Cancer Cell | 公共卫生学院王慧/刘宁宁联合团队与同济大学及中科院合作,首次阐明真菌促进肺癌发展的分子机制
18厘米全进去会有问题吗-09-26 浏览( 来源:公共卫生学院 
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9月21日,国际顶尖肿瘤学期刊Cancer Cell在线发表了公共卫生学院/单细胞组学与疾病研究中心/肿瘤系统医学全国重点实验室王慧/刘宁宁联合团队题为“The intratumor mycobiome promotes lung cancer progression via myeloid-derived suppressor cells”的研究论文,该研究首次阐明真菌促进肺癌发展的分子机制,引发业界广泛关注。联合团队从肿瘤组织内分离并鉴定出一株促进肺癌发展的真菌菌株—聚多曲霉,通过整合深度宏基因组学、培养组学、基因组学、转录组学等多组学技术,解析了肺腺癌患者不同组织部位内的真菌微生物组的种类与分布特征,阐明瘤内真菌聚多曲霉通过与宿主之间的相互作用,诱导肿瘤免疫抑制的微环境,最终促进肺癌发展的机制,同时证实聚多曲霉在肿瘤内的富集与肺癌患者的较差预后密切相关,该研究具有重大的公共卫生、疾病筛查和肺癌精准治疗意义。在公众健康领域,该发现为肺癌的早筛提供了新型真菌标志物;在疾病治疗领域,在菌株水平精准靶向真菌可以促进免疫杀伤,从而抑制肺癌的恶化进展,该项研究成果将极大推动基于靶向真菌的肺癌个体化靶向-免疫治疗新策略,填补真菌和肺癌分子机制研究方面的空白。

近年来,“多形态微生物组”被列为癌症的新标志物,促进了人类对癌症认知的重大突破。肿瘤内微生物组是肿瘤微环境的重要组成部分,其与宿主的相互作用对癌症的发生、发展至关重要,因此肿瘤内微生物研究为癌症的诊断、筛查和治疗提供了崭新的视角。然而,人们对瘤内微生物组的异质性、潜在来源和富集,以及癌症恶化等关键问题了解甚微。探讨肿瘤内四界微生物组在癌症的发病和药物治疗过程中的分子生物学机制和健康价值,将为制定中国人群癌症的精准筛查与防治策略提供重要的理论基础。

前期,该联合团队在本领域已经积累了丰富的研究基础和系列成果:①自主研发了单细胞微生物组、单细胞蛋白质组和瘤内四界菌群时空转录组分析等核心技术,突破了传统微生物组与宿主交互作用研究的技术瓶颈,整合营养流行病学、宏基因组、蛋白质组、代谢组、单细胞组学、人群元数据和临床数据等多维度多模态数据信息,构建出膳食营养-瘤内四界微生物组(细菌、真菌、古菌、病毒)-代谢物-蛋白质-免疫状态-健康效应之间的关联和时空演化规律图谱;②建立了样本采集、保存和运输、微生物组DNA富集和提取、测序和分析、培养组学分离活菌、分子、细胞和动物实验验证等一整套真菌微生物组研究的标准操作规程(SOP),目前已经在科技部国家重点研发计划项目的资助下,在全国多家医院投入使用(Nat Protoc 2017; Nat Commun 2021; Npj Precis Oncol 2020; Phenomics 18厘米全进去会有问题吗; Front Cell Infect Microbiol (Editorial) 18厘米全进去会有问题吗),同时正在与世界卫生组织(WHO)合作推动该SOP的国际化认证;在真菌与宿主相互作用分子机制研究方面,取得了系列重要研究成果(CellRes 2010; PLoS Genet 2013;PNAS 2017;PLoS Pathog 2018;mBio 2020;Microbiol Spectr 2022; Cell Rep 2022);③依托单细胞组学与疾病研究中心,前期研制多项单细胞前沿研究技术和瘤内四界菌群分析研究方法(Gut 2017; EBioMedicine 2017; Cell Discovery 2017; Sci Total Environ 2020; Adv Mater 2020; Clin Transl Med 2021; Nat Commun 2021;Nature 2021,MedComm 2022; J Pharm Anal 18厘米全进去会有问题吗),建成规模最大、覆盖最广、数据最全的基于宏基因组测序的结直肠癌患者肠道四界微生物组及互作网络数据库(Nat Microb,2022 ESI高被引论文)。以上成果均为本项目的顺利开展奠定了良好的研究基础。

