欧洲人体微生物组计划最新盘点与评述 | 2017年11月

上一篇我们盘点了：

安利！！想要加入生信者言交流群，和小伙伴们一起交流，请联系Anymore微信：genegogo007

生信者言评述

上次我们在讲美国的微生物组计划时提到过，微生物组计划的开山之作无疑是HMP，但其实欧盟的MetaHIT其实与HMP开始和结束的时间都相差无几。 好在两个计划研究侧重不同（HMP: 16S+分离单菌；MetaHIT: 宏基因组），也算互不干扰。

但以这两个计划为起点，美国和欧洲花开两枝，逐渐就能看出分化来了。

美国的微生物组计划从基础研究、工具集成、标准化体系建设和产业转化环环相扣，对技术的侧重性不太强，主要还是走普查路线，周期3～5年，着重商业转化，社会政府的力度都很大。

欧洲则怀抱MetaHIT打下的宏基因组技术含金量，继续走科学研究的纵深路线，二期的MGP继续在宏基因组上下功夫，主要的打法是“定量”和“功能”。其他还有爱尔兰的MicroObes，比利时的Flemish Gut Flora Project，荷兰的LifeLines-deep Project，都是走大人群队列的宏基因组研究路线，刷爆大文章若干。还有一个堪称文章终结者的计划是13年的MyNewGut，用16S结合代谢组，官网文章超一百篇。其他如欧盟的CardioBiome、爱尔兰的ELDERMET等则是大人群的16S分析。同时，2016年启动的CardioBiome的云平台＋包含肠道菌群的电子病历，这个思路还是很让人拍案叫绝的。

值得注意的是，欧洲的微生物组计划普遍时间较长，LifeLines-deep Project甚至是30年的人群队列追踪，这从当前的研究现状来说显然是十分必要的（HMP、MetaHIT、MicroObes等很多计划都是在项目结束后几年，基于数据深度整合挖掘的大文章才能面世），15～16年之后新增微生物组计划的速度整体放缓。

在欧洲的很多微生物组研究中，中国科研工作者发挥了十分重要的作用，以华大基因研究院成员为代表的中国力量，承担了包括MetaHIT、MGP、MicroObes、Flemish Gut Flora Project等众多计划中的测序和数据的分析挖掘工作。

科学要讲给大众听，Gut microbiota for health计划在2012年就开始了把科学大众化的工作，这个时间比美国发起的AGP和NMI来的更早。当然，AGP也同步在欧洲搜集样本，我们只说发起者，就不在这里多做介绍了。

这篇文章，我们搜集了很多欧洲各国微生物组计划的细节资料，包括他们最新和最好的研究进展，以供大家参详。

输入

   MetaHIT  | 2008-2012 | 欧盟 | 已完成   

MetaHIT（EuropeanCommission Metagenomics of the Human Intestinal Tract Programme）是和HMP第一期几乎同一时期推出的肠道宏基因组计划，由欧盟第七框架计划（FP7）资助，其合作伙伴包括了来自8个国家学术界和工业界的13个成员。这是首个有中国参与的微生物组计划，华大基因研究院承担了MetaHIT计划中的200多个欧洲人肠道微生物样品的测序及后续生物信息分析工作，以及一系列具有针对性的生物信息学分析方法的开发等。

历时四年，MetaHIT成功建立了大量人体肠道细菌基因的参考目录，并同时开发了生物信息学工具以存储、组织和解释这些信息；通过构建疾病与健康人群队列，获得了病人和健康人携带细菌基因的差异特征，确定肠道基因集中的基因在不同人体中的分布规律；开发了研究与特定疾病相关的细菌基因的功能的方法，以更好了解疾病机制和宿主与微生物的互作机制。

作为肠道宏基因组的开篇巨制，注定MetaHIT在整个微生物组发展史上的贡献不仅于此。在上一篇介绍HMP提到，HMP主要是应用扩增子测序，也就是我们通常所说的16S测序的方法，描述人体不同部位的群落大概是什么样子的，主打物种普查性质；metaHIT则完全是宏基因组测序，主要看功能，得到的参考基因集显然在后续与其他组学和其他项目的研究中更有含金量，也开启了微生物关联分析的先河，不管是成本、技术含量还是研究深度都更高。

官网：

http://www.metahit.eu/index.php?id=410

MetaGenoPolis  | 2013-至今 | 欧盟 | 进行中

建立在MetaHIT的基础上，欧盟显然于宏基因组研究拥有了话语权。不满足于基础研究的科学家们很快启动了二期计划--MetaGenoPolis（MGP）。MGP是由French initiative Future investments投资的示范性项目，与MetaHIT一样，MGP仍由法国农业科学研究院的Dusko Ehrlich担任首席科学家。

MGP的主要研究目标是明确肠道菌群对健康和非感染性疾病的影响，确定菌群与肠道细胞相互作用的关键组成部分，并开发出细菌种群建模的新方法。此外，MGP证明保护、恢复和移植肠道细菌，开发新的非侵入性的诊断工具，在预防、治疗疾病和营养领域推动产业转化。

