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本文作者: 任平 | 2023-09-08 12:03 |
近日,第12屆腫瘤系統(tǒng)生物學(xué)國際研討會(ICSB 2023)在南方科技大學(xué)落下帷幕。
本次會議由南方科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院、中國生物信息學(xué)學(xué)會(籌)、吉林大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、中國生物信息學(xué)學(xué)會(籌)系統(tǒng)生物學(xué)專委會,及廣東省生物信息學(xué)學(xué)會聯(lián)合主辦。
會議由南科大醫(yī)學(xué)院講席教授徐鷹任大會主席,特邀20位專家進(jìn)行精彩報(bào)告。
其中十位來自國內(nèi)的腫瘤學(xué)者,有蘇州大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)院院長時(shí)玉舫、浙江大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院院長呂志民、北京大學(xué)教授兼云南白藥集團(tuán)首席科學(xué)家張寧、北京大學(xué)終身講席教授張澤民等。
十位來自海外的華人腫瘤學(xué)者,包括美國圣猶達(dá)兒童醫(yī)院的遲洪波教授、美國范德堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院系主任及講席教授石瑜、美國衛(wèi)理公會醫(yī)院系統(tǒng)生物學(xué)系主任及講席教授王天賜、美國埃默里大學(xué)腫瘤中心教授俞錦丹等。
會議上,專家們從多個(gè)角度出發(fā),在系統(tǒng)的層面上探討了腫瘤形成、發(fā)展的推手以及分子機(jī)理,涵蓋腫瘤治療、腫瘤免疫、腫瘤耐藥、腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)的重要科學(xué)問題、以及如何通過對腫瘤組學(xué)數(shù)據(jù)的分析及數(shù)學(xué)建模來助力傳統(tǒng)腫瘤實(shí)驗(yàn)科學(xué)探索所面臨的挑戰(zhàn)。
據(jù)悉,本次大會共吸引了三百余人現(xiàn)場參會,一萬九千多人線上參加。2024年,第13屆腫瘤系統(tǒng)生物學(xué)國際研討會及腫瘤信息學(xué)課程將繼續(xù)在南科大舉辦。
雷峰網(wǎng)《醫(yī)健AI掘金志》作為大會首席合作媒體,對 ICSB 2023大會進(jìn)行精編報(bào)道。
時(shí)玉舫,蘇州大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院院長,長期從事免疫與干細(xì)胞研究,本次演講主題為《MSC(間充質(zhì)干細(xì)胞)調(diào)節(jié)的組織微環(huán)境與腫瘤發(fā)展》。
時(shí)玉舫介紹,自2004年起,團(tuán)隊(duì)就開始將過去在免疫學(xué)研究上的經(jīng)驗(yàn)融入到干細(xì)胞研究中去,經(jīng)過多年的積累,團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細(xì)胞在疾病治療中所起到的作用,并非是大家所想的取代衰老、損傷的細(xì)胞,而是對身體炎癥有著強(qiáng)大的反應(yīng)能力,通過刺激免疫細(xì)胞產(chǎn)生大量的細(xì)胞因子來調(diào)動(dòng)組織細(xì)胞。
對人體來說,腫瘤是一個(gè)無法愈合的創(chuàng)傷。通過實(shí)驗(yàn),時(shí)玉舫團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)小鼠體內(nèi)的腫瘤會不斷地招募周圍的間質(zhì)干細(xì)胞。并且,腫瘤內(nèi)部的間質(zhì)干細(xì)胞有著不同的特性,通過與免疫細(xì)胞之間的相互作用對腫瘤有著重要影響,包括調(diào)控腫瘤微環(huán)境,控制腫瘤的生長以及對藥物的抵抗性等。
遲洪波,美國羅切斯特大學(xué)教授,研究方向?yàn)槊庖叽x、T細(xì)胞生物學(xué)和系統(tǒng)免疫學(xué)。本次演講主題為《T細(xì)胞代謝和免疫腫瘤學(xué)的功能基因組學(xué)》。
