发现肿瘤细胞上皮间质化（EMT）过程中mRNA的m6A显著上调，其可通过促进EMT关键转录因子Snail的翻译从而促进肿瘤EMT及侵袭转移。在肿瘤细胞EMT过程中，mRNA的m6A修饰增加。甲基转移酶METTL3的缺失使得m6A水平下调，并抑制癌细胞在体外和体内的迁移、侵袭和EMT过程。m6A-seq和功能实验表明，EMT的关键转录因子Snail的表达受m6A调控，且过表达Snail能逆转METTL3缺失导致的细胞EMT抑制。进一步研究表明，Snail mRNA的CDS区而非3’UTR区的m6A修饰，可促进其mRNA的翻译延伸，其可能机制是通过YTHDF1与eEF-2的共结合促进多聚核糖体对其的翻译作用。体内实验表明METTL3敲除细胞株转移能力较野生型显著下调，过表达Snail则可在一定程度上逆转此现象。临床分析表明肝癌组织中Mettl3和YTHDF1表达高于癌旁组织，其上调是肝癌患者总体生存率（OS）不良预后因素。

已有样品/n在国际同行的研究基础上，结合自身在疟疾领域研究的优势，创新性的利用融合蛋白表达技术，高效制备出了具有癌细胞亲和性的X蛋白，并将该蛋白核磁珠偶联，成功制备了X蛋白-磁珠偶联复合物（简称XCMB），目前，该发明已经提交中国国家及PCT专利申请。在该产品后续可被开发为肺癌早期筛查和伴随治疗诊断手段，或者用于其他肿瘤类型，市场拓展前景十分广阔。

目的：基于国家重点研发计划项目“乳腺癌循环肿瘤细胞成像和检测数字诊疗新技术研究” ，从目前临床循环肿瘤细胞在实践诊断中迫切需要解决的问题入手，研发乳腺癌循环肿瘤细胞智能检测系统，为乳腺癌检测提供崭新的检测平台体系。方法：本系统创新性地将微流控技术与表面增强拉曼检测以及人工智能算法联用，通过 3D 打印微流控芯片分离出血液样本中的循环肿瘤细胞，利用表面增强拉曼检测技术采集分离出的细胞信号，结合人工智能算法比对分析得出细胞的种类以及分子分型。结果：本项目在综合考虑技术水平与市场需求的前提下，实现了用 5mL 血液在 1 小时内获得样本中循环肿瘤细胞的检测结果，同时保障了结果的准确性。结论：该项目满足了市场对乳腺癌的非侵入性快速检测方法的需求，提高了乳腺癌检测的效率和准确率，将检测成本降低了 70% 以上，有利于乳腺癌检测的推广及普及，对促进人类健康产业的发展有着重大意义。 本系统创新性地将 3D 打印微流控芯片与拉曼检测联用，实现了循环肿瘤细胞的检测与分类一体化，极大地缩短了检测时间，提高了检测效率与准确率，目前处于样机阶段。 我们还考虑到检测成本和对人体的伤害程度，将一次性消耗成本控制在百元级别，每次仅需 5mL 血液，实现了廉价安全的肿瘤检测，让人们用得起，用得放心。 从市场上来看，循环肿瘤细胞检测正成为一个量大面广的庞大市场，而因为基于循环肿瘤细胞的肿瘤检测具有廉价、高效、灵敏度高、对临床治疗指导性强等特性，这种具有明显优势的检测方式已成为大势所趋。尽管该检测目前尚未被应用于临床工作中， 但相信该检测系统可以为临床诊断和科研工作提供可靠的检测方法。相信我们的技术能够为广大的患者带来健康和幸福。对技术成果，非涉密技术方案进行简要介绍。 主要技术指标 （1）拉曼增强材料，拉曼增强因子达到 1.0×105； （2）3D 打印类河湾截面微流控芯片，肿瘤细胞惯性聚焦效果与粒子浓度之间存在线性关系，线性度达 98.38 %； （3）肿瘤细胞的回收率达到 90.0 %，肿瘤细胞的富集比达到 1.90 倍； （4）检测范围达到 0-1000 个，检测下限达到 1 个细胞，且多次试验之间偏差较小，不存在系统性变化； （5）微流控动态流体 SERS 检测平台，具有优异的稳定性（RSD 为 1.90%）和重复性（RSD 为 4.98%），可以作为标准化的细胞 SERS 检测方法； （6）开发了基于局部对称重加权惩罚最小二乘的拉曼基线校正预处理方法、基于KNN 算法的拉曼光谱分析方法以及基于预处理组合的拉曼光谱分析方法等多种拉曼光谱数据分析方法； （7）建立了肿瘤细胞拉曼光谱标准数据库，并开发了乳腺癌循环肿瘤细胞检测软件，实现细胞拉曼光谱数据的自动化处理分析； （8）构建了乳腺癌循环肿瘤细胞检测分析系统，并完成了临床样品的初步验证及后续方案的设计。

