万！只是在年，寰球就有这么多名女性被诊断出得了乳腺癌(1)。若您将昔时五年的诊断数据也囊括在内，这个数字就会爬升到惊人的万(1)。即便乳腺癌是暂时寰球最罕见的癌症之一，但仍须要做良多办事，才干协助咱们熟悉乳腺癌亚型以及何如更好地医治它们。澳大利亚加文医学探索所AlexSwarbrick副教导的实行室正行使细胞基因组学来搜聚乳腺癌不同细胞微处境的新看法。
咱们近来采访了Swarbrick博士和他的博士后探索员SunnyWu博士，议论了他们发布在《NatureGenetics》上的论文。这篇论文界说了乳腺癌模范的细胞分类、空间映照细胞场所以及肿瘤内的彼此影响，并按照细胞构成和临床究竟将乳腺癌患者队伍分为不同的生态型(2)。
探索靠山和法子
问：您刚才在《Nature》杂志上发布了最新的探索成效，这是每一名探索人员的理想。您能谈一下这个项目启动的靠山吗？
Swarbrick：我想这是在良久昔时了，并且很乐趣。我记得很早的一段对话，在单细胞测序浮现的时分。现实上，那是在我熟悉10xGenomics昔时，也许是在它创造昔时。
人们一贯在开展低通量的单细胞测序，经过FACS将单个细胞分选到小孔中，这是极为困苦而呆滞的。我记得我和一名共事说过，“假若也许建设乳腺癌的细胞图谱，那该有多酷啊”。梗概是在八年前吧。
并且，咱们觉得它很酷的缘由是，纵然对实体瘤的病理学玻片做最简朴的张望，您也会觉察很多咱们果真不大熟悉的东西。（玻片上）有很多不同的细胞，形态破例，在IHC免疫组化染色后有不同的反映性，等等。显然，咱们的熟悉还很有限，深入熟悉它将让咱们更好地熟悉这类疾病，最后渴望弄清何如医治这类疾病。
而后，咱们留意到单细胞冒了出来，也许比其余人更早一点。因而咱们采纳了两个行为。一个是建设人体布局的生物模范库，并以与单细胞测序兼容的方法对其举办储备(3)。大多半人是将布局加入福尔马林中，如许做很难责罚。而咱们所做的是冷冻保管，在储备布局时让布局维持存活，以便往后解离。
第二个行为更是偶然。咱们置备了一台10xGenomicsChromium系统。实践上，咱们置备它是为了linked-read剖析，但原本没有运转过这类剖析。值得荣幸的是，单细胞剖析浮现了。因而这两件事就自但是然地干系到了一同。
问：您刚才谈到了单细胞，但这项探索将单细胞与空间转录组学相连合，不单也许界说这些细胞表型，还能绘制它们地址的场所。您能谈谈何如将这两种技艺连合起来以及它对该项目有何影响吗？
Wu：好的，咱们特殊好运也许与如斯杰出的临床共事亲近配合，取得这些患者的模范和布局，因而咱们特殊渴望尽也许多地猎取咱们可熟悉的一概。
正如Alex所提到的，很长一段时光以来，咱们都在探索单细胞，对于不同表率肿瘤内的各个布局区室之间的异质性，咱们熟悉了良多。不过它只供应了每个细胞的抒发谱音信。对于这些细胞在布局中的场所、细胞处境何如造成，以及它们之间何如换取，音信还相当有限。这便是Visium剖析表现影响的处所，它处置了个中一些题目，真实协助咱们完成了这一点。
因而，咱们此刻也许从这些患者的每个肿瘤中取得另一个条理的音信，行使Visium剖析可协助咱们熟悉从单细胞数据中觉察的细胞表率位于布局中的哪个场所，它们之间何如换取，以及也许有哪些机制在启动肿瘤发达。
问：您是否谈谈在责罚单细胞和空间数据集时面对哪些挑战，以及何如应对这些挑战以取得所需的看法？
Wu：当然也许。一最先，咱们不过剖析单细胞数据，寰球其余处所也在剖析单细胞数据，一些很残暴的谋划实行室在头领众人何如最好地剖析细胞异质性，以及您测序的细胞内存在哪些不同的调控网络。
当空间剖析浮现后，将一齐这些不同表率的数据调换在一同，当然不是一个简朴的处置计划。好运的是，咱们实行室连合该范围的大师举办了一项大型的配合探索，也许协助咱们调换这些不同的模态。
一个详细的例子是将单细胞和空间数据与Visium暂时的分辩率相调换。咱们懂得，每个特定的点没法完成单细胞分辩率，但也许包罗在几个或十几个细胞内，详细取决于布局表率或模范表率。在与该范围的大师、瑞典SciLifeLab的AlmaAndersson和JoakimLundeberg配合后，咱们也许调换单细胞数据，供应咱们感兴致的细胞表率在不同布局地区内的品貌。这是极具挑战性的，不过操纵这些繁杂的解卷积法子，咱们也许很好地调换这些数据表率，并且与病理学家在显微镜下张望到的表象相般配。
