Deanne Taylor 博士正推動研究人員將兒童健康擺在優先位置，從細胞層級開始。

2017 年，Deanne Taylor 博士在離她辦公室不遠的賓州大學參加了一場演講。一位研究人員正在發表「人體細胞圖譜」的計畫，這是一個雄心勃勃的計畫，旨在繪製人體所有細胞的地圖。Taylor 博士聽了之後感到震驚，接著又感到憂慮。隨著細節的揭露，她發現該計畫的研究人員只打算研究成人。「那時我內心的小警鈴就響了起來，」她說。「又來了。」

在加入費城兒童醫院（CHOP）擔任生物資訊學總監三年後，Taylor 博士一直對專注於兒童的醫學研究缺乏投資感到失望。她說，主流觀點認為兒童就像小大人一樣。但事實並非如此。兒童的細胞在基因表現方面與成年人的細胞不同——也就是開啟、關閉基因，或調高、調低基因的表現。這些差異可能導致對成人能夠良好耐受的藥物產生截然不同甚至致命的反應。

2017 年的演講是 Taylor 博士一直等待的時刻。她迅速將她的憂慮轉化為一場運動，加入了「人體細胞圖譜」的志工團隊，並協助撰寫了關於兒童的部分，該部分收錄在概述該組織目標和計畫的白皮書中。隨後，她聯合了一個跨醫院的兒科研究人員聯盟，為該計畫做出貢獻，並於 2019 年主導發表了一篇闡述研究兒童重要性的論文——這是吸引更多對該領域的興趣和資金的努力。「這樹立了一個標誌，」她說。「為什麼我們沒有健康的兒童發育模型？」

到目前為止，這項推動已見成效。2021 年，美國國家衛生研究院（NIH）授予了「發育基因型-組織表達計畫」（dGTEx）3850 萬美元的補助金，這是一項旨在建立首個健康兒科組織綜合資料庫的主要倡議。該計畫收集了來自已故但父母同意捐贈遺體的健康兒童的樣本，並繪製了所有主要器官系統基因的表達方式。Taylor 博士和她的團隊負責整理和標準化與每次組織捐贈相關的資訊，包括家族史和樣本細節。另一個獨立團隊負責分析樣本本身，然後將所有資訊合併起來，創建一個資料庫——這是兒童基因表現的基準。這是實現能夠增進我們對正常發育、疾病、藥物療效和其他現象知識的第一步。

dGTEx 團隊最終將把其數據輸入「人體細胞圖譜」，而該圖譜由於 Taylor 博士和 2019 年論文的許多共同作者的努力，現在已包含兒科部分。

Taylor 博士的主要職責可能是為 dGTEx 收集和組織數據，但同事們表示，她也是將不同研究項目凝聚在一起的黏合劑。這對於「人體細胞圖譜」尤其重要，該項目依賴於一個鬆散的研究人員聯盟的貢獻，他們都在追求自己的目標。「Deanne 採取了宏觀的視角，並說，我們不僅需要了解兒科腎臟、兒科大腦或兒科免疫系統。我們需要對兒科發育有一個整體性的了解，」人體細胞圖譜的共同創始人 Sarah Teichmann 說。「她體現了這種跨學科的精神。」

Taylor 博士將自己的職業生涯描述為一次「隨機行走」，由一種她現在歸因於未確診自閉症和注意力不足過動症（ADHD）的獨特強度所驅動。五歲時，她開始閱讀她母親的醫學教科書。十二歲時，她從圖書館借閱物理學書籍。物理學提供了需要解決的謎團，她想了解事物是如何運作的。

Taylor 博士於 2001 年獲得生物物理學博士學位，但受到當時活躍的「人類基因組計畫」的啟發，她改變了方向，在輝瑞公司（Pfizer）進行博士後研究，編寫程式碼來處理罕見疾病研究中的複雜數據。然後她轉向生殖醫學，在那裡她參與了早期篩查胚胎染色體異常的電腦程式開發——其中許多程式至今仍在沿用。

儘管這條路看似曲折，Taylor 博士說，她的重點始終是理解為什麼同樣的疾病會對不同的人產生不同的影響。一個人如何攜帶相同的疾病相關基因變異，但只有一個人會生病？

「人體細胞圖譜」——包括所有來自 dGTEx 和其他項目的數據——最終可能幫助研究人員找到答案。這項工作是「人類基因組計畫」的自然延伸。該計畫於 2003 年完成，幫助研究人員將特定基因與特定疾病聯繫起來。但基因組圖譜有點像一個 DIY 工具包，裡面有所有零件但沒有組裝手冊。它沒有告訴你在身體的哪個部位以及細胞如何使用每個基因。

