單細(xì)胞研究在治療兒童急性淋巴細(xì)胞白血病中的重要作用

Burroughs Wellcome 基金獎(jiǎng)項(xiàng)設(shè)立以來(lái)一直堅(jiān)持其宗旨：促進(jìn)醫(yī)學(xué)科學(xué)家的學(xué)術(shù)研究，特別是發(fā)展資金不足的領(lǐng)域，給予全球最有前途的研究人員大力支持，以開拓未知領(lǐng)域的創(chuàng)新研究。

今年，該組織將醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)（BWF CAMS）授予了醫(yī)生Charles Gawad博士。以表彰他在斯坦福大學(xué)的研究項(xiàng)目——利用單細(xì)胞基因組學(xué)確定兒童急性淋巴細(xì)胞白血病的細(xì)胞和遺傳起源以及他將繼續(xù)致力于癌癥生物學(xué)領(lǐng)域研究的承諾。這意味著單細(xì)胞分析對(duì)推進(jìn)腫瘤學(xué)研究的影響得到了科學(xué)委員會(huì)的認(rèn)可，同時(shí)也意味著單細(xì)胞生物學(xué)的時(shí)代已經(jīng)正式到來(lái)。                                                  

Charles Gawad博士 圣裘德兒童研究醫(yī)院腫瘤和計(jì)算生物學(xué)系

據(jù)美國(guó)著名的專業(yè)醫(yī)學(xué)搜索引擎Medscape統(tǒng)計(jì)，在單個(gè)細(xì)胞解碼遺傳事件過(guò)程中導(dǎo)致的兒童急性淋巴細(xì)胞白血病，發(fā)病率在常見的兒童惡性腫瘤中約占四分之一。而單細(xì)胞分析對(duì)研究其發(fā)病機(jī)理和過(guò)程有著重要作用。

Gawad和他的同事們開發(fā)了新的技術(shù)和計(jì)算工具，以更好地了解兒童白血病的發(fā)展。他們的研究結(jié)果顯示，兒童白血病的發(fā)病由基因組結(jié)構(gòu)變異開始，其次是由APOBEC蛋白引起的單核苷酸的突變，并導(dǎo)致共顯性克隆亞群的生長(zhǎng)。隨后，Gawad更進(jìn)一步探明了兒童白血病中其他生物反應(yīng)過(guò)程的特征，而這一研究工作只能在單細(xì)胞水平進(jìn)行。因此，Gawad將他的研究重點(diǎn)聚焦在了以下方面：

1.在治療過(guò)程中，研究不同腫瘤克隆亞群間的變化。

2.利用單細(xì)胞RNA測(cè)序方法，識(shí)別兒科癌癥中腫瘤細(xì)胞的起源。

3.分析病毒和抗病毒APOBEC蛋白在兒童白血病中的作用

 

Gawad的目標(biāo)是利用單細(xì)胞DNA和RNA測(cè)序進(jìn)一步了解兒童白血病的細(xì)胞和遺傳起源。這一目標(biāo)得到了BWF CAMS的獎(jiǎng)勵(lì)支持。

“我相信，單細(xì)胞基因組學(xué)將改變我們對(duì)癌癥的認(rèn)識(shí)，”Gawad說(shuō)。“BWF科學(xué)委員會(huì)對(duì)于我的研究項(xiàng)目的支持和認(rèn)同讓我感到鼓舞和興奮�！痹贕awad的研究中，他將靶向序列和外顯子的單細(xì)胞測(cè)序相結(jié)合，重點(diǎn)針對(duì)疾病的治療性研究�！巴ㄟ^(guò)解決白血病克隆的結(jié)構(gòu)，我們可以對(duì)那些在癌癥發(fā)展和治療過(guò)程中出現(xiàn)的遺傳突變和過(guò)程進(jìn)行調(diào)控，”他解釋道。

 

Gawad的病人激勵(lì)著他和他的工作。“當(dāng)孩子被診斷為白血病時(shí)，家長(zhǎng)們經(jīng)常會(huì)問(wèn)我兩個(gè)問(wèn)題，為什么我的孩子會(huì)得�。磕銜�(huì)把它治好嗎？”

通過(guò)解剖腫瘤細(xì)胞團(tuán)塊，Gawad希望能更明確地預(yù)測(cè)患者的預(yù)后狀態(tài)。“我們相信這些新的知識(shí)將幫助我們找到更好的治療白血病的輔助方法，使患者可以減少傳統(tǒng)的毒性治療。”

Gawad認(rèn)為，單細(xì)胞分析將改變生命科學(xué)的許多領(lǐng)域�！鞍褟�(fù)雜的生物體分解成他們的細(xì)胞團(tuán)塊，并對(duì)其中的單細(xì)胞進(jìn)行深入研究，為我們提供了一個(gè)更清晰的視野。”探測(cè)和研究人體組織中的基因組、轉(zhuǎn)錄和表型異質(zhì)性現(xiàn)在已經(jīng)成為可能�！拔蚁嘈诺侥壳盀橹�，已經(jīng)取得的發(fā)現(xiàn)才僅僅是個(gè)開始，通過(guò)在單細(xì)胞水平上的研究，我們將會(huì)更加深刻地學(xué)習(xí)和理解生物學(xué)，”他說(shuō)。

 

 

Gawad相信通過(guò)單細(xì)胞基因組檢測(cè)，可以對(duì)數(shù)以萬(wàn)計(jì)甚至數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的癌癥患者的細(xì)胞進(jìn)行快速序列分析，以深入了解臨床病例中癌癥細(xì)胞內(nèi)更深層的突變及突變過(guò)程的機(jī)理。他解釋說(shuō)：“我們將有可能更進(jìn)一步地研究惡性腫瘤的遺傳多樣性，以預(yù)測(cè)治療中患者的反應(yīng)和副作用”。

Gawad在單細(xì)胞基因組測(cè)序方面的研究結(jié)果即將發(fā)表在知名期刊Nature Reviews Genetics上�！拔覀儗�(duì)這一技術(shù)的挑戰(zhàn)和應(yīng)用的探討，為該技術(shù)在疾病治療領(lǐng)域的應(yīng)用提供了重要的新見解，幫助我們進(jìn)入以前無(wú)法進(jìn)入的生物學(xué)領(lǐng)域�！�

隨著轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)和單細(xì)胞研究的快速發(fā)展，二者間潛在著極大的合作機(jī)會(huì)�！耙坏┳畛醯臄�(shù)據(jù)能夠引入大量投資，”他說(shuō)，“我們會(huì)看到圍繞該技術(shù)創(chuàng)造的產(chǎn)品，將顯示出強(qiáng)大的改善臨床治療的能力�！�

 

Gawad的開創(chuàng)性研究給人們帶來(lái)極大的鼓舞。像他這樣的科學(xué)家們基于其創(chuàng)新的醫(yī)療手段、應(yīng)用和技術(shù)，源源不斷地為我們帶來(lái)更多更有效的革命性產(chǎn)品。

作為新一代研究者的典范， Gawad準(zhǔn)備冒風(fēng)險(xiǎn)的方法。例如，通過(guò)單細(xì)胞DNA測(cè)序，同時(shí)Gawad和他的同事們還撰寫了自己的分析工具來(lái)處理和解釋他們的測(cè)序數(shù)據(jù)。他是一個(gè)安靜的科學(xué)家，說(shuō)話溫文爾雅，但他卻開創(chuàng)了癌癥研究的新領(lǐng)域。