腫瘤免疫和腫瘤代謝是近年來在腫瘤生物學(xué)中進(jìn)展非??斓膬蓚€(gè)領(lǐng)域,遲洪波及其團(tuán)隊(duì)將免疫學(xué)與代謝結(jié)合起來,研究腫瘤微環(huán)境下代謝通路在免疫細(xì)胞中的調(diào)控機(jī)制。
遲洪波介紹,不僅細(xì)胞的信號通路可直接調(diào)控免疫和代謝,同時(shí)代謝產(chǎn)生的一些小分子還可以直接反作用于信號通路。
在演講中,遲洪波介紹了團(tuán)隊(duì)近期主要研究的兩個(gè)問題:T細(xì)胞內(nèi)的代謝過程如何被調(diào)控,以及腫瘤代謝如何調(diào)控細(xì)胞之間的相互作用。
根據(jù)遲洪波的研究,T細(xì)胞的生長和活動(dòng)需要各種營養(yǎng)物質(zhì),而營養(yǎng)物或代謝物與免疫通路之間的相互作用則影響著T細(xì)胞的功能活化。
在腫瘤微環(huán)境中存在著多種不同的代謝物,為各種不同的細(xì)胞提供營養(yǎng),當(dāng)兩種細(xì)胞所需的營養(yǎng)物相同時(shí),就會出現(xiàn)互相競爭作用。腫瘤分泌的代謝廢物也會直接抑制T細(xì)胞的功能。
針對腫瘤微環(huán)境中復(fù)雜的調(diào)控關(guān)系,遲洪波實(shí)驗(yàn)室采取了系統(tǒng)免疫學(xué)的方法,利用各種層次的組學(xué)大數(shù)據(jù)來獲取生物學(xué)信息。
遲洪波指出,基因編輯是進(jìn)行組學(xué)大數(shù)據(jù)篩選最直接、有力的研究手段,可以直接找出基因與功能之間的聯(lián)系。利用基因編輯和組學(xué)大數(shù)據(jù)篩選,遲洪波發(fā)現(xiàn)了T細(xì)胞的負(fù)向調(diào)控因子——REGNASE-1,當(dāng)REGNASE-1失活后,T細(xì)胞的功能會得到極大的提升。
程飛雄,美國克利夫蘭診所基因組醫(yī)學(xué)研究所、凱斯西儲大學(xué)醫(yī)學(xué)院分子醫(yī)學(xué)系助理教授,研究方向?yàn)樾呐K腫瘤學(xué)(Cardio-Oncology)。本次演講主題為《利用多組學(xué)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)生物學(xué)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)癌癥醫(yī)學(xué)》。
長期以來,程飛雄實(shí)驗(yàn)室基于人工智能、大數(shù)據(jù)、基因組學(xué)、多組學(xué)等技術(shù)尋找可用的藥物靶點(diǎn),并基于這些靶點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的研究。
程飛雄指出,過去二三十年中,人們常利用循證醫(yī)學(xué)策略測試腫瘤藥物在大規(guī)模病人中的平均效果,但這一方式在臨床上存在一些缺陷,有很多好的藥物在這種測試模式中無法取得成功,因?yàn)楹芏嗄[瘤藥物只能適用于其中一部分的病人。
過去幾年間,人們逐漸開始嘗試精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的臨床試驗(yàn),使腫瘤藥物的實(shí)驗(yàn)成功率從5%一舉提升至26%。
為了更好地預(yù)測腫瘤靶點(diǎn),程飛雄團(tuán)隊(duì)利用蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對多組學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,再利用算法快速找到代表疾病的網(wǎng)絡(luò)模塊,并用網(wǎng)絡(luò)模塊來理解疾病。
程飛雄認(rèn)為,在未來的腫瘤治療中,人們不僅僅要關(guān)注腫瘤本身,更應(yīng)該去探索如何更好地預(yù)防腫瘤,嘗試?yán)么髷?shù)據(jù)的方法預(yù)測腫瘤的高發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。
Jindan Yu,美國埃默里大學(xué)醫(yī)學(xué)院泌尿外科代理教授,研究方向?yàn)槊谀蛳到y(tǒng)腫瘤、前列腺癌等。本次演講主題為《基于譜系可塑性的轉(zhuǎn)錄組、表觀基因組和4D 核組》。
