測序技術的迭代升級，能夠幫助腫瘤學家一層層卸下“癌癥”這個病魔的盔甲，讓我們越來越了解它，也越來越不懼怕它。癌癥領域的科研探索也不斷推動了測序技術本身的發展，癌癥基因組學研究中的罕見突變鑒定、非編碼區變異檢測、微小殘留病變（minimal residual disease，MRD）研究，都對測序數據的準確性和變異檢測的靈敏度提出了新的挑戰。

說到這里，就不得不提華大智造測序儀家族中的“全能王”——MGISEQ-2000測序儀，基于華大智造獨有的DNBSEQ測序技術使其能夠產出高質量的測序數據，而其通量靈活、支持多種讀長，可全面滿足廣泛的測序需求，主要應用領域多達20個以上。截至目前，MGISEQ-2000已支持用戶發表學術論文累計超過2500篇，影響因子10分以上的學術論文超過200篇，總影響因子10,000+。

今天，小編帶大家回顧基于MGISEQ-2000測序儀發表的腫瘤熱點研究方向及代表文章，看看當大家談腫瘤測序時都在談什么？

熱點方向一：

腫瘤克隆的時空進化分析

克隆增殖是我們最熟知的癌細胞特征之一。癌癥克隆進化假說認為，先天或后天突變獲得的促癌基因經過增殖最終發展成腫瘤。腫瘤的克隆進化存在不同模式，且存在異質性，極為復雜。高深度的WGS或WES技術使靈敏地檢測腫瘤或正常組織的體系突變（somatic mutations）成為可能，進而通過系統發育分析討論腫瘤細胞的演化關系和分支模式。

代表文章：Evolutionary histories of breast cancer and related clones期刊：Nature/ IF：50.5

發表時間：2023年7月

測序方法：WGS

測序平臺：MGISEQ-2000

研究概要：以往的研究通過對癌癥組織樣本的采集來研究癌癥克隆的演化分析，卻疏于討論額外的驅動事件促使正常組織或癌前組織進化為腫瘤的發生時序。這項研究中，來自瑞典卡羅林斯卡學院和日本東京大學等研究機構通過激光捕獲顯微切割(laser-capture microdissection, LCM)技術從癌癥克隆組織的乳腺良性病變（benign breast lesions, BBLs）和正常乳腺小葉樣本中采樣，從乳腺癌患者和健康志愿者的乳腺組織中分離上皮細胞并培養成單細胞衍生類器官，采用全基因組測序(WGS)，分析SNV并計算突變積累率，深入分析乳腺癌及其相關克隆細胞的演化歷程，并發現癌癥克隆經常從正常組織中的克隆群體中演化而來，并由常見的癌癥突變驅動而來，這項研究不僅為理解乳腺癌的早期發展和演化提供了新的視角，而且為癌癥的預防、早期診斷和個性化治療提供了重要的科學依據。

乳腺癌克隆演化

熱點方向二：

多組學技術在腫瘤免疫微環境中的應用

腫瘤微環境是指腫瘤細胞所在的復雜細胞環境，各類免疫細胞、成纖維細胞、細胞因子、代謝物質、以及微生物都在其中發揮重要的作用，并與腫瘤細胞之間存在復雜的互作效應。腫瘤微環境方向是近年來研究的熱點方向之一。

包括全基因組測序、轉錄組測序、單細胞RNA測序在內的測序技術可用于深入分析腫瘤細胞的基因變異、表達模式和免疫細胞的組成，有助于識別關鍵的生物標志物和信號通路，為癌癥治療新策略的開發提供新見解。

代表文章：Multiomic analysis of cervical squamous cell carcinoma identifies cellular ecosystems with biological and clinical relevance期刊：Nature Genetics/IF:31.7

發表時間：2023年11月

測序技術：單細胞RNA測序、空間轉錄組學、空間蛋白質組學

測序平臺：DNBSEQ-T7、MGISEQ-2000

研究概要：該研究通過多組學分析手段，包括單細胞RNA測序、空間轉錄組學和空間蛋白質組學，結合遺傳和藥理學干預，系統地揭示了宮頸癌鱗狀細胞癌（Cervical squamous cell carcinoma，CSCC）內部表達異質性。該研究發現了三種腫瘤狀態（上皮細胞角蛋白、上皮免疫（Epi-Imm）和上皮衰老），它們在腫瘤免疫微環境構建中表現出不同的相互作用，特別是通過FABP5介導的TGFβ信號通路與癌癥相關成纖維細胞形成免疫排斥微環境。此外，該研究還發現新輔助化療能夠誘導腫瘤狀態向Epi-Imm轉變，這與免疫檢查點封鎖治療后的病理完全緩解相關。這些發現加深了對CSCC中細胞狀態多樣性的理解，并為臨床治療提供了新的視角。

scRNA-seq 揭示的細胞圖譜為研究 CSCC 異質性提供了一個基本視角

熱點方向三：

cfDNA（循環游離DNA）和ctDNA（循環腫瘤DNA）檢測

cfDNA和ctDNA因“一字之差”容易被混淆。cfDNA來源于凋亡和壞死的細胞的DNA片段，其中也包括了腫瘤細胞和正常細胞，可作為一種非侵入性的生物標志物，用于腫瘤的早期篩查、疾病監測和預后評估，同時也可用于非腫瘤疾病的診斷和監測，具有更廣泛的臨床應用前景。而ctDNA則是特指來源于腫瘤細胞的cfDNA，其可能攜帶腫瘤相關的遺傳學特征，如基因突變、甲基化、擴增或重排等；由于其具有高度特異性，能夠提供更精確的腫瘤分子特征，因而在臨床個性化治療、精準醫療等應用發掘方面具有潛力。

