萊斯大學的一名研究人員在廢棄的數據中發現了一個關鍵信息，將他們的研究重新引向了正確的方向：定期的牙齒檢查有可能緩解關節疼痛。當萊斯大學的計算生物學家Vicky Yao在從患有類風濕性關節炎的人身上提取的樣本中發現了與牙周病有關的細菌時，她不確定該如何處理。

她的發現帶動了一系列的實驗，確定了關節炎發作和牙周炎之間的相關性。研究結果已發表在《科學轉化醫學》雜誌上。

Vicky Yao是萊斯大學的計算機科學助理教授

追踪這兩種情況之間的聯繫可以幫助開發類風濕性關節炎的療法，這是一種自身免疫性炎症，會攻擊關節內壁，並可能導致心臟、肺部和眼睛的問題。導致這項研究的方法可以證明在其他疾病的背景下是富有成效的，比如癌症。

Yao說：”從活的生物體、細胞或培養皿中生長的組織的實驗中收集的數據對於確認假設真的很重要，但與此同時，這些數據也許擁有比我們立即能夠從中獲得的更多信息。”

當Yao的預感被證實時，她深入研究了臨床調查副教授、風濕病學家Dana Orange和洛克菲勒大學和霍華德-休斯醫學研究所的教授和主治醫生Bob Darnell從類風濕關節炎患者身上收集的數據。

Yao正在與Orange和其他人合作進行一個不同的項目，追踪類風濕性關節炎發作期間的基因表達變化。

Yao說：”Orange與Darnell合作，定期收集關節炎患者的數據，同時監測疾病發作的時間。我們的想法是，也許通過追溯查看這些數據，一些模式將變得明顯，提供線索，說明什麼可能導致關節炎發作。”

“當我在做這個項目的時候，我參加了一個講座，我認為這個講座非常酷，因為它指出在被忽視或丟棄的數據中，你實際上可以找到微生物的痕跡。你看的是人體樣本，但你得到的是漂浮在周圍的微生物的快照。”

關於牙周炎症在類風濕性關節炎（RA）中的作用的擬議模型。牙周炎症與齦上細菌的化學變化有關，這種化學變化是由一種稱為NETosis的免疫反應機制的一部分所釋放的酶引起。這種化學變化用分子標籤”裝飾”了細菌抗原。牙周炎和炎症可導致口腔內粘膜的破損，將標記的細菌抗原釋放到血液中。因此，針對這些分子標籤的抗體被激活，它們結合或捕獲標記的抗原，形成被稱為免疫複合物的分子。免疫複合物和漿細胞沉積在關節組織中，也被稱為滑膜，並促成其炎症。口腔菌血症的反復發作導致自身免疫反應增強，影響關節組織。

當她研究的時候，Yao發現在疾病發作前，不同患者的樣本中變化一致的細菌主要是與牙齦疾病有關的細菌。

自2019年加入萊斯大學以來，Yao的工作重點已經轉移到癌症研究上。在通常會被忽視或丟棄的數據中發現有意義的信息，這激發了Yao採取類似的方法來研究癌症患者的數據。

“我對我們在人類樣本中挖掘微生物特徵還能發現什麼真正感興趣，”姚說。”現在，我們正在做類似的事情來研究癌症。希望是，如果我們發現一些與癌症有關的有趣的微生物或病毒特徵，我們就可以確定富有成效的實驗方向。例如，如果有一個腫瘤創造了這種我們認識到的特定微生物的溫床，那麼我們也許可以利用這種知識作為一種手段，更早地診斷癌症，或以一種較小的侵入性或昂貴的方式。或者，如果你有微生物與生存率有很強的關聯，這可以幫助預後。而且，如果實驗證實一種特定的病毒或細菌與某種類型的癌症之間存在因果關係，那麼，當然，這可能對治療有幫助。”

與癌症有關的病原體的一個比較有名的例子是人乳頭瘤病毒（HPV）。Yao用這種有據可查的聯繫來驗證她的方法。她說：”當我們對宮頸癌腫瘤樣本進行同樣的研究時，我們一直檢測到病毒。這是一個很好的原則性證明的發現，表明特定病原體的存在對某些類型的癌症是有意義的。我對使用計算方法來彌補現有實驗數據和解釋方法之間的差距真的很感興趣。計算分析是一種幫助解釋數據的方法，並為臨床醫生或實驗科學家測試的假設確定優先次序。”