细胞凋亡

2023年8月21日，北京大学生物医学前沿创新中心（BIOPIC）张泽民课题组联合中国科学技术大学彭慧课题组，在国际期刊Cell上发表了题为A Pan-Cancer Single Cell Panorama of Human Natural Killer Cells的研究论文。该研究以生物信息学数据整合为支撑，通过收集大规模单细胞转录组测序数据，系统刻画了自然杀伤（NK）细胞在不同癌症类型和组织之间的异质性，发现了肿瘤微环境（TME）特异富集、杀伤功能异常的NK细胞亚类，揭示了NK细胞与微环境中其他组分的潜在调控关系。

项目背景：我国是食管癌高发国家之一。中晚期食管癌的 5 年生存率不足 20%，而早期食管癌的 5 年生存率可超过 95%。因 此，提高早期食管癌检出率，是改善患者预后、节约国家医疗资 源的有效途径。目前用于食道癌的检测和筛查方法有影像学检测 技术、组织活检、肿瘤血清标识物检测等。这些技术分别由于设 备和技术成本太高，侵入性太强和血清肿瘤标识物(如 AFP、CEA、 CA125 和 CA199 等)对食管癌检测的灵敏度太低，而无法大范围 推广。近年的研究显示表观遗传学在癌症的发生、发展中起着重 要作用。DNA 甲基化异常通常发生在癌症早期，并贯穿癌症的发 生和发展过程，其甲基化状态一旦形成需要受到外界环境较长时 间的持续刺激才会发生改变，因此 DNA 甲基化指标的检测可以作 为癌症诊断、早期筛查以及预后的重要生物指标。本项目拟通过 筛选食管癌相关甲基化基因，建立基于 qPCR/数字 PCR 的食管癌 基因甲基化检测方法，获取检测速度更快、灵敏度更高、特异性 和准确性更强的检测技术，提高食道癌早癌检出率，改善治疗效 果，降低死亡率。并对青岛西海岸地区 45-74 岁癌症高发人群进 行惠民筛查，以提高民众癌症早筛早诊意识，降低未来的发病率 和死亡率，减轻个人及家庭负担，达到惠民的重要意义。同时通 过大样本量的检测，形成完善的食管癌筛查体系，建立食管癌防治新模式。 所需技术需求简要描述：1.对食管癌患者的肿瘤组织样本进 行 qPCR/数字 PCR 分析，筛选出食管癌特异性的甲基化基因，验 证其作为早筛标志物的可行性。2.构建针对食管癌筛查的判断模 型，获取具有更高灵敏度、特异性和准确性的检测方法，实现食 管癌的早期筛查与诊断。3.对青岛西海岸或周边地区 45-74 岁符 合食管癌早筛的人群，进行大规模的食管癌筛查，开展食管癌重 大疾病筛查的惠民项目。  对技术提供方的要求:1.需要具备 qPCR/数字 PCR 平台和高 性能计算机平台等设备，以及掌握 qPCR/数字 PCR 检测技术以及 生物信息分析技术的人员。2.可以提供食管癌患者及正常人群的 组织样本 

跨越胚胎和成年两个时期、涵盖八大系统、建立70多万个单细胞的转录组数据库、鉴定人体100余种细胞大类和800余种细胞亚类……世界首个人类细胞图谱在浙大绘制成功了。北京时间2020年3月26日，国际顶级期刊《自然》在线刊登了浙江大学医学院郭国骥教授团队的这项最新研究成果。 细胞是生命的基本单位。在过去的数百年时间里，科学家主要利用显微镜和流式分析等技术，依靠若干表型特征对自然界里不同物种的细胞进行分类和鉴定。这些表型特征的选取往往引入了较多的人为主观性。而单细胞测序技术的出现对这一传统的细胞认知体系带来了革命性的变化。 此前，郭国骥团队自主研发了Microwell-seq高通量单细胞分析平台，并于2018年在国际顶级期刊《细胞》上发表了世界首个小鼠细胞图谱。此后，郭国骥团队一直在这个领域精耕细作，并与浙江大学医学院几家附属医院的张丹团队、王伟林团队、陈江华团队、梁廷波团队和黄河团队等保持紧密合作，时隔两年，再出重量级成果。一张单细胞水平的人类细胞图谱 团队对60种人体组织样品和7种细胞培养样品进行了Microwell-seq高通量单细胞测序分析，系统性地绘制了跨越胚胎和成年两个时期、涵盖八大系统的人类细胞图谱。 郭国骥介绍说，Microwell-seq具有成本低廉、双细胞污染率低和细胞普适性广等优势，由此团队建立了70多万个单细胞的转录组数据库，鉴定了人体100余种细胞大类和800余种细胞亚类。同时，团队开发了scHCL单细胞比对系统用于人体细胞类型的识别，并搭建了人类细胞蓝图网站。 “这项工作概括地说就是人体细胞数字化。我们能用数字矩阵描述每一个细胞的特征，并对它们进行系统性的分类。我们定义了许多之前未知的细胞种类，还发现了一些特殊的表达模式。” 通过这张图谱，团队发现，多种成人的上皮、内皮和基质细胞在组织中似乎扮演着免疫细胞的角色。“趋化因子阳性上皮细胞、抗原呈递阳性内皮细胞和白介素阳性成纤维细胞广泛地分布在成体的各种组织器官之中，并在分类上独立于传统的上皮、内皮、基质和免疫细胞。这些非专职的免疫细胞也在兼职干着免疫的活。我们认为成年人非免疫细胞的广泛免疫激活是人体区域免疫的一种重要调节机制。” 此外，通过跨时期、跨组织和跨物种的细胞图谱分析，团队揭示了一个普适性的哺乳动物细胞命运决定机制：干细胞和祖细胞的转录状态混杂且随机，而分化和成熟细胞的转录状态就变得分明且稳定，也就是说，细胞分化经历了一个从混乱到有序的发展过程。 该研究首次从单细胞水平上全面分析了胚胎和成年时期的人体细胞种类，研究数据将成为探索细胞命运决定机制的资源宝库，研究方法将对人体正常与疾病细胞状态的鉴定带来深远影响。在未来，临床医生就可能通过参照正常的细胞状态来鉴别异常的细胞状态和起源。 论文的第一作者包括浙江大学医学院韩晓平副教授（并列通讯）、17级硕士生周子茗、19级博士生费丽江、17级直博生孙慧宇、18级博士生汪仁英、16级直博生陈瑶、博士后陈海德和王晶晶。论文最后通讯作者为浙江大学医学院郭国骥教授。项目获得了国家自然科学基金和科技部干细胞与转化医学重点专项的支持。

