者及并列通讯作者。

 

11

通过基因组和转录组联合方法分析鲍曼不动杆菌临床耐药进展

《Analysis of tigecycline resistance development in clinical Acinetobacter baumannii isolates through a combined genomic and transcriptomic approach》

发表期刊:《Scientific Reports》

响因子:4.011 

发表单位:浙江大学附属第一医院、北京大学微生物与流行病学研究所病原与生物安全国家重点实验室

发表时间:2016年5月

DOI:10.1038/srep26930 

 

鲍曼不动杆菌是一种革兰氏阴性条件致病菌,属于院内重要致病源。对于重症监护病房的患者,尤其是免疫缺陷患者,可导致其肺部、血流及导管相关感染。替加环素被认为是治疗多重耐药细菌的最后一种抗生素。文章探讨了临床多重耐药鲍曼不动杆菌的耐药发展及其机制,发现了与MDR菌株表型差异相对应的基因组突变,首次报道了经假定同源重组的鲍曼杆菌临床分离株的替加环素耐药进化。 秦楠博士和肖永红教授是该研究成果的共同通讯作者。

 

12

甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌形成的生物膜的转录组分析

《Transcriptome analysis of the biofilm formed by methicillin-susceptible Staphylococcus aureus

 

发表期刊:《Scientific Reports》

影响因子:4.011 

发表单位:浙江大学附属第一医院

发表时间:2015年7月

DOI:10.1038/srep11997 

 

金黄色葡萄球菌是主要的医院感染病原菌,有形成生物膜的能力,因此感染后很难治疗。文章采用Illumina测序平台,在对甲氧西林敏感型金黄色葡萄球菌(methicillin-susceptible Staphylococcus aureus,MSSA)进行不同处理之后,通过转录组测序研究了其基因转录变化情况、分析代谢机制,然后进行菌株鉴定与验证。研究发现白藜芦醇、万古霉素以及他们的混合物都无法抑制MSSA生物膜的形成,为MSSA临床治疗有一定用药指导意义。

13

帕金森患者血液微生物16S rDNA分析

《Detection of Microbial 16S rRNA Gene in the Blood of Patients With Parkinson’s Disease》

发表期刊:《Frontiers in Aging Neuroscience》

影响因子:3.633 

发表单位:上海交通大学医学院附属瑞金医院、锐翌生物

发表时间:2018年5月

DOI:10.3389/fnagi.2018.00156 

 

帕金森病(Parkinson’s Disease,PD)是一种进行性神经退行性疾病,表现为运动和非运动症状。早期和晚期帕金森患者存在肠道微生物紊乱的现象。肠道菌群可以诱发肠道内以及肠道外,特别是循环系统的炎症反应。本研究通过二代测序分析了PD患者血液中检测到的微生物组,以及分析微生物组与PD临床特征之间的关系,为进一步了解微生物组在PD发病机制中的作用提供基础。

 

14

细菌性阴道病复发的关联分析揭示微生物和临床变量对治疗结果的重要性

《Association Analysis on Recurrence of Bacterial Vaginosis Revealed Microbes and Clinical Variables Important for Treatment Outcome》

 

发表期刊:《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》 

影响因子:3.518

发表单位:北京大学第一医院妇产科、锐翌生物

发表时间:2019年6月  

DOI:10.3389/fcimb.2019.00189 

 

锐翌生物许谦博士为文章通讯作者。 细菌性阴道病(bacterial vaginosis, BV)是一种主要由厌氧微生物大量替代阴道乳酸菌的疾病,是女性下生殖道的一种常见感染,容易引起多种并发症。在目前的医疗环境下BV难以诊断且难以治疗,目前的主要诊断手段为甲硝唑和克林霉素,但两者都有相当高的复发率。鉴于BV的顽固性和多重微生物感染特性,该研究认为识别复发相关的生物标志物或特征在临床极为重要,将有助于及时监测治疗进展,促进个性化治疗以提高治愈率。因此该研究综合考虑可能影响BV复发的临床因素及微生物因素,发现可能的特征。

 

15

引起感染性心内膜炎的金黄色葡萄球菌qn1菌株基因组测序

《Genome sequence of Staphylococcus capitis qn1, which causes infective endocarditis》

 

发表期刊:《Journal of Bacteriology》

影响因子:3.219 

发表单位:浙江大学附属第一医院、浙江大学浙江加州国际纳米技术研究院等

发表时间:2012年6月

DOI:10.1128/JB.00827-12 

 

金黄色葡萄球菌(Staphylococcus capitis)是凝固酶阴性葡萄球菌(coagulase-negative staphylococci,CoNS)的一个亚种,是导致感染性心内膜炎,人工瓣膜心内膜炎和迟发性败血症的重要病原体。本研究从一名女性的皮肤拭子样本中分离出S. capitis菌株QN1。通过对该菌株进行基因组测序,发现其基因组包括30个重叠群(contigs),总计2,430,101个碱基,GC含量为32.76%。

 

16

人类肠道微生物组研究的生物信息学方法

《Bioinformatics Approaches for Human Gut Microbiome Research 》


发表期刊:《Infectious Diseases and Translational Medicine》

发表单位:锐翌生物

发表时间:2016年7月 

 

锐翌生信分析团队联合军事医学科学院联合打造了这篇综述文章。该研究基于锐翌团队多年的项目经验及市场调查结果,系统概括和介绍了目前国内外在微生物组研究领域常用分析流程和软件,展示出锐翌生物在微生物组生物信息分析领域和同行中的领先分析能力和技术优势。秦楠博士和崔玉军研究员是该研究成果的通讯作者。



此外,锐翌生物许多合作伙伴的文章尚在审稿中,待发表后小锐将会在第一时间与大家进行分享,欢迎大家持续关注。

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