MetaGenoPolis的宏伟计划之一就是，从2015年起每年分析7000个样本，筛选200,000宏基因组克隆。为此，还成立了一个集中肠道菌群医疗、科研和生产于一体的人类肠道宏基因组中心。

2016年，MGP在Nature、Nature Microbiology、ISME等杂志陆续发表7篇大文章，最新的进展是今年Gastroenterology上online的一篇文章，通过110名肠易激综合征患者及39名健康人的粪便及粘膜菌群研究，成描述了IBS病人不同于健康人的肠道菌群特征，同时对IBS的不同阶段菌群特征进行了区分。

MGP最早公布计划时预期的完成时间就是今年，那么可能会更多有研究成果将被陆续发布出来。该项目最终目的在于，通过定量和功能宏基因组学技术建立人类肠道微生物对健康和疾病的影响，从而为营养和保健提供新的思路。这是一个大命题，也是欧盟打下宏基因组江山后，迅速开展产业化探索并巩固自己的宏基因组科研地位的强有力的举措。

官网：

http://www.mgps.eu/index.php?id=accueil

My New Gut Project | 2013-至今 | 欧盟 | 进行中

欧洲食品信息委员会在2013年发起的MyNewGut计划同样由欧盟FP7资助。顾名思义，MyNewGut主要关注营养代谢和能量平衡和人体肠道菌群的关联。MyNewGut的研究对象包括健康人、肥胖、孕妇、儿童和其他代谢疾病患者，主要工作是结合肠道微生物多样性测序和代谢组学分析，了解人类肠道微生物分布如何影响肥胖、行为和生活方式相关的疾病。

这个2013年启动的肠道微生物计划，今年已经进入了第五个年头。截至目前，该计划一共发表了43篇学术论文，今年的进展有8篇，这还不算多，2016年发表的论文有22篇之多。这个项目即将在2018年收尾，计划的最后一次会议将于18年10月18日在比利时首都布鲁塞尔召开。

对照计划的四个主要研究目标：拓展人类微生物组对营养代谢和能量平衡的贡献的认知；识别导致或可预测肥胖和相关疾病发生的微生物相关特征；了解肠道菌群如何在环境因子影响下对生命早期的大脑、代谢和免疫系统发育和人体的长期健康平衡中起作用的；找到靶向改变人类肠道微生物组的新型食品和成分，并提供疾饮食干预降级疾病风险可能性的有效证据。这也让肠道菌群科研工作者和微生物产业工作者们对明年的研究成果和会议展示有了更多期待。

官网：

http://www.mynewgut.eu/

CardioBiome | 2016-至今 | 欧盟 | 进行中

CardioBiome与前述人体微生物组计划不同的是，CardioBiome项目的核心在于开发一个生物信息学云平台，用于分析和存储人体微生物组数据，并进一步同步到个人电子病历中。

这个项目的主要研究的是急性心肌梗塞患者的血液微生物组。来自欧盟的医学和科研工作者们将搜集4000余例急性心肌梗塞病人的口腔，肠道，血液，皮肤，支气管或疾病特异的区域如肿瘤等样本。项目的科研工作者们主要关注两个目标：一是结合大规模16S测序，开发基于人体微生物16S数据分析的云平台，建设包含人体微生物组信息的电子病历；此外，结合微生物组学特征与其他临床指标，还可以帮助发现心脑血管疾病的生物标志物。

该项目已获得共计高达100万欧元的经费支持，云平台的工作将主要由 Era7 Bioinformatics完成开发，经费40万欧元。就在最近，Era7获得了另一笔用于宏基因组研究的拨款。

官网：

https://era7bioinformatics.com/en/page.cfm?id=2620&title=cardiobiome

ELDERMET  | 2008-2013 | 爱尔兰 | 已完成

ELDERMET计划的全名是Irishgovernment ‘Metagenomics of the Elderly’ (ELDERMET) programme，是又爱尔兰政府发起的，主要针对老年人的肠道菌群计划。

具体说来，就是使用免疫学、遗传学、表观遗传、生物化学和多组学技术，研究整体饮食是如何在老年功能性衰退中发挥作用的，这有非常实用的意义，那就是，让老年人能真正知道自己该怎么吃，让食品和营养业更好的了解应如何针对性的开发搭配老年人专用的健康饮食产品。

除最初的几篇外，ELDERMET计划的文章基本上都在2012～2013年陆续放出，11位主要参与的科学家在两年多的时间刷了100多篇文章，主要以16S菌群普查为主。爱尔兰主导第一个人类微生物组计划--ELDERMET的主要贡献在于，搜集了几百名65岁以上老年人的饮食、肠道细菌和健康状况之间的关系，获得了爱尔兰老年人肠道菌群组成的基础特征。同时将肠道菌群特征与饮食摄入情况关联，对利用益生菌等饮食成分调节肠道菌群进行了深度的探索，为老年人饮食和食品配料管理提供了好的思路。

官网：

http://eldermet.ucc.ie/

MicroObes | 2008-2010 | 法国 | 已完成

ANR MicroObes consortium是由法国国家科研署在2008年资助发起的，并联合法国国家农业科学院等单位共同完成。这项计划的全名是MicroObes,Human Intestinal Microbiome in Obesity and Nutritional Transition，顾名思义，其主要关注方向仍然是在人体微生物组与能量代谢与营养的方向。