一条具有靶向卵巢癌特性的多肽，利用噬菌体展示肽库技术于卵巢癌肿瘤模型体内筛选得到，其氨基酸序列为WSGPGVWGASVK。经鉴定此多肽不仅可区分卵巢癌细胞和正常细胞及卵巢癌细胞和其他癌症细胞进而与卵巢癌细胞特异性结合，并且可有效地被卵巢癌细胞内化，作为药物载体可提高药物的吸收率。此多肽在静脉注射入肿瘤模型体内后可有效地特异地富集于卵巢癌肿瘤区域，是一条全新的已证实其体内靶向能力的多肽，可作为一种构建靶向载体以传递抗癌药物的理想配体。

首个大规模鼻咽癌患者生存相关的遗传学研究，涉及来自中国南方和新加坡等地多个队列的5553例患者，发现RPA1基因变异与鼻咽癌患者总体生存期长短相关，进一步研究RPA1生物学功能，说明其可作为鼻咽癌预后分子标志物和放射治疗增敏的潜在靶标。 该研究充分利用我校肿瘤防治中心在国内外鼻咽癌诊治方面的优势基础，总共纳入了自2003年至2015年就诊于我校肿瘤防治中心的5008例鼻咽癌患者，并联合自2008年至2018年就诊于新加坡国立癌症中心的545例鼻咽癌患者，具有研究队列规模大、时间跨度长等优势特点。2012年起，利用芯片技术获得全外显子范围的遗传学信息，通过关联分析和两阶段多个独立人群样本相互验证，发现位于17号染色体上RPA1基因3′-UTR区域的单核苷酸多态性（SNP）位点rs1131636与鼻咽癌患者总生存时长呈显著关联，携带风险等位基因的患者其死亡风险增加了33%功能学研究发现，位于RPA1基因3′-UTR区域的rs1131636位点对RPA1基因的表达起重要的调控作用。体外细胞模型实验结果表明，RPA1表达上调能够促进鼻咽癌细胞的增殖、侵袭和转移并且提高其对放疗的抵抗性；动物实验结果也证实了RPA1表达上调能够提高鼻咽癌细胞在小鼠体内的成瘤能力；在复发患者肿瘤中，RPA1表达水平显著增加，提示RPA1在鼻咽癌的进展过程中发挥着重要的作用。进一步研究发现，该rs1131636位点等位基因C提高与miR-1253结合能力，抑制其上游基因RPA1的正常翻译，降低RPA1蛋白水平。这些结果提示，相比于rs1131636-CT和-TT基因型，携带-CC基因型患者肿瘤在miR-1253作用下，RPA1表达水平下降，放射射线敏感性提高，肿瘤恶性程度降低，预后情况良好。       该项研究成果首次发现RPA1基因可作为新的鼻咽癌预后预测分子标记物，同时RPA1是潜在的放疗增敏剂和靶向药物作用靶点，为后续开展疾病的精准治疗和药物研发提供了坚实的理论基础，有望最终提高鼻咽癌患者的治疗效果和远期生存率。

针对我国蛋白饲料和多糖产品的巨大市场空间，团队借助专有的合成生物学技术平台自主研发了甲烷气体高值化生物转化技术，拥有我国行业内首个专利授权。利用该技术可以实现将页岩气、沼气等甲烷气体通过微生物高效转化为细胞蛋白和多糖。 所产甲烷基细胞蛋白富含包括全部必需氨基酸的 18 种氨基酸，菌体粗蛋白含量大于 60%，其中 9 种必需氨基酸在总氨基酸中占比达 30%，其在总氨基酸含量、限制性氨基酸含量等参数水平上明显优于豆粕蛋白，并与鱼粉蛋白相似。 所产多糖经权威机构鉴定，其结构与保湿霜类护肤品添加剂海藻多糖结构相似度达97%，具有保湿、修复等功能，目前主要应用于医美产品添加剂与化妆品添加剂。 本项目具有生产成本低、制备工艺简洁高效和制备过程环保无污染的优势。通过前期建立甲烷生物制造的全链条研发平台，该技术已完成从实验室向产业化的推进。