她介紹了團(tuán)隊(duì)在前列腺癌研究領(lǐng)域的成果,重點(diǎn)關(guān)注了細(xì)胞譜系可塑性和去分化過程,并探討了Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2)中的主要成分EZH2在癌癥中的作用。
團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),EZH2不僅能夠調(diào)節(jié)發(fā)育調(diào)節(jié)因子,還可以激活腫瘤細(xì)胞的抗原受體,誘導(dǎo)特定的交叉癌癥生長。此外,團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了新的蛋白質(zhì)PALI 1,并探討了它在癌癥中的作用。這些發(fā)現(xiàn)為開發(fā)針對前列腺癌的治療方法提供了新的思路。
呂志民,浙江大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院院長,研究方向?yàn)槟[瘤學(xué)和細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo),本次演講主題為《癌癥代謝中的陰和陽》。
在演講中,呂志民介紹了腫瘤中的糖代謝和脂代謝兩大代謝類型,指出糖和果糖在正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中存在著代謝差異。
呂志民指出,糖代謝和脂代謝在腫瘤中受到了多種調(diào)節(jié)機(jī)制的影響,與正常細(xì)胞相比發(fā)生了顯著的重調(diào),其中腫瘤細(xì)胞特有的Warburg效應(yīng)是精準(zhǔn)醫(yī)療的主要目標(biāo)之一。
在腫瘤代謝過程中,關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子和調(diào)節(jié)因子如SREBP、PPARy、AKT等發(fā)揮著重要作用。通過深入研究這些調(diào)節(jié)機(jī)制,可以更好地理解腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移,并為腫瘤治療提供新的靶點(diǎn)。
施思,復(fù)旦大學(xué)腫瘤醫(yī)院胰腺腫瘤外科副主任醫(yī)師,專注于胰腺、膽道、脾臟、十二指腸、壺腹部腫瘤的外科微創(chuàng)、開放手術(shù)和綜合治療。本次演講主題為《擁抱精準(zhǔn),走向卓越》。
施思介紹,胰腺腫瘤外科在建立之初是以手術(shù)的根治性、安全性為首要目的。然而,近年來隨著學(xué)科發(fā)展,越來越多的關(guān)注點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向手術(shù)有效性與精準(zhǔn)治療的方向。
當(dāng)前,決定能否進(jìn)行胰腺癌手術(shù)仍取決于形態(tài)、解剖學(xué)的評估,這是胰腺癌診療模式普遍面臨的困境。未來,應(yīng)該更多地考慮轉(zhuǎn)變?yōu)橐罁?jù)腫瘤生物學(xué)行為評估,考慮患者能否從手術(shù)中獲益。
針對手術(shù)不獲益患者的的個(gè)性化治療,目前還缺乏客觀明確的指標(biāo)用以選擇治療方案。為解決這一問題,胰腺腫瘤外科團(tuán)隊(duì)提出了以間質(zhì)比例為依據(jù)進(jìn)行化療前的評估方案。
張寧,北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部副主任,長期從事生物醫(yī)學(xué)研究,圍繞肝癌這一臨床難題,從分子線索、細(xì)胞生物學(xué)、藥物篩選、納米技術(shù)等多個(gè)方面手展開轉(zhuǎn)化應(yīng)用研究。本次演講主題為《肝癌表型和單細(xì)胞異質(zhì)性》。
張寧介紹,對于中晚期的肝癌患者的靶向治療,仍存在兩個(gè)尚未明確解決的問題。一是缺乏精準(zhǔn)診療方案,醫(yī)生難以確定哪款藥物最適合患者;二是由于患者的免疫微環(huán)境存在異質(zhì)性,靶向藥物仍對很多病人無效。
為制定精準(zhǔn)診療方案,張寧團(tuán)隊(duì)采集了一百多位患者的樣本,并將這些樣本制作成了四百余個(gè)類器官,從中探索患者之間的基因組異質(zhì)性、藥敏異質(zhì)性等。
獲得了這些重要的基因組信息、藥物敏感性數(shù)據(jù)以及患者的臨床信息后,即可借助模型來預(yù)測哪些藥物最適合特定患者。