代表文章一：DNA methylation analysis explores the molecular basis of plasma cell-free DNA fragmentation

期刊：Nature Communications /IF:14.7

發表時間：2023年1月

測序方法：甲基化測序

測序平臺：MGISEQ-2000等

研究概要：該研究通過整合cfDNA片段化模式與多維功能基因組數據，揭示了DNA甲基化在cfDNA片段化中的關鍵調控作用。該研究發現，低水平的DNA甲基化能夠增加核小體的可及性，改變核酸酶的切割活性，進而影響cfDNA的切割位點和尺寸分布。基于cfDNA末端偏好的癌癥診斷新指標（E-index）也在多個泛癌數據集中得到了驗證，該研究闡明了cfDNA 片段化的分子基礎，使其在癌癥液體活檢中具有更廣泛的應用。

DNA甲基化與核小體可及性之間的相關性

代表文章二：Genomic Landscape and Tumor Mutational Burden Determination of Circulating Tumor DNA in Over 5,000 Chinese Patients with Lung Cancer

期刊：Clinical Cancer Research /IF:10:00

發表時間：2021年11月

測序方法：靶向深度測序技術

測序平臺：Gene+Seq-2000

研究概要：該研究中利用含1021個基因捕獲panel對4,892例肺癌確診患者的血液樣本進行ctDNA（circulating tumor DNA）靶向捕獲和深度測序，計算腫瘤突變負荷（tumor mutational burden，TMB）并評估ctDNA的可檢測性、克隆性及與不同肺癌亞型的相關性。該研究揭示了不同肺癌亞型間ctDNA的可檢測性、克隆性以及治療反應的顯著差異，且通過克隆性分析揭示了不同亞型間功能通路的相互作用和治療模式。結果顯示，小細胞肺癌（SCLC）的可檢測性、ctDNA豐度和血液腫瘤突變負荷（bTMB）最高；EGFR的突變克隆性和并發基因突變會影響測酪氨酸激酶抑制劑（TKI）的治療效果；非小細胞肺癌中的RB1突變會導致高bTBM、ctDNA 水平升高，預后較差且組織學轉化風險高。此外，該研究還開發了一種針對極低ctDNA水平樣本的bTMB調整算法，并驗證了其與組織TMB的相關性，為肺癌的精準醫療提供了新的生物標志物和治療指導。

原發性 ctDNA 隊列的突變和通路圖

作為被公認為應用場景最廣泛的測序儀之一，MGISEQ-2000以經濟、全能的優勢為用戶提供了優越的測序體驗，為多個不同的腫瘤研究方向貢獻了工具之力。而多重免疫熒光與基因測序的配合，能夠實現更精準的腫瘤分型和預后評估，為轉化醫學和腫瘤微環境研究提供更多參考。

今年4月，華大智造通過革新式升級為用戶解鎖了MGISEQ-2000測序儀的新功能，推出“一機雙用”的MGISEQ-2000RS FluoXpert多組學分析儀，將高通量測序和多重免疫熒光染色功能集于一體，為腫瘤研究工具提供了更高效、更低成本的全新選擇。MGISEQ-2000RS FluoXpert不僅延續了“全能王”MGISEQ-2000RS測序儀的全部優勢，更是一臺能夠做病理組織切片空間蛋白組學的測序儀，只需通過簡單地配置多組學功能升級包，即可輕松從測序模式切換至免疫熒光染色模式，可在單張切片上實現高達24重蛋白標記物的檢測，并可提供簡單易用的圖像分析平臺FluoXpert Vision, 進一步滿足腫瘤研究的圖像分析需求。由于集成了病理染拍功能和測序功能，MGISEQ-2000RS FluoXpert可被廣泛應用于腫瘤分類、疾病預后、組織微環境分析等領域。

未來，面向市場的需求、面向人類健康的終極需求、面向廣闊的多組學前景，華大智造將始終秉承“創新智造引領生命科技”的理念，為行業用戶帶來更多引領生命科技未來趨勢的工具，推動基因組學、細胞組學、時空組學乃至多組學在癌癥領域中的應用，助力癌癥早期診斷、個性化治療和預后評估，為人類的健康和福祉貢獻更多力量。

特別關注：

MGISEQ-2000已全面適配StandardMPS 2.0不同讀長測序試劑，測序質量達到Q40標準，更多用戶實測數據內容，即將推出，敬請期待。