后基因组时代部分组学计划介绍（3）

4 人类微生物组计划（HMP）和人类肠道宏基因组学（MetaHIT）项目

越来越多研究表明，人体的生理代谢和生长发育不仅受自身基因控制，有许多现象，如对疾病的易感性、药物反应等，无法全部用人体基因的差异来解释。这是因为，人体内生活着大量“亲密的陌生者”———体内菌群，它们的组成和活动与人的生长发育、生老病死息息相关。研究人员将在人出生以后才进入人体，特别是肠道内的多达1 000多种的共生微生物，其遗传信息的总和叫“微生物组”，也可称为“元基因组”。对这些微生物组进行研究将为研究某些人类疾病提供新线索。

鉴于共生微生物与人体的息息相关性，2007年底，美国国立卫生研究院（NIH）宣布正式启动酝酿了两年之久的“人类微生物组计划”（Human Microbiome Project，HMP；又称“人类元基因组计划”； http://www.hmpdacc.org/），首阶段为期5年，投入1.15亿美元。2007年作为计划启动年，投入820万美元，随后4年，申请者通过竞争的方式获得资助。该计划由美国主导，由多个欧盟国家及日本和中国等十几个国家参加，由国际人类微生物组联盟（International Human Microbiome Consortium，IHMC；http://www.hmpdacc.org/）协调。该计划将使用新一代DNA测序仪进行人类微生物组DNA的测序工作，目标是通过绘制人体不同器官中微生物元基因组图谱，解析微生物菌群结构变化对人类健康的影响。有媒体报道表示，该计划是“人类第二基因组计划”其研究规模将大大超过此前的“人类基因组计划”，因该计划可能发现超过100万个新基因，其工作量至少相当于10个人类基因组计划。另外，一些其他行动或项目作为该计划的一部分也获得了该计划的资助。例如，以实现该计划提出的目标其他行动，分别于2008年9月和2009年3月获得了资助；另有一些开发促进HMP发展的新技术和工具及研究伦理、法规及社会争论的项目也获得了资助；2008年9月数据分析和合作中心（Data Analysis and Coordination Center，DACC）获得了资助；另外，2009年6月，NIH还宣布资助大规模测序中心，并资助那些研究人类健康与疾病状态微生物组改变的示范研究项目。

几乎在美国NIH推出人类微生物组计划的同时，欧洲委员会（European Commission，EC）也在资助一个叫作“人类肠道宏基因组学”（Metagenomics of Human Intestinal Tract，MetaHIT；http://www.metahit.eu/index.php?id=paris-2012）的项目（2008年1月～2012年6月），经费来自欧盟第七框架计划（FP7），耗资2 120万欧元（约2 770万美元），约一半由欧洲委员会出资资助。该项目的合作伙伴包括了来自中国、美国、丹麦、法国、日本、西班牙、英国、芬兰8个国家学术界和工业界的13个成员。该项目旨在研究人类肠道中的所有微生物群落，进而了解人肠道中细菌的物种分布，最终为后续研究肠道微生物与人的肥胖、肠炎、糖尿病等疾病的关系提供非常重要的理论依据，达到预防和监控的目的。

根据计划实施的时间，这两个国际型微生物组项目阶段计划已经结束，能否在未来推出HMP2或是MetaHIT2仍有争议。其中经费落实就是争议点之一，原有资助机构NIH对是否继续资助HMP存在不确定性。另外，即使2010年HMP获得了178个与人类宿主有关的细菌基因组序列的最初的分析结果；2010年MetaHIT项目根据124个来自于欧洲人肠道菌群的样本获得330万个非冗余的人体肠道元基因组的参考基因，据此估计人肠道中存在约1 000～1 150种细菌；MetaHIT项目研究人员通过解析来自丹麦、法国、意大利、西班牙和美国等国几十至一百多名个体的粪便DNA样品序列，根据肠道中大量出现的细菌种类，将个体分成三类，显然这两计划获得的成果还不足以产生临床效用也是阻碍计划继续的另一原因。不过好在，整体上对继续进行微生物组研究持肯定态度，这或许能吸引一部分企业资助后续阶段的研究。另外，有研究人员表示，如果计划或项目得以继续，或将调整关注点，包括生物信息学和计算工具处理微生物组的测序结果，以及构建动物模型，这一调整或能为进一步的研究带来新思路和新的分析工具，动物模型的构建为研究成果应用到临床提供了可能。

从资助经费、参与国家综合来看，人类微生物组计划规模上类似人类基因组计划，是人类重大组学计划，但是正因为人类基因组计划的成果与预期效应相差甚远，使得机构资助后续人类微生物组计划更加谨慎。而从人体肠道微生物入手的人类肠道宏基因组学项目是国际重大组学计划，但还不是与人类基因组计划同一级别的计划。

5 结论

目前还未见国际重大关于人类转录组学计划颁布（不过已颁布一些研究动植物转录组的计划，例如“千种植物转录组计划”、“千种昆虫转录组进化”等），从已经颁布的人类蛋白质组计划、人类表观基因组计划、人类代谢组计划、人类微生物组计划和人类肠道宏基因组学（MetaHIT）项目来看，与人类基因组计划类似规模的计划为人类蛋白质组计划和人类微生物组计划（表1）。

表1  “人类”某“组”计划的列举和比较

系列组学计划的颁布必然促进大量数据的产生，仅人类微生物组计划产生信息量将是人类基因组计划的10倍。对已产生和即将产生的新数据进行分析需要新的方法和工具，虽然多项此类计划都已将开发新的研究方法、技术、工具作为重要研究内容之一，然而此方面的欠缺仍是限制研究深入的原因之一。

（完）

游文娟 整理