《科研新突破登Nature子刊,泛生子再掀癌症基因的“面纱”》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2018-07-16
  • 泛生子致力于从癌症基因开始寻根溯源,揭示肿瘤产生的根源及其赖以发展的关键机制,通过临床转化为癌症患者带来希望。

    近日,由美国杜克大学讲席教授、泛生子联合创始人兼首席科学家阎海教授领衔的泛生子团队,联同杜克大学及约翰霍普金斯大学研究人员完成的最新成果,在线发表于国际权威学术期刊《Nature Communications》。该项成果揭示了两种新的胶质母细胞瘤分子分型,从而完成了胶质母细胞瘤基因图谱绘制的重要突破。

    胶质母细胞瘤是成年人最常见且最致命的原发性恶性脑肿瘤。即便采取积极治疗,但中位生存期小于15个月。对其基因谱的解析和分子分型的发展,为提升胶质母细胞瘤的临床治疗水平(如靶向治疗)、改善预后提供了重要的支撑,从而可令更多患者受益。

    完成基因图谱的完整绘制

    作为脑胶质瘤分子分型研究的开拓者,2008至2009年,阎海教授团队及合作者首次发现了IDH1/2基因突变在脑胶质瘤中的重要作用,成果分别刊登于《科学》和《新英格兰医学杂志》;2013年,他又发现TERT启动子突变是多种常见肿瘤的关键驱动因素,可作为脑胶质瘤分子分型的又一重要依据,成果刊登于PNAS。后续研究显示,IDH基因的突变和TERT启动子的突变可对大约80%的胶质瘤患者进行分子分型,有助于临床医生制定更加合理的个体化治疗方案。

    基于此,2016年,阎海教授受世界卫生组织邀请,参与编写新版《WHO中枢神经系统肿瘤分类》指南,引入IDH1/2等脑肿瘤分子分型标准,这是人类历史上第一次将分子分型纳入脑肿瘤诊断金标准。随后,泛生子又于2018年推出国内唯一获批适用于胶质瘤的泛生子IDH1/TERT 基因检测试剂盒,精确指导胶质瘤患者病理分型,从而完成了科研成果的临床转化。

    然而,仍有20%左右的胶质瘤患者预后较差,并且没有客观的生物标记物作为其分型判定依据。基于此背景,在2018年发表的最新研究中,阎海教授及其合作者首次通过全基因组测序绘制了该类患者肿瘤基因的完整图谱,并更新了胶质母细胞瘤的分子分型判断标准。

    专注癌症基因组学临床转化

    既是使命,也是必然。泛生子云集了以阎海教授为核心的、多学科互补的专家团队,自创立之初始终专注于癌症基因组学临床转化,目前在《Nature Genetics》等世界著名权威学术期刊发表研究成果10余篇,为接下来的转化应用带来新的方向及希望。

    以洞察基因奥秘和发展技术创新为着眼点,泛生子致力于从癌症基因开始寻根溯源,从分子水平揭示肿瘤产生的根源及其赖以发展的关键机制,通过临床转化为癌症患者带来希望。

    以癌症分子研究为桨,泛生子不断加速技术落地,在基因大航海中相继抛出临床转化的巨锚,尤其在市场中处于绝对优势地位的脑肿瘤领域,硕果丰富:如国际上首个专门针对神经系统肿瘤设计的、临床信息全面的分子诊断产品,国内首款脑肿瘤精准诊疗专用panel(68基因panel)和国内首个小儿髓母细胞瘤分子分型检测产品等,可有的放矢的指导脑肿瘤精准治疗。2017年12月,泛生子首台获批上市的、行业领先的生物芯片阅读仪GENETRON 3D(注册号:渝械注准20172400136),是对其在肿瘤液体活检领域开拓创新的重要认可。2018年,泛生子推出国内唯一获批适用于胶质瘤的泛生子IDH1/TERT基因检测试剂盒,为胶质瘤患者病理分型提供重要参考信息。

    此外,泛生子针对不同癌种不同周期进行定制的产品研发,内容涉及脑癌、肝癌、结直肠癌、乳腺癌、胃癌、甲状腺癌等泛癌种,尤其重点关注中国人群最多发的、特有的肿瘤类型,期望帮助中国最广大的患癌人群、高危人群等获得最优化的治疗方案。

    定位清晰 创新驱动

    定位于癌症精准医疗全周期,泛生子在创立以来的4年多里,已布局了多个癌种的分子检测服务和产品,并处于行业头部;公司已与300多家医院建立了合作关系,同时与上下游企业联动,加速科研探索和技术创新;贴合中国市场的需求和特点,注重科技成果的快速转化,并已使上万名肿瘤患者获益。

    “如今肿瘤防治的战线正不断前移,早诊早治是根本之道。在癌症早筛领域,泛生子将重点发力,针对大众人群推出更有价值的检测产品,在更早阶段将癌症‘扼杀’。”泛生子联合创始人兼首席执行官王思振先生表示,“未来我们还将与下游药企强强联手,一方面在一些国际新药进入中国、应用于临床的过程中,进行相关伴随诊断,另一方面,依托不断累积的基因大数据增强与中国本土创新药企的合作,切实帮助更多患者获益。”

