2023年9月，新加坡國立癌癥中心 (NCCS) 與華大智造正式宣布了戰(zhàn)略研究合作協(xié)議。新加坡國立癌癥中心基于華大智造獨有的DNBSEQ核心技術開展亞洲人群中流行癌癥全面、多維的基因組分析，并結合時空組學技術，正在著手腫瘤學領域全球首座DCS Lab的搭建。此次合作也是華大智造憑借其創(chuàng)新基因組學平臺為個性化醫(yī)療和腫瘤精準診療提供支持的又一重要案例。
DCS Lab組學前沿實驗室是華大智造于2023年9月推出的全球科研賦能項目，致力于助力全球頂級科研人員打造國際領先的、規(guī)?；藴驶亩嘟M學前沿實驗室，推動生命科學前沿研究和行業(yè)發(fā)展。該項目通過集成三種先進技術，即基因組學（DNA Omics，簡稱“D”）、細胞組學（Cell Omics，簡稱“C”）、時空組學（Spatial Omics，簡稱“S”），為新興技術賦能科研加碼提速。2024年1月，新加坡國立癌癥中心基于當前的DCS Lab基礎平臺配置及時空組學技術、單細胞測序技術，與項目合作伙伴的科研成果相繼獲發(fā)。Stereo-seq助力展現(xiàn)肝細胞癌“癌-胚”細胞類群的空間共定位關系
腫瘤生態(tài)系統(tǒng)的腫瘤胚胎重編程在腫瘤微環(huán)境中誘導胚胎發(fā)育特性，導致免疫抑制微環(huán)境。新加坡國家癌癥中心Pierce Kah-Hoe Chow團隊聯(lián)合上海市免疫學研究所Florent Ginhoux研究團隊、澳大利亞科廷大學Ankur Sharma團隊，使用華大智造DNBSEQ測序平臺，結合時空組學技術Stereo-seq，以及scRNA-seq和bulk RNA-seq技術，系統(tǒng)描述了參與肝細胞癌（HCC）復發(fā)和免疫治療反應的特定細胞亞群。他們鑒定出了POSTN+細胞外基質腫瘤相關成纖維細胞（EM CAFs）是一種關鍵的癌-胚相互作用中樞，促進腫瘤進展。該研究2024年1月2日發(fā)表于Nature Cancer?(IF=23.177)?。文章題目：Presence of onco-fetal neighborhoods in hepatocellular carcinoma is associated with relapse and response to immunotherapy。下圖展示了該研究的研究思路。首先作者為了刻畫HCC TME的全景圖，利用參與了其六項研究的83名供者的251,761個細胞繪制了HCC的單細胞圖譜，將其2020年發(fā)表的文章數據集的原始聚類注釋投影到HCC單細胞集成簇上，結果證實其對腫瘤胚胎細胞類型分類是準確的。然后作者利用圖譜中分類出來的6,163個間充質細胞進行再聚類從而鑒定出9個CAFs亞群，并詳細闡述了每個亞群的基因表達特征，其中兩個集成簇顯示EM和粘附分子的表達顯著升高，包括COL1A2、POSTN和SPP1等基因。因此，將這一亞群鑒定為EM CAFs。差異表達基因（DEG）分析顯示，EM CAFs優(yōu)先表達參與TGFβ反應、軸突生成和白細胞遷移的基因。
該研究通過華大智造DNBSEQ測序平臺，結合時空組學技術Stereo-seq，以及單細胞RNA測序和bulk RNA測序等多種技術，結合HCC單細胞圖譜，結果清楚地驗證了POSTN+ CAFs是HCC中“癌-胚”生態(tài)系統(tǒng)的主要通信樞紐以及包括POSTN+ CAFs、FOLR2+ TAMs和PLVAP+ ECs在內的“癌-胚”細胞類型在HCC TME中時空共定位于同一個生態(tài)位，且該生態(tài)位受多個配體協(xié)同調控。更重要的是，該研究將“癌-胚”重編程的新發(fā)現(xiàn)與HCC患者的臨床結果及其對免疫臨床治療作用的影響聯(lián)系起來，為早期HCC的分層診療以及預測腫瘤復發(fā)提供科學的參照依據，同時也為以TME為靶向的聯(lián)合免疫治療提供了潛在的指導方案。
卵雙胞胎罕見病例：Stereo-seq助力揭示特發(fā)性多中心Castleman病的細胞和分子機制
Castleman病是一組異質性淋巴增殖性疾病，分為單中心型（unicentric，UCD）和多中心型（multicentric，MCD）。特發(fā)性多中心Castleman病（Idiopathic Multicentric Castleman Disease，iMCD）是一種罕見的細胞因子驅動疾病，以全身炎癥、全身淋巴結病和器官功能障礙為特征。SingHealth杜克-新加坡國立大學學術醫(yī)療中心（Duke-NUS Medical School）聯(lián)合新加坡國家癌癥中心科研團隊，采用華大智造DNBSEQ測序平臺，結合時空組學技術Stereo-seq，繪制了患有罕見特發(fā)性多中心Castleman?。↖diopathic Multicentric Castleman Disease，iMCD）的同卵雙胞胎病例的淋巴結單細胞空間圖譜，揭示了IL-6通路信號在淋巴結內皮細胞和成纖維細胞網狀細胞中的主導地位，并描述了外周血單核細胞（peripheral blood mononuclear cells，PBMC）亞群的異質性，揭示了單核細胞的宿主免疫應答表型，為未來的iMCD臨床評估提供了基礎。相關成果2024年1月3日發(fā)表于Blood?(IF=25.669)。文章題目：Single-cell landscape of idiopathic Multicentric Castleman Disease in identical twins。該研究描述了一對患有iMCD的雙胞胎病例，提供了導致iMCD發(fā)生的可能證據。通過華大智造DNBSEQ測序平臺，結合時空組學技術Stereo-seq以及結合scRNA-seq，繪制了iMCD的淋巴結單細胞空間圖譜，發(fā)現(xiàn)IL-6通路基因與內皮細胞和成纖維細胞網狀細胞顯著共定位，揭示了IL-6通路信號來源于血管成纖維網狀細胞和內皮細胞。同時，通過對PBMC單細胞景觀的進一步分析，描述了不同單核細胞的宿主免疫應答表型，為未來的研究提供了詳細的臨床評估基礎。以下是該文章的研究框架圖：
隨著科學研究的深入發(fā)展，腫瘤領域的很多研究也越來越需要同時在DNA、細胞、組織等不同維度對樣本進行批量處理和成體系化的研究，包括基因組學（DNA Omics）、細胞組學（Cell Omics）和時空組學（Spatial Omics）等多學科技術的交叉應用和協(xié)同創(chuàng)新。DCS Lab組學前沿實驗室能夠為不同規(guī)模的組學研究提供強大助力，能夠降低多平臺集成的復雜性，兼容性高，便于快速開展新技術的轉化應用，提高科研效率，助力全球科研人員產出優(yōu)異的科研成果，賦能全球生命科學發(fā)展。
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