精准肿瘤学前沿突破,临床治疗的新发展

2020
06/15

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香港港安医院肿瘤中心
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人类肿瘤网络图谱为癌症精准筛查带来新的启示。

《细胞》CELL期刊近日发表的一篇文章指出,美国博德研究所及多个实验室与“人类肿瘤网络图谱”联盟HTAN合作,试图从多个维度全面地对单细胞分辨率上的肿瘤发展过程进行阐述和总结,建立“人类肿瘤网络图谱”,构建临床、实验、计算和组织框架,为多种癌前组织和癌症类型生成信息丰富且可访问的癌症转化3D图谱。

香港肿瘤专家深入解读

该计划作为“癌症登月计划(Cancer Moonshot Initiative)”的一部分,对人类肿瘤学研究具有重大意义。为此我们专门采访了香港港安医院肿瘤中心主任、香港精准医学会主席、临床肿瘤科专科医生区兆基主任,就人类肿瘤网络图谱及精准肿瘤学前沿方向进行了深入的探讨。

区医生特别指出,目前基因检测广泛应用与临床肿瘤的筛查与治疗,该技术的基础是对肿瘤基因变异的定位,通过使用精准检测方式,与普通细胞进行对照,找到差异,但这是一个平均参数。 但是,癌症中的每个癌细胞可能不同。 存在具有不同遗传变化的不同细胞克隆,因此具有不同的行为和对治疗的反应。。

通过基因检测技术指导临床治疗仍存在缺陷

区医生强调,基因检测技术仍存在一定的弊端,由于肿瘤的形成是细胞基变异引起的,而进行基因检测最大的问题是仅进行总体平均分析。然而癌细胞普遍存在差异性或变异机制,肿瘤的动态性变化阻碍了基因检测的准确性。

另一方面,肿瘤形成的过程需经过多个重要步骤,才能够由正常细胞转变为癌细胞,而在肿瘤治疗的过程中,癌细胞的基因很可能出现进化和演变,从而产生耐药性,导致治疗方案需要不停调整。

区医生表示,“我们在进行肿瘤基因检测时,对数百至数万癌细胞进行DNA进行分析,以得到平均数值作为检测结果,但这样意味着肿瘤本身的进化和演变会被掩盖,而观察这种癌细胞动态性的演变非常重要。

人类肿瘤图谱网络计划的重大意义

在与区医生的沟通中,我们了解到最近美国开展的这项“人类肿瘤图谱网络”计划,是一项划时代的重大研究,区医生认为这种大型的跨学科研究具有难以忽视的重要意义。

“人类肿瘤图谱网络”计划在未来5年内在美国10个跨学科癌症中心利用单细胞RNA测序或单细胞核RNA测序,并结合空间信息、外显子组序列、蛋白质组谱、表观基因组数据、代谢组学和微生物组等信息,以在多种成人和儿童癌症类型的癌前组织、恶性癌症和转移癌症样本中,观察突变、拷贝数变化、表达转变等的变化绘制癌症转化3D图谱。

这项研究将对肿瘤的发生、局部扩张、转移和耐药性产生,以及涉及动态肿瘤生态系统中细胞间的复杂相互作用、癌前细胞和恶性癌症细胞的形态、遗传和表观遗传的多样性等难题提供最高效的研究方向和数据解读,同时这对于临床肿瘤治疗中,相同癌症不同癌细胞变化等问题有巨大的帮助。

在此原理上,“人类肿瘤网络图谱”计划出现。这是美国国家癌症研究所(NCI)癌症“登月计划”的一部分,该项目力图建立一个临床、实验、计算和组织框架,集成一份巨大的三维图谱数据集,不但可以使人类对癌症的理解更为深远,还有可能提高癌症的筛查发现、预防和治疗能力,为癌症患者和身担癌症风险的人提供更精确有效的治疗。

突破性的4D动态研究

区医生为我们解释了此次研究的先进性,该计划的研究团队包括多家实验机构、联盟的科学家们。通过4D动态研究替代了早期的细胞层面平均值的检测方式,为确保广泛性,该研究将从不同种族的人群中获取高质量的样本,通过多数据集成、深度学习等技术,持续应用到对于图谱网络的建立之中,这对于单细胞的动态基因变化研究至关重要,这意味着我们将对临床肿瘤进行更好的判断和研究,对特定癌种的治疗带来质的突破。


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关键词:
癌细胞,肿瘤,临床

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