项目背景：T 调控细胞（Treg 细胞）可以提升人体免疫耐受 能力，临床可用于治疗自身免疫病以及免疫排斥，但是人体内 Treg 细胞比例低，很难达到治疗免疫疾病的水平。干细胞可以 诱导 CD4+T 细胞高效率地转化成 Treg 细胞，企业目前掌握干细 胞制备到临床应用全部核心技术，但缺乏利用干细胞诱导制备 Treg 细胞完整的技术体系。企业目前虽拥有 B+A 级洁净实验室， 不具备动物实验和临床试验环境，此外开展动物实验需涉及实验 动物的需要相应的许可证；临床试验需由研究者发起并经研究单 位伦理审批。企业迫切需要与在细胞免疫领域里具有先进技术和 较高学术声誉的科研团队合作，建立和完善间充质干细胞诱导 CD4+T 细胞高效率转化成 Treg 细胞的技术和技术体系，并利用 动物模型证明该体外诱导制备的 Treg 细胞同样具有压制免疫反 应、恢复免疫平衡、维护免疫耐受的能力，从而具有明显的治疗 效果，最后在此基础上开展临床初实验。 所需技术需求简要描述：1.如何提取纯化 Treg 细胞。2.如 何在体外进行高效制备和扩增 Treg 细胞。3.制备扩增后 Treg 细 胞活性验证。4.Treg 细胞在临床如何应用。  对技术提供方的要求:具有长期免疫、干细胞和自我免疫病的研究基础，在国内外具有良好的学术地位和学术声誉，设备先 进。尤其在 T 调控细胞的临床应用方面在国内外具有先进地位， 课题组应具备开创精神和创新能力。 

目前，随着肿瘤免疫治疗的快速发展，恶性肿瘤的治疗已经逐渐由传统外科手术、化疗、放疗等破坏性治疗转向微创介入及无创性免疫治疗时代。肿瘤免疫治疗的模式旨在不伤害正常组织细胞，对肿瘤细胞实现精准杀伤，其中包括利用治疗性抗体及免疫细胞（如CART及TCRT细胞）靶向肿瘤特异性抗原，实现特异性杀伤，即过继免疫疗法；以及利用肿瘤疫苗激活体内免疫细胞的杀伤效应或阻断肿瘤患者免疫细胞上特有的免疫抑制信号转导（如PD-1/PD-L1），以解除肿瘤患者免疫细胞的免疫无能状态，即主动免疫疗法。可见无论是过继免疫还是主动免疫治疗都严格依赖特异性的肿瘤靶点分子及特异性免疫调控分子。然而，目前肿瘤免疫治疗领域的最大挑战之一是缺乏新的肿瘤靶点及免疫调控分子。 北京大学基础医学院免疫学邱晓彦课题组，从30年前的偶然发现开始，追踪至今，已经证明原本作为重要免疫分子的免疫球蛋白（Immunoglobulin, Ig）在多种恶性肿瘤细胞中大量表达，促进肿瘤的发生及转移。近期的研究发现上皮谱系来源的肿瘤（90%肿瘤属于上皮性肿瘤）普遍表达一种异常唾液酸化IgG, 其唾液酸修饰发生在IgG Fab上一个新的N-糖基化位点, 而在正常组织细胞及B细胞来源的IgG很少或没有这种修饰。重要的是，异常唾液酸化IgG主要表达在上皮来源的肿瘤干/祖细胞上，其表达水平直接涉及肿瘤发生、转移、肿瘤的化疗耐药及不良预后。用特异性识别该唾液酸相关表位的中和抗体，可明显抑制肿瘤生长（包括PDX模型）。提示异常唾液酸化IgG是上皮性肿瘤细胞潜在的共同靶点，尤其是其高表达在肿瘤干/祖细胞上，可能是更理想的肿瘤治疗靶点。目前，该靶点已经获得国家知识产权专利保护（201510776518.9），国际专利正在审批中。

