Cell | 北京大学张泽民团队综述肿瘤基因组学的重要成果与发展方向

癌症基因组学的核心任务是全面绘制癌症驱动事件的分子基础，并提供个性化的治疗策略。癌症基因组学研究主要关注癌细胞，已经成功地揭示了主要癌症类型的许多驱动因素。自从癌症免疫逃避作为一个关键的癌症标志出现以来，该范式已被提升到整体肿瘤生态系统，明确了不同的细胞成分及其功能状态。

2023年4月13日，北京大学张泽民团队在Cell 在线发表题为“Accelerating the understanding of cancer biology through the lens of genomics”的综述论文，该文强调了癌症基因组学的里程碑事件，描述了该领域的发展路径，并讨论了在完成对肿瘤生态系统的理解和推进治疗策略方面的未来方向。

在过去的20年里，随着癌症基因组学的快速和持续发展，癌症生物学发生了一场革命，为癌症治疗策略开辟了丰富的可能性。癌症基因组学是指利用基因组技术全面了解致癌事件的分子基础、肿瘤异质性和分类以及个性化治疗策略的学科。在先进的测序技术的支持下，癌症基因组学现在不仅关注癌细胞本身，还关注整个肿瘤生态系统，极大地丰富了对癌症生物学的理解。

癌症基因组学最初的任务是识别所有癌症驱动基因，主要借助基于下一代测序(NGS)的技术。癌症基因组学研究已经从对少数基因或肿瘤的研究发展到大规模、全基因组、多组学和泛癌分析，例如癌症基因组图谱(TCGA)2和国际癌症基因组联盟(ICGC)。如此庞大的数据不仅能够全面鉴定癌症驱动基因，而且能够加深对肿瘤进化和异质性的理解。随着致癌驱动因素的系统表征，癌症基因组学已经赋予了由靶向药物塑造的癌症治疗的新时代。基于癌症基因组学的分子精确诊断可以为治疗策略提供指导，并以个性化的方式使癌症患者受益。

随着癌细胞的内在信号，肿瘤促进炎症和免疫逃避这两种与癌症相关的特征越来越受到重视，2011年一种免疫检查点封锁(ICB)药物的临床批准突显了这一点。基因组学方法有可能系统地绘制癌症中的免疫功能障碍机制。尽管传统的大量样本将肿瘤样本视为一个整体，但新兴的单细胞技术能够对肿瘤内的所有细胞成分，特别是免疫细胞进行详细的分子描述。因此，癌症基因组学研究经历了一个巨大的范式转变，从癌细胞本身上升到整个肿瘤生态系统，肿瘤微环境(TME)概念得到了关注。

最近，人们构建了各种癌症类型的大规模单细胞图谱，剖析了TME的细胞多样性和复杂性，扩展了人们对癌症免疫逃避机制的理解。单细胞癌症基因组学的视野仍在迅速扩大，整合了更大的队列，采用了多组学技术，增加了空间分辨率，并研究了功能测定。这些努力极大地帮助人们确定了间接促进肿瘤的细胞类型、途径和基因，提出了有前途的新的治疗干预措施。

癌症基因组学的新前沿（图源自Cell ）

该综述简要总结了癌症基因组学的重要里程碑，重点介绍了在癌症驱动基因、肿瘤分层、精准医疗的发展以及相关的肿瘤进化和异质性方面所获得的重要见解。然后，该综述描述了这一领域如何随着单细胞技术的发展而发展，包括关于癌细胞和各种TME组分的行为的新知识，来自TME的肿瘤特异性细胞类型，以及它们的细胞相互作用和与免疫疗法的关联等。该综述还讨论了随着组学数据的爆炸式增长，该领域将走向何方，以及如何利用不断积累的发现来解决未满足的医疗需求，并最终控制甚至治愈癌症。

北京大学生物医学前沿中心助理研究员王东方、博士生刘宝琳为文章的并列第一作者，张泽民教授为通讯作者。此项工作得到了国家自然科学基金委、北京市科学技术委员会、北京未来基因诊断高精尖创新中心(ICG)以及昌平实验室等的支持与资助。

原文链接：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00143-5

转自：“iNature”微信公众号

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