胡政,中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員,研究方向?yàn)橛?jì)算生物學(xué),本次演講主題為《用單細(xì)胞譜系追蹤解碼體細(xì)胞進(jìn)化》。
胡政介紹,研究者們做細(xì)胞命運(yùn)軌跡推斷時(shí),常使用RNA速率模型來對基因轉(zhuǎn)錄過程進(jìn)行建模,根據(jù)unspliced mRNA隨時(shí)間變化的速度,來預(yù)測細(xì)胞未來動(dòng)態(tài)的軌跡。
胡政及其團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地將譜系數(shù)據(jù)與單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,不僅可檢測每個(gè)細(xì)胞表達(dá)的基因,還可直接獲得細(xì)胞之間的譜系關(guān)系,從而能更全面地了解腫瘤內(nèi)部包含哪些細(xì)胞、如何進(jìn)行分化、命運(yùn)決定機(jī)制等問題,并能更全面地分析腫瘤的演化過程及其背后的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。
王天賜(Stephen T. Wong),美國康奈爾醫(yī)學(xué)院Methodist醫(yī)院杰出講席教授,研究方向?yàn)橄到y(tǒng)生物學(xué)。本次演講主題為《磷脂酰乙醇胺在肥胖癥中的過量會加劇阿爾茨海默癥和癌癥》。
王天賜指出,根據(jù)美國疾病控制與預(yù)防中心發(fā)布的數(shù)據(jù),肥胖與包括肺癌、食道癌、子宮癌在內(nèi)的十三種癌癥均有關(guān)聯(lián)。此外,肥胖還會導(dǎo)致認(rèn)知能力下降,增加出現(xiàn)阿爾茲海默(AD)癥的風(fēng)險(xiǎn)。
王天賜團(tuán)隊(duì)從代謝的角度進(jìn)行研究,將磷脂酰乙醇胺(PE)作為肥胖個(gè)體的區(qū)分標(biāo)志,發(fā)現(xiàn)通過Cdp-乙醇胺途徑從頭合成PE的這一改變,促進(jìn)了外周組織癌癥和中樞神經(jīng)系統(tǒng)AD的進(jìn)展。
當(dāng)PE過高時(shí),會導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周組織中脂質(zhì)的累積,促進(jìn)了AD和腫瘤模型中的LD積累,并刺激LD通過鈍化脂解促進(jìn)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化。最終,這些代謝變化加重了癌癥的病程和AD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。
同時(shí),王天賜團(tuán)隊(duì)還在研究中發(fā)現(xiàn),維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)中PE的穩(wěn)定狀態(tài)有助于減輕小鼠的認(rèn)知功能障礙。
鄒貽龍,西湖大學(xué)生命科學(xué)院研究員,研究方向?yàn)楣δ苄灾|(zhì)組學(xué)和代謝調(diào)節(jié)。本次演講主題為《多不飽和脂質(zhì)組在細(xì)胞鐵死亡和癌癥中的多面作用》。
鄒貽龍及其實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)專致力于研究脂質(zhì)代謝,并嘗試?yán)孟到y(tǒng)生物學(xué)的方法解析脂質(zhì)代謝與腫瘤和腫瘤轉(zhuǎn)移之間的相互關(guān)系。他們的研究手段包括空間脂質(zhì)組學(xué)、空間代謝組學(xué)、載體功能篩選等多種方法。
鄒貽龍介紹了脂質(zhì)的基本結(jié)構(gòu),并特別強(qiáng)調(diào)了多不飽和脂質(zhì)的重要的作用。多不飽和脂質(zhì)中存在著密集的碳不飽和鍵,易于氧化,因此在細(xì)胞鐵死亡中扮演關(guān)鍵角色。在細(xì)胞鐵死亡過程中,氧分子直接參與了脂質(zhì)的氧化,亞鐵離子起到了催化作用,而細(xì)胞膜上的多不飽和脂質(zhì)則決定了這一反應(yīng)的速率。