    未来,泛生子将继续进行科研探索,并加强与临床的无缝衔接,实现肿瘤精准医疗的创新突破,为临床诊疗提供多样化的、符合患者独特需求的辅助手段和解决方案,引领癌症个体化医疗的发展方向。

  • 原文来源:http://news.bioon.com/article/6724831.html
相关报告
  • 《Nature子刊综述深度解读!如何利用微生物组的基因组特性来预测癌症的发生及进展?》

    • 来源专题:中国科学院病毒学领域知识资源中心
    • 编译者:malili
    • 发布时间:2020-06-01
    • 2020年5月28日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志Nature Cancer上题为“Microbiome genomics for cancer prediction”的综述文章中,来自魏茨曼科学研究所等机构的科学家们论述了如何利用微生物组的基因组学特征来进行癌症预测。 尽管癌症基因组学能作为一种强大的工具帮助理解癌症发病机制并帮助开发新型诊断工具,但目前研究人员却很少研究维生素组在癌症诊断和临床疗法评估中扮演的关键角色,这项研究中,研究者Elinav等人就论述了通过研究癌症的宏基因组如何能够促进不同肿瘤类型的识别、诊断和分级。 研究人员对小鼠和人类进行的大量研究表明,微生物组的改变或与癌症的发生、发展和对疗法的反应直接相关,而宿主微生物组与癌症病理学之间的一种可能性的链接就是微生物所产生的代谢产物,这些潜在的生物活性分子可以在肿瘤局部或远端产生,其能够系统性地涌入宿主体内并影响肿瘤相关的过程;微生物代谢产物的特性及其效应子功能可能也会在拥有不同微生物组或暴露于不同饮食、药物或其它环境因素的个体之间产生差异,在癌症或其疗法反应的背景下,这些微生物组衍生的分子的组合或许是有益的,也可能是有害的;同时通过分析患者机体的宏基因组特征,还能提供一种病人特殊的化学特征,并与微生物生态系统组成的分析相结合,这或许就为患者个性化的干预提供了一种新的视角。 尽管对癌症发生分子基础的全面描述主要集中在人类基因组的改变上,但最近的研究报告却发现了特殊癌症类型和特定微生物组蓝图之间的关联;然而,研究人员并不是非常清楚这种关联之间的程度,以及其对癌症诊断、预后和治疗所产生的影响;基于对细菌和病毒与特性类型癌症之间关联的了解,研究者就开始对TCGA计划中超过1万名癌症患者中涉及33种癌症类型的1.8万多份肿瘤样本进行全基因组和RNA测序数据进行分析,经过严格的筛选和分类,研究人员利用这些样本中的微生物DNA序列开发了一种新型算法,其能够有效区分15种不同的癌症组织和正常组织,并对癌症类型进行分类,同时研究者还能利用基于组织的微生物模型来区分I期和IV期癌症,这些在结肠癌、胃癌和肾脏癌症中都表现良好,而在其它类型的癌症中就表现地有限。深入分析来自结肠癌等癌症患者机体的样本就能帮助建立不同类型癌症与微生物遗传特性之间的关联,即结肠癌中存在的梭菌属、宫颈癌中存在的Alphapapillomavirus genus等。 随后研究者进一步研究利用来自TCGA血液样本的测序数据来检测微生物DNA(mbDNA)的特征并且检测是否这种新型算法能够预测不同类型癌症的存在;值得注意的是,将这种经过TCGA训练的机器学习分类技术应用于血液样本衍生的mbDNA特征上,并与不同类型癌症的存在相关联。随后研究人员将他们的研究结果与现有的ctDNA试验进行了比较,结果发现,mbDNA能有效区分Ia和IIc期的癌症及并未检测到基因组改变的肿瘤,从而就能为传统ctDNA方法提供新的工具。最后,利用从独立临床队列参与者机体的血浆样本中提取的无细胞DNA的宏基因组测序方法,研究者发现,这种方法能够区分健康个体和癌症患者,同时还能区分前列腺癌和肺癌患者等;总之,通过对肿瘤和循环mbDNA特征进行深入研究,研究人员就能提供一种创新性的方法,将癌症患者从健康个体中筛选出来,并且能区分特殊的癌症类型,在某些情况下还能识别早期和晚期癌症患者。 这项研究补充了过去一些强调微生物组在癌症中重要性的报告,来自人类微生物组研究计划的数据显示,人类机体微生物的特征会表现出时间和空间上的变化。尽管饮食、环境、宿主机体遗传因素和早期微生物的暴露都是造成这种异质性的原因,但这种多样性在很大程度上依然无法解释,最近有研究表明,不同原发性癌症(其中许多发生在胃肠道)中存在的细菌会影响癌症患者的预后表现。相关研究发现或许并不局限于原发性肿瘤,有意思的是,相同的细菌也可以在同一患者的转移性肿瘤中发现,这就表明,原发性肿瘤和转移性肿瘤之间或会表现出微生物组的稳定性。尽管目前研究人员对癌症中微生物组所扮演的生物学功能的了解仍然有限,但我们都知道,微生物组会影响患者的疗法预后以及其对常规化疗和免疫疗法的反应。 