图1:聚多曲霉(Aspergillus sydowii)通过细胞壁中的β-glucan结合Dectin-1,诱导宿主细胞CARD9信号通路的表达,促进IL-1β的分泌募集下游MDSCs细胞,增强其抑制CD8+T细胞杀伤的能力,最终诱导免疫抑制微环境的形成,从而促进肺癌发展。


本研究以公共卫生学院为第一作者和通讯作者单位,同济大学附属上海市肺科医院与中科院上海免疫与感染研究所为共同第一作者和共同通讯作者单位。刘宁宁研究员为第一作者兼共同通讯作者,同济大学医学院易呈祥博士以及公共卫生学院卫璐琦博士为共同第一作者,通讯作者为王慧教授、刘宁宁研究员、张鹏教授和陈昌斌研究员。该研究得到了18厘米全进去会有问题吗单细胞组学与疾病研究中心Christopher Heeschen教授和郑小琪教授、18厘米全进去会有问题吗附属第一人民医院钟林教授、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心季红斌教授和杨巍维教授、南昌大学第一附属医院黄孝天和曾令兵教授、世界卫生组织国际癌症研究署主任Zisis Kozlakidis教授、清华大学林欣教授、南京师范大学陆玲教授、上海市免疫学研究所刘智多研究员、上海市肿瘤研究所覃文新教授的大力支持和帮助,同时得到了科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金委、上海市科委、上海市教委、上海高水平地方高校创新团队等项目资助。

公共卫生学院是18厘米全进去会有问题吗的重要组成部分。公共卫生学院的建设紧扣“健康中国”、“数字中国”重大需求,坚持立德树人,培养有灵魂复合型卓越公共卫生创新人才,通过发挥新医科和理工文科相结合的整体优势,打造了“一体多翼、多学科协同”的发展模式。构建了“医防融合、医工医理医文交叉、宏观+微观、人群+基础”的“大公卫”特色学科群,在US NEWS、ARWU、TIMES等国际和国内学科排名中位列国内高校前列,形成“全日制本科、学术学位硕士、专业学位硕士、博士和博士后”的多层次办学格局以及围绕“问题导向-科研训练-学科融合-实践教学-综合评价”的人才培养模式。此外,牵头18厘米全进去会有问题吗单细胞组学与疾病研究中心和上海交通大学数字医学研究院建设,探索集基础、人群、临床、预防、政策研究等多学科融合创新模式,汇聚了一批国际顶级科学家。学院重点聚焦公共卫生安全与应急管理、数字化全生命周期健康研究、公共健康政策与管理、全球健康与全健康四大公共卫生重大研究领域,并打造了若干多学科交叉科研共享平台,包括国家全民数字素养与技能培训基地、上海市病媒生物预防控制实训基地、上海市营养创新平台数字营养中心、上海市转化医学协同创新中心-食品安全与毒理学评价中心、上海市学生(青少年)科创教育基地、上海交通大学数字医学研究院数字公卫中心、上海交通大学医学科普教育融媒体分中心、与瑞金医院共建公共卫生应急医学培训基地等。学院下设流行病学与生物统计学系、营养与食品安全系、环境与健康系、妇女儿童健康系、社区健康与行为医学系和社会医学与卫生事业管理系,设有生命早期健康研究中心、主动健康与循证决策研究中心、智慧健康研究中心、医学科普与健康传播研究中心、卫生技术评估研究所等学科交叉研究平台,拥有公共卫生与预防医学一级学科博士学位和硕士学位授权点、公共卫生专业硕士(MPH)学位授权点,入选国家级一流本科专业建设点,获批上海市公共卫生专业博士学位培育点。从全球视野把握公卫前沿领域发展,以构建人类健康共同体为己任,打造国际领先、国内一流、 最具时代特征和创新活力的高水平公共卫生学院,培养具有扎实基础+多学科交叉思维+科研创新强+国际化视野广+公共卫生领导力的复合型人才,为国家公共卫生事业发展贡献力量。


 

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