Swarbrick：我觉得另一个巨大挑战是模范端的挑战。何如尽量将病懂得剖或手术取得的布局以最好形态放入单细胞仪器中？现实上，这份图谱中的大部份单细胞数据都是在搜聚模范确当天生成的。因而，这些模范是被急迫送到实行室并责罚的。也许是在*昏九点钟。
冷冻保管处置了这个题目。另一个（题目）是何如责罚模范，何如让它们处于最好形态。咱们也在一再实验。
问：您在开展这个项目时曾与10xGenomics的科学家配合。那次配合是甚么样的？
Swarbrick：没错，咱们曾经与（10xGenomics的）StephenWilliams配合，他是一名谋划科学家。年2月，也便是天下变得狂妄的头几天，我在佛罗里达州的AGBT大会上碰到了他。我看到他展现了特殊好看的空间转录组数据集，来自三阴性乳腺癌，这是咱们真实感兴致的范围。
他特殊乐于分享他的数据和主意，因而咱们决议配合，让咱们的数据集更为充溢。人类肿瘤是高度百般化的，因而您占有的越多，就越有也许觉察蓄谋义的反复形式。咱们还接续维持着这类配合关联，他为咱们供应了特殊好的看法和发起，提拔咱们何如责罚Visium数据。
Wu：与10xGenomics的配合，特殊是与Stephen的配合，特殊棒。一方面是额外的模范，但它也切实协助咱们更深入地熟悉肿瘤的生物学。咱们有一个出色的故事，是对于肿瘤基质微处境的，咱们最先张望这些细胞表率之间一些很乐趣的关联，特殊是T细胞与肿瘤之间的关联。操纵这些数据集，咱们最先张望到一些显著的关联性，不过，咱们的模范数目略有束缚。因而，Stephen的那些额外模范以及他对谋划剖析的独到看法是与10xGenomics的一次绝佳配合，极地面协助咱们丰饶了论文。
探索的成效
问：咱们此刻来谈谈你们的成效。在你们张望数据时，有甚么特殊诧异的觉察吗？
Wu：首先，咱们探究数据的一个方面是肿瘤异质性，乳腺癌细胞何如以不同的细胞形态在单个肿瘤内存在。咱们与北卡罗来纳大学的ChuckPerou及其共事配合，取得了一些经过洪量细胞的肿瘤分型所熟悉到的常识，并对其举办调换，或使其更恰当单细胞范围。
让咱们觉得诧异的是，某些特定肿瘤内存在多个乳腺癌细胞形态，并且它们并存于统一肿瘤内。当您最先琢磨靶向医治时，这一定蓄谋义——哪些细胞表率会造成应答，哪些不会造成应答，哪些也许会致使复发。
接下来，咱们最先探索空间数据，咱们还也许看到（这些不同的细胞形态）可在不同的地区中找到，布局自身存在地区不同。咱们正在更大的布局队伍中进一步探究（这一点）。
问：这对于肿瘤学探索以及临床变化有何意义？
Swarbrick：我想也许从中提掏出一些音信。也许更简朴诠释的是咱们觉察乳腺癌细胞内屡次浮现成效异质性。咱们狐疑处境并非是如许。不过，咱们素来不理会张望到一个标识物的异质性对于细胞的大伙表型来讲真实象征着甚么。
咱们张望到，险些每例乳腺癌都包罗了不同亚型的细胞，与整块肿瘤所分派的亚型不同。按照分子特色，乳腺癌可分为四类或五类，比方luminal型和basal型。咱们觉察，某些乳腺癌即便主如果luminal型，但部份细胞具备basal型的分子特色，并且是全部转录组范围的，不是一两个标识物。这些细胞看起来果真不属于谁人肿瘤。
我觉得这会造成一些直接的影响，由于若针对整块肿瘤的表型举办医治，咱们瞻望这些患者在担当医治后没法完备缓和。缘由在于，假若您得了luminal型乳腺癌，您就会担当激素医治，而那些位于肿瘤内的basal细胞不会对这类疗法造成应答。
基于此，您也许会展望这些患者将对医治造成内涵抵挡力，并提前复发。因而，它具备展望的紧急性。它还也许协助咱们推敲须要给患者哪些额外医治，才干消除这些basal细胞。
Wu：另一个乐趣的意义在于肿瘤内一齐不同的细胞表率都有奉献，不单仅是癌细胞自身，还囊括范围的它们招募加入协助其成长的宿主布局细胞，以及免疫系统。
在这项探索中，咱们做得不错的一点是最先熟悉一齐这些不同的细胞表率何如影响肿瘤的大伙特色，我想，往常不过在不同的区室内孤登时举办探索，并且，一般只琢磨肿瘤细胞自身。
咱们对乳腺癌内一齐这些不同的细胞表率举办了新的单细胞分类，而后返回到自力的洪量细胞数据集，在那儿咱们也许表明，除了那些由洪量细胞记号占主宰身分的图谱除外，一齐这些单个的细胞表率也有助于造成肿瘤的大伙特色，接着与患者究竟或预表态有关。