MicroObes计划主要由法国国家农业研究院（INRA）的科学家J. Doré博士负责主要协调工作，此外还有同样来自INRA的Jean-François Gibrat & PhilippeBessières，Jean-Pierre Gauchi & Alain Trubuil，E. Maguin, P. Renault & S.D. Ehrlich，来自UPMC的K. Clément & A. Basdevant，以及来自CEA Genoscope的D. Le Paslier & J. Weissenbach等多位科学家共同参与，主要科学目标是描述肠道菌群与宿主的营养和代谢状况之间的关系，并找到基于宏基因组的标志物。

事实上，ANR MicroObes consortium计划结束时间是2010年，但在之后，这些数据又贡献了很多大文章。就在2013年8月间，Nature就连续online了两篇MicroObes的数据文章。值得注意的是，除了广受关注的MetaHIT计划之外，MicroObes中也有中国制造—华大基因研究院的身影，这两篇Nature文章中的测序分析部分都有华大参与完成。

官网：

http://www.inra.fr/micro_obes_eng/

Gut microbiota for health | 2012-至今 | 欧洲 | 进行中

2012年启动的Gutmicrobiota for health是由欧洲神经胃肠病学与动力学会（ESNM）发起，这个平台的定位主要是，分享肠道菌群知识，提高公众对肠道菌群的认识和兴趣。

平台定位是一个国际化的大众肠道菌群信息共享和讨论平台，也因为它不同于其他高科学性的定位，这项计划尤为注重社交媒体的传播力量。通过专家讲解、视频分享、科普文章和书籍撰写和评论、最新科学进展跟踪，结合Facebook, Twitter, LinkedIn, Youtube等媒体的推广，现已在全球引起超过47000人关注和注册。从12年到今年，这个活动已经启动了6年，第六届项目会议在今年3月成功举行，作为一个对接科学、面向大众的平台，更多的工作仍在进行中。

官网：

http://www.gutmicrobiotaforhealth.com/

Flemish Gut FloraProject | 2012-至今 | 比利时 | 进行中

Flemish Gut Flora Project是一项比利时根特大学Jeroen Raes及其团队发起的比利时人肠道菌群研究计划，经费支持主要来自EuropeanGenome-phenome Archive (EGA)，项目的研究目标是，通过超过1000例的粪便样本搜集和分析，建立肠道菌群、生活方式与健康管理的联系。

2016年发表在Science上的一篇重磅文章成功的让无数的肠道菌群研究者们记住了这个计划。在这篇报道里，确定了69个与肠道菌群数量和多样性相关的因素，其中包括粪便运输时间、疾病、食物摄入、药物的使用和年龄等等。这个项目的共一作者是原华大基因王俊，因此，中国团队在肠道菌群研究中仍在持续发力。

Jeroen Raes博士承认，目前的研究只是冰山一角。FGFP项目仍正在继续进行，据Science报道，后续将会扩大样本量，对另外3000人进行研究， 期待由更多有意义的发现。

官网：

http://www.vib.be/en/research/scientists/Pages/Jeroen-Raes-Lab.aspx

LifeLines-deep Project| 2012-至今 | 荷兰 | 进行中

严格来说，荷兰的这项LifeLines-deep Project并不能算作是绝对的微生物组计划。应该说，微生物组研究是LifeLines-deep Project中的很重要的组成部分。

LifeLines-deep旨在调查健康人群中普遍存在的危险因素，找到和调控导致慢性病的环境因素，关注慢性病和老年人疾病的发展与健康管理。在这个计划中，将会对一个16.7万的人群队列跟踪30年之久，结合多组学进行数据分析和解读，研究策略涵盖5个部分：全基因组基因型数据、全基因组甲基化数据、全基因组基因表达数据、血浆代谢组学、肠道微生物群落数据。

这是一个整合科学研究、病人护理、教育与培训的大平台。在去年10月，Nature Genetics上报道了该项目的最新研究成果。3次试验，1500余粪便样本，这篇文章得到了史上最大规模的宏基因组数据。在这篇文章中，研究者们开始试图通过大量样本，将微生物的多样性与遗传的变异性联系起来，也发现了很多有意思的现象，比如，肠道内是否存在双歧杆菌和乳糖不耐受变异有关、C型凝集素等免疫基因与微生物组存在潜在关联，等。那么，究竟那些人类基因变异与微生物组变化相关，这些基因又是如何影响微生物组的，这也将是接下来的重点研究方向之一。

官网：

http://www.systemsgenetics.nl/project/lifelines-deep/

／End.

生信者言推荐阅读

点击下方图片即可阅读

扫码关注，获取更多精彩内容

我

是

彩

蛋

喜马拉雅FM搜索并订阅：生信者言；收听内容：

《一分钟听懂NGS基础概念》，让生信分析不再遥不可及

《亲爱的姑娘，你值得被温柔以待》，11个真实的人物故事

《众病之王：癌症传》，一起聆听人类对抗癌症的斗争史

回复文字：果然科学，看一篇好玩的科普文。