鄒貽龍團(tuán)隊(duì)借助卵巢癌的復(fù)雜轉(zhuǎn)移路徑,成功了構(gòu)建了遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移小鼠模型,并發(fā)現(xiàn)多不飽和脂質(zhì)對遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移具有多重影響。這一發(fā)現(xiàn)為未來卵巢癌的靶向治療提供了新的機(jī)會和方向。
石瑜(Yu Shyr),美國范德堡大學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)系主任,研究方向?yàn)樯锝y(tǒng)計(jì)學(xué)。本次演講主題為《空間模式和共定位的可擴(kuò)展性和無模型檢測》。
他介紹了空間模式和共定位的可擴(kuò)展性和無模型檢測,并著重討論了數(shù)據(jù)科學(xué)在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和未來發(fā)展的方向。
隨著精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展,生物學(xué)家和醫(yī)學(xué)家需要處理大量的數(shù)據(jù),包括基因組數(shù)據(jù)、臨床數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)的處理和分析需要數(shù)據(jù)科學(xué)的技術(shù)和方法的支持。然而,這些數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和多樣性也帶來了諸多挑戰(zhàn),需要數(shù)據(jù)科學(xué)家具備統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能(AI)等多方面的技能。
同時(shí),石瑜教授強(qiáng)調(diào),AI和高質(zhì)量數(shù)據(jù)在生物醫(yī)學(xué)研究中的重要性愈發(fā)凸顯。AI技術(shù)可以幫助生物學(xué)家和醫(yī)學(xué)家更快速、更準(zhǔn)確地分析大量的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律和知識。而高質(zhì)量的數(shù)據(jù)是AI技術(shù)的基石,只有高質(zhì)量的數(shù)據(jù)才能保障AI技術(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性。
石瑜教授還介紹了美國精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計(jì)劃“All of Us”,以及UK Biobank、BioVU等項(xiàng)目。前者面向全球用戶開放,最近All of Us研究項(xiàng)目發(fā)布了約25萬個(gè)全基因組序列數(shù)據(jù),供全球研究者使用。這些開放數(shù)據(jù)平臺將推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步。
最后,石瑜教授提到Open AI的最新聲明,即他們不會訓(xùn)練ChatGPT-6,而是由GPT-5自行開發(fā)其下一個(gè)版本。這意味著,未來生物醫(yī)學(xué)研究者可以將ChatGPT提供的代碼解釋器用于數(shù)據(jù)分析,幫助他們從原始醫(yī)療數(shù)據(jù)中提取有價(jià)值的見解,做出明智的臨床決策。他提到,今年9月會開設(shè)一門新的課程:高級生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的非編程方法。
姜鵬,美國國立衛(wèi)生研究院國家癌癥研究所終身研究員,研究方向是癌癥生物學(xué)。本次演講主題為《用大數(shù)據(jù)方法研究腫瘤免疫規(guī)避過程中的細(xì)胞間信號傳遞》。
會上姜鵬著重分享了AI在癌癥臨床研究中的一些問題和局限性。他指出,盡管他們的職責(zé)是和醫(yī)院癌癥科醫(yī)生合作來幫助他們的研究,但事實(shí)上不可能滿足每個(gè)課題組的合作需求。因此,更實(shí)際的方案是,總結(jié)大家共同需要的一些生物信息學(xué)問題,匯總其它專門做癌癥的臨床和實(shí)驗(yàn)室感興趣的問題,并開發(fā)一些計(jì)算模型和計(jì)算平臺來幫助大家。
他們發(fā)表了一篇綜述文章,系統(tǒng)地總結(jié)了大數(shù)據(jù)和AI在癌癥臨床研究中的作用、方法、可能的資源和問題。
