在国家自然科学基金杰出青年基金（资助号：81325019）的资助下，医学科学院北京协和医院张烜教授研究团队与深圳华大基因研究院王俊、李英睿教授等研究人员共同合作，完成了类风湿关节炎（RA）患者口腔和肠道微生物元基因组研究。本项研究表明，口腔和肠道微生物菌群异常是RA病理生理和疾控的重要环节，从而为元基因组学辅助的RA个性化诊疗方案提供基础。研究成果以“The oral and gut microbiomes are perturbed in rheumatoid arthritis and partly normalized after treatment”为题发表在2015年Nature Medicine杂志第8期上。文章链接：http://www.nature.com/nm/journal/v21/n8/full/nm.3914.html
RA是一种致残率较高的自身免疫性疾病，但研究界对有关参与疾病发生或疾病保护的细菌及其功能认知有限。因此，全面了解RA相关的微生物菌群有助推动对RA病理生理的深入探索、早期诊断和精准医疗。本研究收集了未经药物治疗RA患者的牙菌斑、唾液和粪便样本，以健康人群（包括直系亲属和共同生活无血缘关系亲属）作为对照，采用元基因组鸟枪法测序技术检测微生物组DNA，并对DMARDs（缓解抗风湿药）治疗前后RA患者的口腔和肠道微生物菌群的变化进行了对比研究。研究发现，与健康人群相比 RA患者的口腔与肠道菌群，在氧化还原条件，铁、硫、锌和精氨酸的转运和代谢，以及RA相关抗原如瓜氨酸环化的分子拟态等方面均表现出明显异常，提示这种菌群异常在RA的病理生理机制中具有重要的作用，可能直接参与疾病发生。
此外，研究人员还基于口腔与肠道微生物菌群元基因组关联分析构建了区分RA患者和健康对照人群的分类诊断模型。综合三个部位的微生物菌群分类诊断模型对RA诊断的准确率可显著提高。基于元基因组关联分析构建的分类诊断模型有助于判断抗风湿药物的疗效。
同时对口腔和肠道微生物菌群元基因组进行关联分析，在国际上尚属首次。该研究还揭示了此项分析在人类重大慢性非感染性疾病中的机制和临床意义，对此开展进一步的临床验证将有利于深入了解RA发病机制，并有望对RA疾病分层、药物疗效预警及寻求新型治疗靶点从而达到对疾病的精准诊疗起到积极推动作用。