30 novembre 2018, le point culminant de la revue universitaire internationale « Science » (SCIENCE, IF = 41,058) a officiellement publié le troisième hôpital de l'Université de Pékin à l'équipe de santé de salaire, l'équipe Georgie et le Collège des sciences de la vie, l'Université de Pékin Centre d'imagerie optique bio-dynamique soupe riche récompense « séquençage multi-omique unicellulaire et du cancer HumanColorectal Analyse » la recherche d'un travail d'équipe (plusieurs ensembles d'études de séquençage unicellulaire de l'apprentissage humain du cancer colorectal).
L'étude a été le premier dans le monde d'une résolution à une seule cellule, une pluralité d'ensembles d'analyse de la profondeur humaine de niveau histologique dans l'apparition du cancer colorectal et les métastases, la variation du nombre de copies génomiques, des anomalies de méthylation d'ADN et les caractéristiques altérées de l'expression génique et des relations, le mécanisme de transfert des points de recherche sur le cancer colorectal à une nouvelle direction, pour fournir une nouvelle base théorique pour le traitement clinique du cancer colorectal métastatique.
Le plus grand défi dans le traitement du cancer colorectal est une tumeur résistant aux médicaments, alors que les causes profondes de la résistance aux médicaments est l'hétérogénéité interne des tumeurs, à savoir l'émergence de nouvelles mutations dans la progression tumorale, la table Afficher les modifications et altérations génétiques de l'expression des gènes, ce qui entraîne un certain nombre de différents types de cellules tumorales présentent dans la même tumeur, une résistance aux différents médicaments. organisation monolithique est séquencée comprend une variété de cellules tumorales, des cellules stromales et les cellules immunitaires, y compris l'intégration de milliers d'informations de cellules, et ne peut pas obtenir des informations précises sur un type spécifique de cellules tumorales, ce qui rend impossible une analyse approfondie hétérogénéité interne des tumeurs. La technologie de séquençage unicellulaires au cours des dernières années, le développement rapide de ce défaut, bien que des compléments de séquençage ensemble de l'organisation, mais la plupart des travaux de séquençage unique cellule que pour un seul des études de groupe, ne peut pas être résolu de modifier la génétique des cellules tumorales d'un niveau multi-omique, non révèle l'interdépendance de la progression de la tumeur dans la même cellule entre les différents groupes d'étude.
Figure 1 idées de recherche
la recherche fondamentale appliquée et le traitement clinique des tumeurs gastro-intestinales, l'équipe Professeur Fu Wei engagement à long terme. Le traitement clinique, axée sur le traitement mini-invasif des tumeurs gastro-intestinales, l'application de la recherche fondamentale sur les mécanismes moléculaires de la progression tumorale et les métastases gastro-intestinale ont été explorées, en particulier à l'intérieur des tumeurs du tractus gastro-intestinal portent consistance différente une étude approfondie.
Georgie équipe Fellow coopération à long terme avec l'équipe riche en récompense le professeur Tang pour explorer les mécanismes moléculaires de régulation épigénétique de modification de l'expression des gènes et le processus de développement précoce des cellules germinales et des embryons humains engagés à utiliser la technologie de séquençage unicellulaire, a été dans la cellule, la nature, etc. magazine publié une série d'articles, le processus d'élaboration du développement des cellules germinales embryonnaires et ftales précis avant l'implantation dans le transcriptome humain, carte transcriptome cellule unique de haute précision modèle de méthylation de l'ADN du groupe, ainsi que le processus de développement du ftus dans le tube digestif, comme comprendre le développement de l'embryon humain dispose de son propre fournissent des données importantes.
L'expérience de la recherche combinée des études de développement précoce du tube digestif, l'utilisation d'étude novatrice de séquençage unicellulaire trois groupes (scTrio-seq2) du génome, les trois niveaux de groupes méthyle, une analyse complète du transcriptome de l'hétérogénéité des tumeurs du cancer colorectal à l'intérieur et suivre avec précision les changements dynamiques dans la réglementation des trois groupes et l'apprentissage mutuel de la progression du cancer colorectal et la relation de métastases. Sur la base d'un système de suivi unicellulaire cancer colorectal métastatique entièrement établi, basé sur une étude approfondie de la réglementation du cancer colorectal de la relation entre le génome, transcriptome et le groupe méthylation, révèlent le mécanisme de métastases du cancer colorectal à trois niveaux scolaires, de manière à prédire la résistance aux médicaments du cancer colorectal, le cancer colorectal métastatique guide ciblé et l'immunothérapie et le développement des bases nouvelles traitements contre le cancer.