文章指出,現(xiàn)在有很多人聲稱他們的AI算法在圖像應(yīng)用上比人類病理學(xué)家不差,甚至更好,但問題是病理學(xué)家會進(jìn)行更多的檢查,比如IHC染色和多個(gè)活檢,來確保診斷的準(zhǔn)確性。
此外,F(xiàn)DA的報(bào)告中提出,要求將AI算法與現(xiàn)有的臨床決策體系進(jìn)行比較,特別是在使用RHC Marker的情況下。他舉了兩個(gè)例子來說明AI在預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上的局限性。
第一個(gè)例子是UBA1基因在L198A位點(diǎn)的突變會破壞其疏水的結(jié)合位點(diǎn),而AlphaFold預(yù)測的結(jié)構(gòu)與原始蛋白相同,無法識別出這個(gè)突變對結(jié)構(gòu)的影響。
第二個(gè)例子是BRIGHT突變使蛋白質(zhì)更容易被蛋白降解酶所破壞,但AlphaFold預(yù)測的結(jié)構(gòu)也與原始蛋白相同,無法識別出這個(gè)突變對結(jié)構(gòu)的影響。
最后,姜鵬介紹了他們開發(fā)的Beta系統(tǒng),該系統(tǒng)針對腫瘤微環(huán)境中的細(xì)胞間相互作用進(jìn)行分析,并提供了一系列交互性功能,以方便用戶使用。通過該系統(tǒng),他們發(fā)現(xiàn)了一些腫瘤韌性T細(xì)胞的特征和新的藥物靶點(diǎn)。
許揚(yáng), 南方科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院長聘副教授,研究方向?yàn)榘┌Y免疫治療。本次演講主題為《用于治療癌癥和人類疾病的CAR-T技術(shù)》。
他指出,CAR-T細(xì)胞免疫治療是一種通過基因編輯和擴(kuò)增免疫T細(xì)胞的能力來治療癌癥的新型手段。這一手段最大的優(yōu)點(diǎn)在于,它不再依賴于MHC分子去識別抗原,而是通過抗體和抗原直接的接觸,使更多的患者受益,而不再需要考慮患者自身MHC的限制。同時(shí),因?yàn)镃AR是一個(gè)非常高度模塊化的設(shè)計(jì),所以可以加入不同的信號分子,使T細(xì)胞實(shí)現(xiàn)各種各樣的功能。
然而,目前CAR-T療法仍面臨腫瘤復(fù)發(fā)和CAR-T對諸多實(shí)體瘤無效等挑戰(zhàn)。為提升治療效果,需要解決T細(xì)胞在體內(nèi)無法長期存活和腫瘤內(nèi)CAR-T細(xì)胞功能失調(diào)或喪失的問題。這也導(dǎo)致開發(fā)更具有選擇性的細(xì)胞因子系統(tǒng)成為了研究熱點(diǎn)。
最后,許揚(yáng)分享了在開發(fā)CAR-T細(xì)胞免疫治療中的一個(gè)意外發(fā)現(xiàn):T細(xì)胞在活化后可以誘導(dǎo)性表達(dá)P19這個(gè)亞基,但P40亞基完全不表達(dá)。這意味著,通過給T細(xì)胞提供P40亞基,可以提高T細(xì)胞的增殖能力和抗腫瘤效果,并減弱T細(xì)胞的耗竭。在安全性方面,P40顯著優(yōu)于現(xiàn)有的細(xì)胞因子療法。因此,通過基因工程讓T細(xì)胞表達(dá)P40亞基,可以實(shí)現(xiàn)更有效的免疫治療。
陳洛南,中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院研究員。長期采用系統(tǒng)工程、動(dòng)力學(xué)建模等方式研究復(fù)雜疾病的發(fā)生機(jī)制。本次演講主題為《控制從肺腺到鱗狀轉(zhuǎn)分化的臨界點(diǎn)》。
陳洛南團(tuán)隊(duì)利用單細(xì)胞測序數(shù)據(jù),通過計(jì)算基因之間的相關(guān)性來構(gòu)建基因網(wǎng)絡(luò),以此量化生物表征,揭示細(xì)胞之間的相互作用和分子間機(jī)制。他們還開發(fā)了一個(gè)名為STIA的新方法,用于從高維數(shù)據(jù)預(yù)測生物學(xué)和疾病的相關(guān)信息。
該團(tuán)隊(duì)提出了一種使用深層網(wǎng)絡(luò)從組學(xué)數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)非線性函數(shù)并預(yù)測未來走向的方法,并將其應(yīng)用于干細(xì)胞分化、疾病預(yù)測等領(lǐng)域。此外,他們利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和混沌理論來預(yù)測高維數(shù)據(jù)的理念,提出用動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)來預(yù)警疾病的思想。
