科大突破性发现罕见肿瘤细胞「间谍」 揭示不为人知的癌细胞

2-02-2023
(右起)科大生命科学学部及化学与生物工程学系副教授吴若昊教授、博士后研究员于雷博士及论文共同作者谭升婷

(右起)科大生命科学学部及化学与生物工程学系副教授吴若昊教授、博士后研究员于雷博士及论文共同作者谭升婷

团队利用这种新技术识别出伪装为正常细胞(蓝色部分)的罕见脑肿瘤细胞 (红色箭咀所示)

团队利用这种新技术识别出伪装为正常细胞(蓝色部分)的罕见脑肿瘤细胞 (红色箭咀所示)

研究团队开发的「新型多功能单细胞多组学分析技术」把单细胞DNA和RNA转化成基因测序文库,以作分析

研究团队开发的「新型多功能单细胞多组学分析技术」把单细胞DNA和RNA转化成基因测序文库,以作分析

香港科技大学(科大)研究人员研发了一种可为冷冻和新鲜细胞组织样本同时进行单细胞DNA和RNA测序的新技术,更利用这方法识别出伪装为正常细胞的罕见脑肿瘤细胞「间谍」。是次发现为一些最复杂和罕见肿瘤的研究带来突破,并为未来的药物靶标发现开辟新方向。

肿瘤内的不同细胞基因和分子构造(即细胞异变质性)会影响癌症的病理以及肿瘤产生耐药性的能力,所以在决定癌症治疗方法前进行DNA 和 RNA 测序,可以取得有关肿瘤基因和分子组成的重要资讯。由于我们对癌症所知有限,透过分析DNA 和 RNA 测序所产生的更详细、不同层面的肿瘤分子数据,或可以对有关癌症的谜团,包括肿瘤复发或对治疗产生耐药性的原因提供更多的线索。目前,大部分现成的临床癌症样本是来自冷冻生物样本库的冷冻组织,这些样本目前可以用于肿瘤单细胞RNA测序分析,而利用现有技术对这些冷冻组织同时进行单细胞DNA 和 RNA 测序仍有一定的局限。

科大生命科学学部化学与生物工程学系副教授吴若昊教授及其博士后研究员于雷博士带领的团队开发了一种新型多功能单细胞多组学分析技术scONE-seq。这种技术不仅能分析冷冻细胞及难以取得的细胞类型,如骨胳和大脑;同时也大大简化了收集肿瘤中的DNA和RNA数据的实验流程。

星形胶质瘤(Astrocytoma)是一种致命且具扩散性的脑肿瘤,患有此类肿瘤的患者在确诊后五年内的存活率仅为 5% 左右。团队利用其新型单细胞技术,在星形胶质瘤患者样本中发现了一种细小而独特的肿瘤细胞亚群。这种独特的肿瘤细胞群体通过伪装成大脑的正常星形胶质细胞,逃过使用其他常见肿瘤测序方法的检测。此外,团队亦发现这种「间谍」肿瘤细胞具有耐药性分子特征;有关「间谍」肿瘤细胞在肿瘤恶化中所起的作用将是未来研究的重要方向。

吴教授指出:「scONE-seq 方法可以识别以前未能探测到、但导致对治疗没有反应的罕见肿瘤细胞,提供一个有助开发药物靶点和药物的新方向。我们将会继续有关研究工作,利用 scONE-seq 来分析更大的患者群组,希望在未来获得更多可以转化至临床应用的成果。」

这项研究是与科大生命科学部与化学及生物工程学系王吉光教授及其团队,以及香港中文大学和威尔斯亲王医院临床医学科学家陈达明博士、陈家贤博士、吴浩强博士和潘伟生博士合作完成,最近于《科学进展》上发表。

关于香港科技大学
香港科技大学(科大)(https://www.hkust.edu.hk/)是国际知名的研究型大学,其科学、工程、商业管理及人文社会科学领域,均臻达世界一流水准。科大校园国际化,提供全人教育及跨学科研究,培育具国际视野、创业精神及创新思维的优秀人才。逾八成的科大研究,于香港的大学教育资助委员会「2020研究评审工作」被评为「国际卓越」或「世界领先」水平。我们于最新的《泰晤士高等教育全球年轻大学排名榜2022》中排行第三,而科大的毕业生在2022年度的全球大学就业能力调查排名第30位,位于亚洲院校前列。截至2022年,科大成员共创立了1,645间至今活跃的初创公司,当中包括9间独角兽企业和7间上市公司,合共创造了逾4,000亿港元的经济效益。投资推广署早前引用「2021年QS世界大学学科排名」,展示跻身全球百大的五所本地大学在多个创新领域的表现,当中科大在四个工程与材料科学领域的排名为本地大学之首。

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