畢竟，「我們只是長大的孩子，」Taylor 博士說。「通過忽略兒科方面的事情，我認為人們錯失了干預人類疾病的窗口。」

為此，你需要了解基因是如何表達的。基因表達通常涉及製造一種在體內執行特定功能的蛋白質，例如構建組織或發送信號。與在我們一生中大致保持不變的 DNA 不同，DNA 中基因的表達方式會隨著我們的發育而改變。

基因表達的差異可以決定一種療法是否有效——或者是否會造成比幫助更大的傷害。由於兒童心臟基因的表達方式，化療藥物不僅會攻擊腫瘤，還會攻擊兒童發育中的心臟，可能造成終生損害。其他治療可能會影響全身，有時會引發一種稱為細胞因子釋放症候群的可逆轉但可能致命的免疫系統反應。

dGTEx 資料庫旨在為兒童的基因表達創建一個基準——一個關於人體約 20,000 個基因在健康組織細胞中如何工作的分子圖譜。這只是 Taylor 博士管理的眾多合作項目之一。她是「Kids First Data Resource Center」的主要研究員，該中心對全國其他研究項目中患病兒童的組織進行測序。她還與「HubMAP」的研究人員合作，該項目正在建立一個與「人體細胞圖譜」互補的資源，以爭取資金來創建兒童細胞的 3D 地圖，就像他們已經為成人創建的那樣。

Teichmann 認為，將這些倡議擴展到兒童非常重要。人類的大部分發育發生在童年時期；例如，關鍵的腦細胞星形膠質細胞在頭五年形成，免疫系統在青春期成熟。「從疾病的角度來看，理解這些變化非常重要，」她說。對單個細胞如何工作的細緻觀察「肯定會改變兒科醫學。」

Taylor 博士幫助 dGTEx 機器運轉，協調各個組織的研究人員，每個組織都為這個拼圖貢獻不同的部分。其中包括一個非營利組織，該組織在兒童去世後不久收集組織樣本，以及 CHOP 的病理學家，他們評估每個樣本的質量和類型。組織被冷凍並儲存起來供未來研究人員在獲得該組織許可後使用，同時樣本被發送到包括非營利組織 Broad Institute 在內的組織，對基因表達進行分析。在所有這些步驟中都會有數據流入——這些數據是「人體細胞圖譜」項目最終可以利用的。

CHOP 的兒科病理學家 Rebecca Linn 說，這種協調「就像在牧羊」。 「有這麼多個人有不同的目標。」 Taylor 博士說，她角色的重要一部分是協調參與者之間的關係。例如，這意味著向希望使用 dGTEx 組織的研究人員解釋，不可能將一個月大嬰兒的微小睪丸分成 20 份使用。

同事們形容 Taylor 博士是一位人脈廣泛的合作者，她能夠將不同專業領域的人們團結起來——這對於像「人體細胞圖譜」這樣一個多學科、國際性的項目來說是必不可少的品質。Taylor 博士充滿驚喜也是有幫助的。她身上有薛丁格和波茲曼方程式的紋身，並且喜歡繪畫和攝影；她辦公桌上放著一個來自「火人節」的普通石頭，她在那裡做過廚房志工。「她可以通過她的興趣、知識和對所有這些不同主題的提問來結交朋友並令人難忘。這真的能吸引你，」Linn 說。

然而，Taylor 博士認為，這項工作本身具有改變生命的潛力就足以激勵同事。將生病者的細胞與「人體細胞圖譜」提供的健康、年齡匹配的基準進行比較，可以產生健康和疾病的生物標誌物，這些生物標誌物可以用作藥物靶點或診斷標記。該圖譜的兒科篇章可以為兒童產生類似的見解——並加強我們對遺傳和環境在不同發育階段如何影響健康和疾病的理解。

將圖譜擴展到兒童甚至可能幫助揭示成人疾病如何追溯到童年的不同信號，這增加了我們在疾病出現前數年甚至數十年篩查和治療慢性病的可能性。這不僅可以改善預後，還可以幫助人們在出現毀滅性症狀之前預防它們。畢竟，「我們只是長大的孩子，」Taylor 博士說。「通過忽略兒科方面的事情，我認為人們錯失了干預人類疾病的窗口。」

Taylor 博士希望該項目能改變研究對兒科的看法。這是一個宏大的目標，需要大數據——以及像她這樣的力量來幫助將一切匯集在一起。