團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn),部分腺癌可以起源于淋巴癌,這一轉(zhuǎn)分化的機(jī)制可能與免疫微環(huán)境有關(guān)。此外,團(tuán)隊(duì)還嘗試將預(yù)測和預(yù)警方法結(jié)合,用于預(yù)測地震、流感爆發(fā)和復(fù)發(fā)性疾病的復(fù)發(fā),取得了顯著的效果。
陳斯迪,美國耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)副教授。研究方向?yàn)榘┌Y系統(tǒng)生物學(xué)。本次演講主題為《基因編輯和免疫治療》。
陳斯迪教授介紹了基因編輯和免疫治療的研究進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)通過大規(guī)模篩選發(fā)現(xiàn)了超過100個(gè)可以顯著提高T細(xì)胞功能的基因。他們還利用基因編輯技術(shù)改造了免疫細(xì)胞,提高了其功能和治療效果。最后,陳教授提出了一種新的基因編輯作為免疫治療的方法,通過一次性過表達(dá)大量基因,可顯著抑制腫瘤生長并提高生存率。該方法具有通用性,在各種癌癥或病人中都有作用,不需要個(gè)性化治療。與Tarti療法協(xié)同作用,可進(jìn)一步提高治療效果。
張澤民,北大生命科學(xué)學(xué)院講席教授。研究方向是用生物信息學(xué)來解決腫瘤發(fā)生過程、腫瘤微環(huán)境和對藥物的響應(yīng)等重要問題。本次演講主題為:《腫瘤微環(huán)境的異質(zhì)性》。
他強(qiáng)調(diào)了癌癥研究中思維的變化,從僅關(guān)注癌細(xì)胞內(nèi)部變化到關(guān)注腫瘤組織的復(fù)雜性,包括免疫細(xì)胞的異質(zhì)性。免疫治療改變了人們的思維方式,現(xiàn)在需要更全面地考慮腫瘤的整體。
他提出了對免疫細(xì)胞進(jìn)行功能分型的新思路,并定義了四種免疫微環(huán)境的亞型:免疫激活型、免疫抑制型、免疫聚集型和免疫調(diào)離型。此外,他還討論了免疫細(xì)胞中的NK細(xì)胞在癌癥中的重要性及其異質(zhì)性,并發(fā)現(xiàn)了一類在腫瘤中特別高的NK細(xì)胞亞型,命名為“tank細(xì)胞”。針對不同細(xì)胞類型的免疫療法可能是不一樣的,需要根據(jù)不同的細(xì)胞類型和微環(huán)境設(shè)計(jì)不同的治療方案。
劉莊,蘇州大學(xué)功能納米與軟物質(zhì)研究院教授。研究方向?yàn)樯锊牧吓c腫瘤納米技術(shù)。本次演講主題為《促進(jìn)癌癥免疫治療的生物材料》。
他介紹了團(tuán)隊(duì)在免疫治療和眼部給藥方面的研究。他們利用生物材料技術(shù),探索了將免疫激動(dòng)劑與局部治療相結(jié)合的策略,以及基于個(gè)性化疫苗的策略。在腫瘤領(lǐng)域,他們開發(fā)了一種新型藥物,結(jié)合放療和免疫激動(dòng)劑,以抑制腫瘤的生長和遠(yuǎn)端腫瘤的壓制。在眼科疾病領(lǐng)域,他們面臨著血眼屏障的問題,正在開發(fā)一種新型的眼部給藥系統(tǒng)。他們的研究成果為免疫治療和眼部給藥提供了新的策略和方法,有望為腫瘤和眼科疾病的治療帶來新的突破。
徐鷹,南方科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院講習(xí)教授。研究方向?yàn)槟[瘤系統(tǒng)生物學(xué)。本次演講主題為《轉(zhuǎn)移后腫瘤的生物學(xué)》。
徐鷹教授強(qiáng)調(diào),我們對腫瘤生物學(xué)的理解仍然非常膚淺,而在化學(xué)水平上研究腫瘤可能更有成效。他指出,正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞之間的物理化學(xué)環(huán)境存在顯著差異,這種差異對于我們理解疾病的重要性不容忽視。