项目简介目前，随着肿瘤免疫治疗的快速发展，恶性肿瘤的治疗已经逐渐由传统外科手术、化疗、放疗等破坏性治疗转向微创介入及无创性免疫治疗时代。肿瘤免疫治疗的模式旨在不伤害正常组织细胞，对肿瘤细胞实现精准杀伤，其中包括利用治疗性抗体及免疫细胞（如CART及TCRT细胞）靶向肿瘤特异性抗原，实现特异性杀伤，即过继免疫疗法；以及利用肿瘤疫苗激活体内免疫细胞的杀伤效应或阻断肿瘤患者免疫细胞上特有的免疫抑制信号转导（如PD-1/PD-L1），以解除肿瘤患者免疫细胞的免疫无能状态，即主动免疫疗法。可见无论是过继免疫还是主动免疫治疗都严格依赖特异性的肿瘤靶点分子及特异性免疫调控分子。然而，目前肿瘤免疫治疗领域的最大挑战之一是缺乏新的肿瘤靶点及免疫调控分子。北京大学基础医学院免疫学邱晓彦课题组，从30年前的偶然发现开始，追踪至今，已经证明原本作为重要免疫分子的免疫球蛋白（Immunoglobulin,Ig）在多种恶性肿瘤细胞中大量表达，促进肿瘤的发生及转移。近期的研究发现上皮谱系来源的肿瘤（90%肿瘤属于上皮性肿瘤）普遍表达一种异常唾液酸化IgG, 其唾液酸修饰发生在IgG Fab上一个新的N-糖基化位点, 而在正常组织细胞及B细胞来源的IgG很少或没有这种修饰。重要的是，异常唾液酸化IgG主要表达在上皮来源的肿瘤干/祖细胞上，其表达水平直接涉及肿瘤发生、转移、肿瘤的化疗耐药及不良预后。用特异性识别该唾液酸相关表位的中和抗体，可明显抑制肿瘤生长（包括PDX模型）。提示异常唾液酸化IgG是上皮性肿瘤细胞潜在的共同靶点，尤其是其高表达在肿瘤干/祖细胞上，可能是更理想的肿瘤治疗靶点。目前，该靶点已经获得国家知识产权专利保护（201510776518.9），国际专利正在审批中。

一套完备的包裹化疗药物的ATMPs制备体系及工艺；一套疗效测算模式和规范化临床应用推广方案；一个个体化靶向生物化疗创新治疗生物大数据云平台。

m6A修饰参与肿瘤细胞的糖酵解和ATP生成。甲基转移酶METTL3的缺失使得m6A水平下调，并抑制肿瘤细胞的葡萄糖摄入、乳酸产生速率和ATP生成。m6A-seq和功能实验表明，PDK4的表达受m6A调控，且过表达PDK4能逆转METTL3缺失导致的肿瘤细胞糖酵解和ATP生成抑制。进一步研究表明，PDK4 mRNA的5’UTR区而非3’UTR区的m6A修饰，可通过与YTHDF1/eEF-2复合物和IGF2BP3结合，从而正向调节其mRNA的翻译延伸及mRNA稳定性。此外，TATA结合蛋白（TBP）可以通过与METTL3启动子结合增强其转录及在宫颈癌细胞中的表达。体内和临床分析表明，m6A/PDK4在宫颈癌和肝癌组织表达上调，且对其发生发展具有促进作用。本研究利用dCas13b融合去甲基化酶ALKBH5，结合靶向mRNA的gRNA，构建出可在活细胞内靶向mRNA的m6A去甲基化修饰体系dm6ACRISPR。该体系具有特异性强、去甲基化效率高和脱靶率低等特点。研究表明，dm6ACRISPR可实现CYB5A mRNA的单位点及CTNNB1 mRNA的多位点去甲基化，提高靶mRNA稳定性。同时，dm6ACRISPR具有高度错配不耐受的特点，其细胞内脱靶率仅为0.03%。此外，在肿瘤细胞中运用dm6ACRISPR体系靶向促癌基因EGFR和MYC，可显著降低其表达水平，同时明显抑制肿瘤细胞生长，表明dm6ACRISPR在疾病防治上具有潜在价值。

