新型病毒组检测技术用于肝癌早期诊断研究

        由于有限的病毒组研究技术，科学家们无法深入地系统地研究各种病毒对癌症的致病机制， 以及病毒对癌症发展和癌症预后的影响。病毒组检测技术的发明和应用揭示了各类病毒在人类群体中潜在的普遍性，但是将该技术应用到癌症领域研究，并且转化成预测观察工具还面临诸多困难和挑战。2020年6月10日，美国国立卫生研究院、国立癌症研究所Xin Wei Wang和Jinping Liu等在Cell上发表了题为A Viral Exposure Signature Defines Early Onset of Hepatocellular Carcinoma的文章，该研究第一次大规模对北美肝癌病人中绘制了病毒组图谱，并揭示了病毒感染史对早期肝癌预测的影响，为肝癌早期诊断提供了新的方法。       

        作者们采用了新型的病毒组检测技术（VirScan）来检测健康人群和高危人群以及肝癌病人的各种病毒感染史。该技术结合噬菌体免疫沉淀与高通量测序技术，可以在病人血清中检测病毒抗体和提供超过一千多种已知病毒在人体内感染信息，以及高精度的测试人类全部已知病毒的抗原与抗病毒的抗体互作图谱。

        研究结果表明，该技术有良好的特异性和准确性，可以准确检测到常见病毒以及肝癌相关病毒，并且和病理记录高度一致。

        在成功绘制病毒感染史图谱后，该研究团队采用了最新的机器学习的方法，通过比较肝癌病人和健康人群的病毒感染差异，遴选出了一系列病毒抗原群可以准确将两组人群分类。然后依靠这些病毒建立的回归模型对人群进行预测并建立相关的评分系统，也证实与肝癌病人的预后显著相关。紧接着研究组采用全基因组关联分析对研究人群的所有基因型进行分析，进而找到了跟模型中病毒相关的单核苷酸多态性位点，并且对这些位点的生物学功能进行了深入阐释。为了更进一步验证模型的可靠性，该研究团队采用了前瞻性纵贯队列研究方法。选取了经过长达二十年的随访了的3200慢性肝炎病人，其中44人不幸演变成了肝癌，发现研究模型对肝癌早发的诊断效率是高于传统的基于甲胎蛋白(AFP)的方法。

        总的来说，研究团队通过病毒组测序技术对总共一千多人进行病毒组测序，得到病毒感染病史的高质量数据，同时构建病毒图谱模型对肝癌的早发进行预测。采用全基因组关联技术定位病毒互作的易感位点和基因。这一开创性的研究揭示了病毒组感染史可以作为肝癌早期诊断的潜在工具，也为提出利用个体病毒感染史作为预测早期癌症的新观点提供了有效的科学依据。该技术也为微生物组和病毒组与疾病相互作用研究提供了新方法，并使相关疾病的早期诊断成为可能。

        原文链接：https://www.cell.com/cell/pdf/S0092-8674(20)30671-1.pdf