L'Université de Pékin Troisième Hôpital, le Dr Zhou Xin, le Dr Yong Jun, frontière biomédicale Centre d'innovation de l'Université de Pékin doctorat Bianshu Hui, Hou Yu, Lee Hsien Loong, Wang Yi orange, à égalité pour le premier auteur du papier, l'Université de Pékin Troisième Hôpital, le professeur Fu Wei, georgie Académie des sciences, Collège des sciences de la vie, riche récompense l'Université de Pékin professeur Tang pour co-auteur correspondant du papier. L'étude de la Fondation nationale des sciences naturelles de la Chine, futur Pékin diagnostic génétique sophistiqué Centre d'innovation, l'Université de Pékin - Université Tsinghua financé conjointement le centre.
Les principales conclusions de l'étude sont les suivants:
(1) le nombre de copies de la méthylation de l'ADN génomique a déduit un ensemble de données basées sur la mutation exacte identifiée sous-clonage des cellules tumorales, en utilisant l'information génomique stable dans le processus de suivi de la lignée des métastases tumorales. L'étude a identifié une variation du nombre de copies chromosomique précise d'un seul spectre de patients atteints de cancer colorectal avec le cancer, avec une grande précision et une utilisation dans ses informations de point d'arrêt chromosomique pour suivre les cellules tumorales de la lignée, la résolution cellulaire unique dans la même lignée génétique traçage des tumeurs les cellules changent au cours du transfert de la méthylation de l'ADN et de l'expression génique.
Figure 2. CRC01 nombre de copies du chromosome d'un seul spectre de la variabilité du patient atteint du cancer des cellules
Figure 3. CRC01 sous-cloné patients atteints de cancer structure schématique
(2) basée sur l'information génomique, l'analyse systématique de la méthylation de l'ADN et de l'hétérogénéité transcriptome des cellules tumorales, et une explication complète de la relation entre les trois médicaments. niveau de l'ensemble du génome, les niveaux de méthylation de l'ADN des cellules tumorales détectées sont inférieures généralement que le cancer des cellules épithéliales normal adjacent et il y a un grand degré d'hétérogénéité de la méthylation réduite ADN, des cellules tumorales à l'aide de lignées génétiques informations identifiées, trouvé des profils de méthylation de l'ADN génomique avec les tissus des cellules tumorales de la lignée génétique très cohérent, très semblable tumeur avec un niveau de méthylation de l'ADN des mêmes cellules tumorales de la lignée, le niveau de méthylation d'ADN et des cellules tumorales de différentes lignées peuvent varier considérablement ; l'expression du niveau de la cellule unique, la méthylation de l'ADN dans la région de promoteur du gène correspondant et le gène montrent une forte corrélation négative, la méthylation de l'ADN et l'expression de la région du gène correspondant du gène sont positivement corrélés.
4. les cellules tumorales de la lignée génétique FIG, la résolution de la cellule unique d'une relation de correspondance entre la méthylation de l'ADN, l'expression des gènes des trois
(3) en prenant des caractéristiques communes décrites dans le ADN des cellules du cancer colorectal déméthylation, nous avons trouvé une corrélation entre la méthylation de l'ADN anormal du niveau d'instabilité génomique et chromosomique. degré de déméthylation de l'ADN des cellules tumorales avec les régions génomiques dans les tissus adjacents. taux de méthylation de l'ADN dans les cellules epitheliales normales sont corrélées positivement, à savoir, plus la méthylation de l'ADN des régions génomiques correspondantes dans les cellules épithéliales normales, déméthylation de l'ADN qui plus fortement, dans des cellules de cancer colorectal par rapport aux autres 17 chromosomes, les chromosomes 6 (n ° 4, n ° 5, n ° 8, n ° 13, n ° 18, et le chromosome X) tend il se produit plus fortement à méthylation de l'ADN. Dans lequel # 8, # 13, et le chromosome 18 dans 12 cas TCGA base de données (178 types de mutations ponctuelles non-haute fréquence des échantillons de cas) et ont été étudiés en même temps que la variation de fréquence du nombre de copies. Dans ce chromosome six déméthylation d'ADN génomique plus fort, chromosome 5 (n ° 4, n ° 5, n ° 8, n ° 13, et le chromosome X) des mutations ponctuelles de gènes aussi enrichi de manière significative (single nucleotide variation).
Figure 5: les patients atteints de cancer du CRC01 par rapport au niveau de méthylation de l'ADN paracellulaire du cancer
6. caractéristique de niveau chromosomique de la figure de cellules de cancer colorectal, et la méthylation de l'ADN aberrante d'une instabilité génomique
Auteur: Yang Dong Ping Zhou Xin