中性粒细胞是肿瘤微环境的重要组成部分，在肿瘤的远处器官转移中起着重要作用。既往多项研究发现，中性粒细胞在各种细胞因子、病原微生物或PMA、LPS等化合物刺激下，会将自身的核酸以及蛋白等物质释放出来，形成以DNA为骨架，镶嵌着弹性蛋白酶、髓过氧化物酶等颗粒蛋白的网状样结构，称为中性粒细胞胞外捕获网（Neutrophil Extracellular Traps, NETs）。最初的研究发现，NETs可以捕获病原体，并通过局部高浓度的抗菌蛋白消灭病原体。近年来人们也发现，NETs里面的DNA成分即NET-DNA也参与了肿瘤的远处转移。但之前的研究更多的是集中在动物模型，NET-DNA在肿瘤患者远处器官转移的作用以及临床意义仍不明确。此外，NET-DNA促进肿瘤转移的机制也未得到详细的阐述。       该课题组从临床标本出发，发现NETs主要浸润在乳腺癌、结肠癌患者的肝转移组织，且血清NETs可以预测早期乳腺癌患者肝转移的发生，提示在肿瘤发生肝转移前，NETs可能浸润于肝组织并促进肿瘤肝转移的发生。 在机制方面，该课题组发现NET-DNA可以充当趋化肿瘤细胞运动的趋化因子，在不同小鼠模型中，发现肝脏或者肺组织中的NETs可吸引肿瘤细胞导致远处转移的发生。进一步研究发现，肿瘤细胞膜上存在NET-DNA受体CCDC25，CCDC25通过识别胞外的NET-DNA，激活ILK-β-parvin细胞骨架信号通路，增强肿瘤细胞的运动。既往研究认为DNA感受器主要位于胞内，该研究首次发现存在细胞膜上的DNA感受器。       尚未有研究深入探讨CCDC25在肿瘤细胞中的作用，该蛋白是否可以成为治疗靶点更是不为人知。该课题组通过多种模型进行验证：1.在乳腺癌自发成瘤鼠（MMTV-PyMT）中敲除CCDC25； 2.乳腺癌细胞株以及原代乳腺癌细胞敲除CCDC25后接种于小鼠；3.在接种乳腺癌细胞株的小鼠腹腔注射中和抗体。实验结果显示：靶向CCDC25可以减少乳腺癌远处器官转移的发生。因此，该研究为乳腺癌患者远处器官转移提供新的靶点及治疗策略。

1.痛点问题 癌症是目前严重威胁人类生命健康的疾病之一，基于单细胞测序技术研究肿瘤的微环境和异质性，对于理解肿瘤的机制、优化肿瘤的用药方案具有重要意义，而如何对肿瘤单细胞数据进行全面深入的分析，还面临很多挑战。 肿瘤样本具有其独有的特点，在样本制备和单细胞分离过程中，其细胞应激反应大、坏死细胞多，为肿瘤单细胞数据的质量控制带来了挑战； 肿瘤单细胞数据分析有其独有的核心问题，比如复杂的微环境和高度的异质性，而如何充分考虑这些难点，并从信息学的视角进行深入研究，有待建立全面、自动的分析框架； 肿瘤单细胞数据的分析，对科研人员的编程能力和分析经验要求很高，亟需自动化、智能化的软件平台来降低数据分析的门槛，提高研究的效率。 2.解决方案 本项目围绕肿瘤单细胞转录组数据成果的技术核心点包括： 1)针对肿瘤单细胞实验过程中应激反应大、坏死细胞多的问题，提出了全面、精细的数据质量控制方案； 2)涵盖了常规的单细胞数据分析流程（数据标准化、降维、聚类、差异表达分析）； 3)创新了肿瘤微环境细胞类型辨识和细胞恶性估计等方面的研究方法； 4)从重要表型（细胞周期、干性）、基因集（已知的和潜在的）两方面深度解析了肿瘤内部的异质性； 5)提出了考虑肿瘤间异质性的批次效应校正方法； 6)构建了自动化、智能化分析的软件平台，能够自动生成全面、直观的分析报告。 基于本项成果产生的产品、服务或解决方案： 1)自动化、集成式的肿瘤单细胞转录组数据分析软件scCancer； 2)针对软件使用和分析结果解读的服务； 3)针对更个性化数据分析需求的咨询与服务。 3、合作需求 团队要求：合作方和团队需要对肿瘤单细胞测序方面有较多的实践经验，能为本项目的应用与落地提供条件； 资金需求：合作方可为团队提供资金支持项目的维护与更新。