莱斯大学的一名研究人员在废弃的数据中发现了一个关键信息，将他们的研究重新引向了正确的方向：定期的牙齿检查有可能缓解关节疼痛。当莱斯大学的计算生物学家Vicky Yao在从患有类风湿性关节炎的人身上提取的样本中发现了与牙周病有关的细菌时，她不确定该如何处理。

她的发现带动了一系列的实验，确定了关节炎发作和牙周炎之间的相关性。研究结果已发表在《科学转化医学》杂志上。

Vicky Yao是莱斯大学的计算机科学助理教授

追踪这两种情况之间的联系可以帮助开发类风湿性关节炎的疗法，这是一种自身免疫性炎症，会攻击关节内壁，并可能导致心脏、肺部和眼睛的问题。导致这项研究的方法可以证明在其他疾病的背景下是富有成效的，比如癌症。

Yao说："从活的生物体、细胞或培养皿中生长的组织的实验中收集的数据对于确认假设真的很重要，但与此同时，这些数据也许拥有比我们立即能够从中获得的更多信息。"

当Yao的预感被证实时，她深入研究了临床调查副教授、风湿病学家Dana Orange和洛克菲勒大学和霍华德-休斯医学研究所的教授和主治医生Bob Darnell从类风湿关节炎患者身上收集的数据。

Yao正在与Orange和其他人合作进行一个不同的项目，追踪类风湿性关节炎发作期间的基因表达变化。

Yao说："Orange与Darnell合作，定期收集关节炎患者的数据，同时监测疾病发作的时间。我们的想法是，也许通过追溯查看这些数据，一些模式将变得明显，提供线索，说明什么可能导致关节炎发作。"

"当我在做这个项目的时候，我参加了一个讲座，我认为这个讲座非常酷，因为它指出在被忽视或丢弃的数据中，你实际上可以找到微生物的痕迹。你看的是人体样本，但你得到的是漂浮在周围的微生物的快照。"

关于牙周炎症在类风湿性关节炎（RA）中的作用的拟议模型。牙周炎症与龈上细菌的化学变化有关，这种化学变化是由一种称为NETosis的免疫反应机制的一部分所释放的酶引起。这种化学变化用分子标签"装饰"了细菌抗原。牙周炎和炎症可导致口腔内粘膜的破损，将标记的细菌抗原释放到血液中。因此，针对这些分子标签的抗体被激活，它们结合或捕获标记的抗原，形成被称为免疫复合物的分子。免疫复合物和浆细胞沉积在关节组织中，也被称为滑膜，并促成其炎症。口腔菌血症的反复发作导致自身免疫反应增强，影响关节组织。

当她研究的时候，Yao发现在疾病发作前，不同患者的样本中变化一致的细菌主要是与牙龈疾病有关的细菌。

自2019年加入莱斯大学以来，Yao的工作重点已经转移到癌症研究上。在通常会被忽视或丢弃的数据中发现有意义的信息，这激发了Yao采取类似的方法来研究癌症患者的数据。

"我对我们在人类样本中挖掘微生物特征还能发现什么真正感兴趣，"姚说。"现在，我们正在做类似的事情来研究癌症。希望是，如果我们发现一些与癌症有关的有趣的微生物或病毒特征，我们就可以确定富有成效的实验方向。例如，如果有一个肿瘤创造了这种我们认识到的特定微生物的温床，那么我们也许可以利用这种知识作为一种手段，更早地诊断癌症，或以一种较小的侵入性或昂贵的方式。或者，如果你有微生物与生存率有很强的关联，这可以帮助预后。而且，如果实验证实一种特定的病毒或细菌与某种类型的癌症之间存在因果关系，那么，当然，这可能对治疗有帮助。"

与癌症有关的病原体的一个比较有名的例子是人乳头瘤病毒（HPV）。Yao用这种有据可查的联系来验证她的方法。她说："当我们对宫颈癌肿瘤样本进行同样的研究时，我们一直检测到病毒。这是一个很好的原则性证明的发现，表明特定病原体的存在对某些类型的癌症是有意义的。我对使用计算方法来弥补现有实验数据和解释方法之间的差距真的很感兴趣。计算分析是一种帮助解释数据的方法，并为临床医生或实验科学家测试的假设确定优先次序。"