这便是咱们所说的“生态分型（ecotyping）”。它无疑会朝着这类调换看法发达，也便是说一齐这些不同的细胞表率做为界说特定肿瘤的细胞单元，切实表现重视要影响。
问：您生成的数据是公布的。占有这些怒放数据库对推动探索有多紧急？
Swarbrick：我觉得，咱们的法子以及这项探索的真实中心之处在于咱们也许看到这些数据的潜力，它不单可推动咱们本人的详细探索题目，还也许推动其余很多题目，由于单细胞数据是多维的。这项探索剖析了超越10万个细胞，每个细胞都有一个完备的转录组。以后显然再有其余维度的数据，CITE-seq卵白质数据和空间音信。任何一个实行室都没法充足操纵如许的数据集。
显然，科学界、咱们的帮助者以及捐赠布局的患者都渴望这一名贵且昂贵的数据集也许取得普及行使和宣扬，这是很多人付出了洪量勉力才生成的。
Wu：在这项探索中，咱们也从公布数据中获益。咱们也许猎取其余的怒放数据集，比方METABRIC探索，它包罗了数千例患者和肿瘤，曾经经过基因抒发探索开展剖析。咱们从中学到了良多东西，一样咱们也渴望探索界也许从咱们的数据聚合获益。
托管咱们数据的BroadSingleCell网站果真很棒，由于并非一齐实行室都有资本或谋划能耐，能基于数据提议一些题目。它有一个很好的图形用户界面，任何人均也许在googleChrome阅读器中加载，并以一种很简朴的方法提议一些题目。咱们渴望其余实行室也也许做好似的探索，最先探究他们感兴致的基因也许他们剖析的医治靶点，而后张望到一些与人类关联的东西。
将来的方位
问：您后续将何如开展这项探索？
Wu：我觉得，这项探索也许带咱们去到不同的方位。一个不言而喻的方位是将其运用于更大的患者队伍，正如Alex昔时提到的，咱们也许直接评价这些在单细胞RNA测序中觉察的抒发谱与特定患者的究竟、预后或医治应答有何有关。
实行室暂时正在做一些了不起的事务，在一些出色的新弟子和办事人员的头领下，他们最先生成数百例患者的单细胞数据集。我觉得，个中一些病例须要长达七年的临床随访，才干协助咱们详细处置这个题目。
Swarbrick：增添范围是一个豪爽向。我觉得，增添范围是取得数据的关键之一，如许您才干占有充满的数据将细胞和分子特色与临床特色有关起来。该范围只可生成与临床音信脱节的数据集，如许的日子未几了。咱们往常只可如许做。此刻该由咱们来展现或测试这些技艺对肿瘤学的价格。
我想，第二个方位是Sunny探索的方位，正在提议假说。咱们不用一贯开展微滴式单细胞RNA-seq。因而，咱们此刻所做的一些办事是操纵咱们从中学到的一些东西，而后归去真实做实行。比方，咱们回到模子系统来测试从这些结束中取得的假说，而后实验收缩到一般候选物，并推动它们的觉察和运用。
问：这项探索行使了冷冻保管的布局。您也常常听到统计数据，暂时全天下的生物模范库中保管了超越10亿个布局，个中大多半都因此FFPE保管的。您会去探索一些保管在福尔马林中的布局模范，并实验从这些布局中猎取任何音信吗？
Swarbrick：当然会。咱们正在行使VisiumFFPE处置计划。按照初期数据，它看起来相当不错。我想它很快就会成为准则。正如您所说的，它的优美之处在于它翻开了一齐这些布局收藏品。
对于癌症以及很多人类疾病，咱们须要时光。在探索人类疾病时，您想懂得的关键特色之一是这限度的疾病是何如发达的。他们对医治计划有应答吗？他们存活了吗？这些都须要时光。您务必有能耐走访这些存档布局，如许您才干偶然间积聚这些音信。我觉得这将是也许行使FFPE开展这类探索的一个绝妙之处。
Wu：探索FFPE布局的能耐为咱们开启了一个崭新的天下，由于正如Alex所说，咱们良多年来一贯在储备布局。时光准许咱们直接测定特定布局的一些特色，这些特色也许与患者的预后、究竟或医治应答直接关联，而按照FFPE的Visium数据来熟悉个中一些机制将是极为强壮的。
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参考文件：
1.WorldHealthOrganization.(,March26).Breastcancer.WorldHealthOrganization.RetrievedOctober25,,from
