肿瘤学多组数据分析的新时代

写的:

理查德·古德温

影像高级总监 & 数据分析,临床药理学 & 安全科学,澳门葡京网赌游戏

西蒙·巴里

澳门葡京网赌游戏早期肿瘤学生物科学执行董事

增进澳门葡京赌博游戏对疾病生物学的理解, 澳门葡京赌博游戏正在利用多组学的力量来获得对支持癌症的分子变化的新见解, 以及对治疗的反应. 通过结合不同的“组学”——比如基因组学, 代谢组学和蛋白质组学信息-澳门葡京赌博游戏的目标是改善临床试验中的患者选择, 发展靶向治疗,推进精准医疗.

什么是多组学数据?

为了理解一个综合体, 异质性疾病,如癌症, 澳门葡京赌博游戏需要全面了解它的生物学. Multi-omics 是一种强大的预测和诊断方法吗, 通过将多个复杂的“组学”数据集整合在一起,是什么帮助澳门葡京赌博游戏实现这一目标, 哪些机器学习和人工智能可以转化为有意义的生物学见解.1,2

肿瘤学R&澳门葡京网赌游戏的博士, 澳门葡京赌博游戏在临床前发现中使用多组学成像来影响临床决策并为患者选择提供信息. 它已经帮助澳门葡京赌博游戏的科学家了解药物反应,并将允许医生选择最有可能对治疗有反应的患者.

出于这个原因, 澳门葡京赌博游戏正在将澳门葡京赌博游戏的多基因组平台嵌入澳门葡京赌博游戏澳门葡京网赌游戏产品线, 以获得对澳门葡京赌博游戏的药物如何起作用的新见解, 并最终为患者带来新的精准药物.

重要的是, 澳门葡京赌博游戏的方法使澳门葡京赌博游戏能够继续从新的分析来源中获得更多的复杂性,这样澳门葡京赌博游戏就可以更深入地研究癌症和其他疾病生物学的潜在机制.

通过成像捕获多组学数据

传统方法使用处理过的整个组织进行分析 高级分子成像 技术可以分析完整组织中的单个细胞, 使用所谓的空间多组学分析.3 以这种方式, 可以捕获高分辨率的多组成像数据, 一个像素一个像素地穿过组织, 并添加到一个合并的数据集中,以创建一个更丰富的疾病生物学地图.3

为了获得更深刻的洞察力, 澳门葡京赌博游戏通过结合多个数据集来分析每个组织样本,开创了多组学成像. 例如,在澳门葡京赌博游戏发表于 自然的新陈代谢, 质谱分析和空间转录组学揭示了乳腺癌组织的功能变化 myc 吉恩,一个已知的肿瘤驱动者.4,5

通过分析完整组织切片内的蛋白质组和转录组, 空间多组学揭示,剥夺人类和小鼠乳腺肿瘤的维生素B5会减少它们的生长——这一发现可能对未来开发癌症治疗方法有用.4



癌症代谢组织成像的先驱

在过去十年中, 新的组织成像方法,如质谱成像(MSI)已经发展, 有了它,澳门葡京赌博游戏现在可以监控药物的分布,代谢和输送6这是传统方法的飞跃,传统方法只能捕捉治疗的最终反应.

用MSI, 澳门葡京赌博游戏可以在临床前和临床研究中对每个组织中的数千种代谢物进行成像, 以及药物的浓度和分布. 这些数据可以与其他多组学数据集结合起来,对肿瘤驱动因素之间的关系产生新的见解, 肿瘤代谢, 以及治疗反应, 也可以识别潜在的新疾病生物学.

例如,在澳门葡京赌博游戏发表于 自然的新陈代谢, 基于多模态质谱的代谢组学和成像绘制了结肠直肠癌常见遗传驱动因素对肠道代谢的影响.7

通过捕捉健康细胞和癌细胞之间的差异, 澳门葡京赌博游戏能够检测到基因型依赖的代谢变化,并确定靶向关键代谢途径对结直肠癌具有潜在的未来治疗价值.7



代谢成像技术也可用于表征患者的代谢途径, 补充其他组学方法的见解.8 澳门葡京赌博游戏的合作研究 美国国家科学院院刊 代表首次空间代谢组学, 转录组学和免疫组织化学用于预测, 然后机械地解释, 前列腺癌手术患者疾病复发的风险.9

这是对前列腺癌进展的新见解, 并可能成为未来快速评估患者肿瘤的非侵入性方法.9



多组学的未来

除了肿瘤研究, 澳门葡京赌博游戏开始在澳门葡京网赌游戏的其他疾病领域应用多组学成像技术, 包括心血管, 肾脏和代谢性疾病, 呼吸系统和免疫相关疾病, 神经科学与罕见病.  

随着澳门葡京赌博游戏对支持疾病和治疗反应的分子变化的理解的提高, 澳门葡京赌博游戏开发针对正确药物的精准药物的能力也将如此, 给正确的病人, 在适当的时候.

多组学技术正在迅速发展, 澳门葡京赌博游戏为它们改变药物开发的潜力感到兴奋, 并帮助带来新的, 针对患者的药物.


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参考文献。

1. 胡毅,等. 单细胞多组学技术:方法与应用. 细胞与发育生物学前沿. 2018;6:28.

2. Acosta J.N,等. 多模式生物医学人工智能. 自然医学. 2022;28:1773–1784.

3. Park J,等. 多模态和单细胞/亚细胞水平的空间组学技术. 基因组生物学. 2022;23:256.

4. Kreuzaler P,等. 维生素B5支持乳腺癌MYC致癌代谢和肿瘤进展. 自然的新陈代谢. 2023;5:1870-1886.

5. Dhanasekaran R等. MYC癌基因是癌症生长和免疫逃避的主要策划者. 临床肿瘤学. 2022;19:23–36.

6. 朱鑫,等. MALDI质谱成像单细胞和组织的研究进展. 化学前沿. 2022;9:782432.

7. Vande Voorde J,等. 代谢分析结直肠癌分层和揭示腺苷高半胱氨酸酶作为治疗靶点. 自然的新陈代谢. 2023;5:1303-1318.

8. 赛斯·南达C等. 定义肿瘤的代谢图景:基因组与代谢相遇. 英国癌症杂志. 2020;122:136–149.

9. Sushentsev N等. 肿瘤乳酸影像诊断中危前列腺癌术后生化复发是可行的. 美国国家科学院院刊. 2023;120:e2312261120.


Veeva ID: Z4-58940
筹备日期:2023年11月