美国发布2025~2029年环境健康战略计划草案
6月18日,美国国家环境健康科学研究所(NIEHS)发布《2025~2029年美国国家环境健康科学研究所战略计划》最终草案[1],确定了2025~2029年美国在环境健康领域的六大重点研究主题,包括:暴露组学;精准环境健康;机械生物学和毒理学;数据科学和计算生物学;环境健康差异、环境正义和健康公平;气候变化对人类健康的影响。NIEHS是美国国立卫生研究院(NIH)的研究所之一,成立于1969年,其使命是发现环境如何影响人类,以促进更健康的生活。
1、暴露组学。暴露组是指人类从受孕到死亡整个过程所受到的环境暴露的总和。在环境健康领域中,暴露组学被视为基因组学的环境对应物。其研究目标为:理解暴露体之间的相互作用,以便更全面地了解环境对健康的积极和消极影响,包括疾病风险、严重程度和管理。优先研究方向包括5个:继续开发多重暴露测量的新方法,如提高地理空间和可穿戴式暴露评估的能力,以及将外部暴露测量与生物样本分析结合起来;通过制定数据标准、统一分析方法以及在多个层面整合不同数据类型,提高暴露组学的严谨性和可重复性;为生命过程研究制定回顾性措施,如经过验证的生物标志物;继续开发和传播模型系统中的方法,以便有效地解释和验证暴露组学研究的结果;探索设计人体暴露图谱的可行性,作为理解人体暴露变异性和相关模式(包括疾病信号)的参考。
2、精准环境健康。精准环境健康的重点是通过研究环境暴露的方式,了解疾病易感性和严重程度的个体间差异。其研究目标为:更好地了解个人环境风险和易感性,以帮助制定和提供个性化干预措施,促进健康并预防和治疗疾病。优先研究方向包括8个:重点了解个体层面的风险、恢复力和易感性的因素和标志;开发在个体水平上测量多重暴露的方法,以便更好地了解不同来源的长期暴露;采用多组学方法,对不同人群中不同组织和不同时间点的个体进行测量;尽可能使用基于社区的研究方法,开展人体研究,得出与健康影响有关的观察结果;开发基于人类生物学的测试方法,以提供对特定生物过程或疾病状态的见解,并代表人群多样性;开发数据科学、分析和人工智能/机器学习方面的创新方法,并改进复杂数据集集成的计算方法;建立伙伴关系,将暴露组学和基因组学纳入环境健康研究并加以分享,以得到更全面的结果;利用精确预防框架推进关于暴露和疾病风险沟通的研究。
3、机械生物学和毒理学。更深入地了解环境暴露影响导致疾病的生物过程机制,对于了解易感性以及预防和治疗不良健康结果至关重要。其研究目标为:通过制定和实施对人类健康产生积极影响的新型诊断、治疗和预防策略,确定已知类别的环境因子的影响。优先研究方向包括8个:阐明在面对已知和新出现的环境暴露时发生的组织、细胞和遗传异常的机制和系统,并开发方法,以更好地理解一些环境暴露可以促进健康并可能减轻不利的物理/化学暴露的分子机制;对新兴的受关注化学品进行系统的科学审查,以增进对人类健康影响的理解;利用单细胞技术,通过组学方法,包括表观基因组学和转录组学,以及蛋白质组学和代谢组学技术,研究复杂的生物过程;开发和实施最先进的高分辨率成像技术;开展计算和流行病学研究,为基于实验室的机制研究提供信息;提高计算模型的能力,以纳入更复杂的数据,包括人类生物学和易感性机制的数据,以及基于人工智能/机器学习的方法,以确保研究结果是相关的和可操作的;开发和验证创新的研究方法,提高毒理学测试效率并降低成本,同时更好地预测人类对环境暴露的响应;开发机械驱动的方法,了解新出现污染物的毒理学,以提供更及时的知识,帮助避免对健康的不利影响。
4、数据科学和计算生物学。数据科学和计算生物学日益成为开展环境健康和生物医学研究的基础,发展创新的数据科学和数据驱动方法,在推进整个环境健康科学的关键研究需求方面具有巨大潜力。其研究目标为:充分利用日益增加的各种环境健康相关数据以及数据科学方法、工具和管理方面的进展,更加准确地识别和理解环境暴露与健康影响之间复杂的因果关系,并将科学发现进行转化。优先研究方向包括4个:推进来自不同来源以及美国和全球不同数据生态系统(包括气象、地理空间和健康数据)的大型复杂数据类型的集成和协调;推进人工智能/机器学习和计算方法的使用及发展,以构建和使用跨系统(体内和体外)、多尺度和可互操作的模型和知识平台;构建人工智能/机器学习工具、培训和能力,以改进环境健康科学、其他生物医学和社会行为数据的识别、使用和分析;开发、完善和应用统一的数据标准、通用数据元素和标准管理方法,以支持“可查找、可访问、可互操作、可重用和可计算”(FAIR+)原则,提高健康研究和结果的有效性和可比性。
5、环境健康差异、环境正义和健康公平。了解环境健康差异的根本原因,并减少环境对受影响最严重的社区健康的影响,是加强环境正义和健康公平目标的基础。其研究目标为:优先进行研究,以了解和解决环境健康差异,并使相关发现能够充分应用于实现环境正义和健康公平。优先研究方向包括5个:强调在不同社区环境中招募不同的研究人群;采用社区参与和基于社区的参与式研究(CBPR)方法;为预防战略提供信息;扩大灾后研究,帮助社区了解和应对自然和人为灾害造成的风险;利用社会科学研究,包括健康行为、公共政策、法律和经济学,支持将环境健康科学转化为干预措施。
6、气候变化对人类健康的影响。随着创纪录的高温、极端风暴和野火、干旱、洪水以及媒介传播疾病的传播的不断发生,了解全球气候变化对人类健康影响的需求日益迫切。其研究目标为:促进气候变化对人类健康影响的研究和转化,以减少相关人群的健康威胁和影响,特别是风险最大的人群,并建立应对气候变化影响的健康适应能力。优先研究方向包括4个:提供指导、技术援助、协调和其他资源,以促进环境健康研究并支持NIH“气候变化与健康倡议”;开展并支持与NIH其他研究所和研究中心的合作研究,利用气候变化框架填补对人类健康以及疾病和健康状况原因的理解空白;建立伙伴关系,促进跨部门的研究成果转化,为气候变化与健康方面的政策和决策提供证据基础;开发和维持研究、沟通、资源、决策支持工具和知识库,以支持在气候变化和健康、灾害研究应对及相关领域采取全球行动。 (廖琴)
[1] National Institute of Environmental Health Sciences 2025-2029 Strategic Plan. https://www.niehs.nih.gov/about/strategicplan/finaldraft