他詳細(xì)講述了pH值變化對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的影響,以及如何影響蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的定位和酶的反應(yīng)速度。他還強(qiáng)調(diào)了細(xì)胞骨架和微管的重要性,以及腫瘤細(xì)胞的代謝和生長特性。
徐鷹教授討論了腫瘤細(xì)胞的代謝和生長特性,包括核苷酸從頭合成、氨基酸代謝和尿素循環(huán)的變化。他指出,生存壓力導(dǎo)致系統(tǒng)性的基因突變,導(dǎo)致代謝的重編程以適應(yīng)這種壓力。腫瘤的代謝重編程會產(chǎn)生更多的氫離子,這可能對細(xì)胞內(nèi)外氫離子濃度和細(xì)胞功能產(chǎn)生影響。
最后,徐鷹教授介紹了腫瘤轉(zhuǎn)移后需要膽固醇的原因。他指出,膽固醇可以轉(zhuǎn)化為性激素和免疫抑制劑,這些物質(zhì)對腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移具有重要作用。同時(shí),他也提到膽固醇的合成在腫瘤轉(zhuǎn)移后大幅度上升。徐鷹教授提到了一項(xiàng)相關(guān)的流行病學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)在長期服用降膽固醇藥物的人群中,生存時(shí)間最長。
楊達(dá),美國匹茲堡大學(xué)藥學(xué)院副教授。研究方向?yàn)榘┌Y藥物基因組學(xué)、癌癥相關(guān)的非編碼RNA。本次演講主題為《揭秘隱藏角色: 腫瘤藥物愿景中IncRNA的特征研究》。
他分享了他們在癌癥研究中的工作和目標(biāo),包括基因組數(shù)據(jù)分析、免疫治療和長鏈非編碼基因的研究。他們實(shí)驗(yàn)室最近在長鏈非編碼基因和免疫治療方面取得了進(jìn)展,包括對EPIC1基因的命名和機(jī)制驗(yàn)證,探討了長鏈非編碼RNA在癌癥發(fā)生發(fā)展中的作用,以及預(yù)測藥物敏感性的策略。EPIC1作為一種在癌細(xì)胞中高表達(dá)的lncRNA,與所有免疫細(xì)胞的浸潤均呈負(fù)相關(guān),并且敲除該基因并使用真正的抗PD-1藥物治療小鼠,療效更好。
戴紫薇,南方科技大學(xué)生物系助理教授。研究方向是腫瘤代謝、表觀遺傳學(xué)的代謝調(diào)節(jié)和基因表達(dá)。本次演講主題為《腫瘤細(xì)胞代謝的數(shù)學(xué)建?!贰?/strong>
她介紹了實(shí)驗(yàn)室和腫瘤細(xì)胞代謝的內(nèi)容,包括腫瘤細(xì)胞的代謝特點(diǎn)和測量方法。她主要介紹了代謝通量組學(xué)和代謝組學(xué)的區(qū)別,并介紹了用單細(xì)胞轉(zhuǎn)入組數(shù)據(jù)研究腫瘤微環(huán)境里面不同類型細(xì)胞代謝特征的方法和結(jié)論。同時(shí),她還提到了如何理解癌細(xì)胞和非癌細(xì)胞之間的區(qū)別,以及在單細(xì)胞和組織水平上比較癌細(xì)胞和非癌細(xì)胞之間的差異等問題。
在進(jìn)一步分析和發(fā)現(xiàn)中,她介紹了她的研究團(tuán)隊(duì)在代謝網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原理方面的工作,包括發(fā)現(xiàn)熱力學(xué)參數(shù)對代謝網(wǎng)絡(luò)控制模式的影響和通過數(shù)學(xué)建模發(fā)現(xiàn)最大化代謝效率需要滿足的條件。此外,她還介紹了研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的一種基于圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)方法,可以預(yù)測代謝反應(yīng)的吉布斯自由能,填補(bǔ)了全基因組水平代謝網(wǎng)絡(luò)上熱力學(xué)信息覆蓋度不足的問題。
在演講的最后,她還提到了研究團(tuán)隊(duì)在免疫微環(huán)境對癌細(xì)胞影響方面的發(fā)現(xiàn),并討論了可能的誤差和不確定性。她強(qiáng)調(diào)了單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的重要性,并指出未來需要更多的實(shí)驗(yàn)和理論探索來深入了解腫瘤細(xì)胞的代謝特點(diǎn)和調(diào)控機(jī)制。
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