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从单细胞分辨率上阐明癌症发展过程 “人类肿瘤网络图谱”正在构建

  据《细胞》杂志近日发表的一篇观点文章,美国博德研究所与多个实验室以及“人类肿瘤网络图谱”联盟(HTAN)合作,从时间—空间维度全面地对单细胞分辨率上肿瘤发展过程进行阐述和总结,建立“人类肿瘤网络图谱”,从而为各类型肿瘤生成信息丰富的三维图谱数据集。

  癌症中的关键转变过程——包括肿瘤的发生、扩展、转移和治疗耐药性,都涉及到动态肿瘤系统中细胞间的复杂相互作用。单细胞基因组技术的快速发展,为这一人类从未能充分了解的复杂相互作用,提供了前所未有的研究机会。

  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。

  此次,包括美国博德研究所“人类细胞图谱研究先锋”阿维芙·蕾格夫,以及多家实验机构、联盟的科学家们,阐述了动态的、多参数的三维肿瘤图谱,公开了其概念、应用、理论研究以及实验策略,同时还将对“人类肿瘤图谱网络”的组织结构、相关补充计划和合作单位以及合作机会进行介绍,面向公众全面展开“人类肿瘤图谱网络”的构建。

  这一图谱的建立工作,涵盖了肿瘤样本收集、细胞空间分析工具开发、数据分析、图谱可视化和查询等各个方面。为确保广泛性,需要从不同种族的人群中获得高质量的样本;而多数据集成、深度学习等技术,将会持续应用到对于图谱网络的建立之中。

  研究人员表示,第一代“人类肿瘤图谱网络”可能包括交互式2D和可视化3D,并将关键的分子和细胞特征与临床数据元素和患者预后联系起来;而二代肿瘤图谱会从多参数数据集中获得更多信息,以更全面描述特定肿瘤的遗传、分子、超微结构、细胞和组织学特征等多维度信息,对使用者来说,其可以像“谷歌地图”一样易于查找和使用。

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