癌症诊断的金标准技术依赖于活组织检查,随后由病理学家对活组织进行显微镜检查,对患者的癌症进行遗传学分析通常会寻找遗传改变,从而就能帮助指导有关靶向疗法方案的决策;液体活检是一种新型方法,其能对循环肿瘤细胞进行分析研究,但其主要是用于监测在肿瘤治疗或手术后辅助治疗中已经确诊的癌症患者;研究者Galon等人开发的免疫评分技术就能通过测定肿瘤位点的宿主免疫反应来确定早期结肠癌患者的疾病复发风险。 为了理解利用微生物DNA对癌症患者效益的潜在临床意义,研究者就需要将研究结果置于当前癌症诊断和临床随访方法的背景下进行;从这个角度来讲,研究人员发现了一些非常有趣的结果,首先,他们能够识别出早期癌症患者,并未对基因组变异进行监测,而基于ctDNA的分析就能够得出证据;其次,在某些情况下,研究者能够正确地将癌症患者分类到特定的阶段,这优于其它液体活检方法,相关研究发现就表明,mbDNA监测方法能帮助识别早期(仍可治愈)癌症患者,并能作为一种快速的癌症筛查工具。 尽管这些发现具有非常明显的临床意义,但科学家们仍然有一些问题需要解决,比如,是否能利用微生物组的特征来预测癌症的发生及进展;未来的研究也需要提供明确的证据来证实这种潜在强大工具的有效性,另一个有趣的问题就是,这些微生物组的特征是否真的能够改变患者的治疗情况,在这种情况下,其就能作为一种指示患者预后和监测的生物标志物。很显然,这种方法还需要进一步测试和验证,因此后期研究者可能还需要一段时间,直到相关的测试通过了监管部门的评估和临床实践的应用,后期研究者还将继续在更大的人群队列和不同类型的癌症患者中进行后续研究。(生物谷Bioon.com) 参考资料: Adlung, L., Elinav, E., Greten, T.F. et al. Microbiome genomics for cancer prediction. Nat Cancer 1, 379–381 (2020).doi:10.1038/s43018-020-0059-x 原文链接:http://news.bioon.com/article/6756374.html
  • 《Nature子刊:华人团队带来CRISPR新突破 1个月完成多年工作》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2018-05-09
    • 日前,《自然》子刊《Nature Biotechnology》上刊发了一项来自华人学者的重要研究。来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(UIUC)的华人学者赵惠民教授团队开发出了一项全新的CRISPR技术,它有望极大加速基础研究的进程。 “过去,研究人员需要花上好几年,才能敲除掉酵母里的每一个基因,” 赵惠民教授说道:“利用我们的CHAnGE技术,只要大约一个月的时间,一个人就能做出酵母整个基因组的突变体。” 我们知道,在经典的遗传学中,想要了解一个基因有什么功能,最常规的方法,就是敲除这个基因,然后观察生物出现了什么异常。这个思路在过去的几十年里屡试不爽,为生物学的进步做出了重要贡献。但不可否认,这个思路本身也存在着技术上的瓶颈。 在经典模式生物酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中,基因与基因之间的间隔非常近,甚至会出现基因重叠的现象:一条基因里的DNA片段,同时也参与了另一条基因的组成。这就给常规的基因敲除手段带来了不便。可以想象,如果移除某一条基因的片段,很有可能也会影响到另一条基因。这样一来,我们就无法精准地知道单条基因的作用。 为了突破这个瓶颈,赵惠民教授团队结合CRISPR/Cas9基因编辑技术,以及同源修复技术,开发出了一种叫做CHAnGE的工具。它能依靠CRISPR/Cas系统的高精确性,对单个基因的单个“字母”进行删除。这样一来,被影响的基因会由于出现“移码突变”而被敲除,相邻的基因则不受影响。 “我们能在整个基因组里引入单碱基的突变。这能给相邻的基因功能造成最小的干扰,帮助我们研究单个基因的重要性,” 赵惠民教授评论道:“这是前所未有的精准度。” 开发完这项工具后,赵惠民教授团队也建立了一个突变酵母的文库。任何研究人员只要花上50美元,就能获得带有特定突变的酵母。 除了加速基础研究之外,研究人员指出,这项技术在工业上也有着实际应用。目前,酵母能协助人类生产乙醇、药物、以及其他工业级的化学品。通过对酵母基因更深的认识,我们有望培育出有高产量的酵母,提高生产效率。 在CRISPR领域,已有多名华人学者做出了重要的学术贡献。我们祝贺赵惠民教授团队的这项研究登上《Nature Biotechnology》,也期待未来能有更多华人学者带来新的突破!