2024国自然指南下的肿瘤研究新方向:多学科交叉、大数据应用与临床转化实践

肿瘤学相关的领域口子一直是国家自然科学基金的申报热点,尤其是2024年国自然面临新的改革,本期我们将就这一形势下相关课题申报政策、建议进行解读,希望能帮你答疑解惑! 肿瘤研究是国内外科学界的热点领域...

肿瘤学相关的领域口子一直是国家自然科学基金的申报热点,尤其是2024年国自然面临新的改革,本期我们将就这一形势下相关课题申报政策、建议进行解读,希望能帮你答疑解惑!

肿瘤研究是国内外科学界的热点领域之一。然而,在不断发展的肿瘤研究中,如今“内卷”现象也是十分严重的,当下寻找新的研究方向是十分必要的,同时也要注意一些关键要点。本文将探讨肿瘤研究的新方向和相关注意事项以及研究新思路的分享,以期为该领域的进一步发展提供有益的指导。

近期,2024年国自然项目申请指南已经发布,2月6日国自然基金委员会发布一系列关于今年的改革新举措,关于肿瘤学领域的研究增加“关于创新思路和重要研究线索的说明”。根据下图分析总结,今年的肿瘤学领域,就是要围绕“创新性”和“前期创新说明”进行项目的“宣传”。

2024国自然指南下的肿瘤研究新方向:多学科交叉、大数据应用与临床转化实践
 

图片来源于国家自然科学基金委员会公众号

根据以上改革,预示2024年肿瘤研究方向的竞争压力当会是空前绝后的激烈!

那么在进行肿瘤研究时,我们需要注意以下要点:

1. 多学科交叉研究:肿瘤研究需要跨越不同学科的界限,例如细胞生物学、免疫学、遗传学等。国自然鼓励开展多学科交叉研究,以加深对肿瘤发生机制和治疗方法的理解。例如,融合基因组学、免疫治疗和人工智能等领域的研究,可以为肿瘤治疗带来新的突破。

2. 基于大数据的研究:面对肿瘤研究中数据爆炸的挑战,国自然鼓励开展基于大数据的研究。通过整合临床数据、基因组数据和生物标记物等信息,可以揭示肿瘤的分子特征、预测疾病进展和个体化治疗效果。同时,隐私保护和数据安全也是需要重视的问题。

3. 新兴技术的应用:肿瘤研究可以借助新兴技术实现突破。国自然鼓励研究人员探索新的实验方法和技术,如单细胞测序、液体活检、纳米技术等,以提高肿瘤的早期检测和个体化治疗效果。

4. 临床转化的重要性:肿瘤研究应该紧密结合临床实践,关注研究成果的实际应用和临床转化。国自然鼓励开展转化医学研究,加速科学研究成果的转化,使其更好地造福患者。

5. 国际合作与交流:肿瘤研究是全球性的挑战,国内外的合作与交流具有重要意义。国自然鼓励开展国际合作项目,共享资源和经验,促进肿瘤研究的国际水平提升。

6. 伦理和法规合规:肿瘤研究必须遵守伦理原则和法规要求,保护研究对象的权益和隐私。国自然强调研究项目的伦理审查和合规性,确保研究的科学性和道德性。

研究新思路分享

多组学联合分析研究肠癌

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图1 文章发表情况

该文章于2024年2月发表在《Journal of Translational Medicine》(IF:7.4),该研究的背景基于结直肠癌(CRC)是世界上最主要的癌症。微生物制剂已被认为有助于不同的疾病的发病机制。但CRC和微生物群之间的潜在相关性尚不清楚。

文章解剖了41例结直肠癌患者中匹配的肿瘤和正常黏膜组织的粪便,进行了微生物组结构、基因组和转录组分析。其中,利用外显子组测序技术研究了CRC相关的细菌类群与其显著相关的体细胞突变基因之间的关系。根据CRC中不同表达的功能基因与不同丰富物种的相关性进行聚类,然后用DAVID进行注释。免疫细胞和基质细胞类型的组成由XCELL进行鉴定。

研究人员鉴定了一组22种与CRC相关的肠道微生物物种,并估计了KEGG本体类别的相对丰度。接下来,评估CRC相关肠道微生物与临床表型之间的相互作用。指出了4个显著突变基因:TP53、APC、KRAS、SMAD4,并鉴定了其与癌症相关微生物的关系。其中,核梭杆菌与不同的宿主代谢途径呈正相关。最后,发现核梭杆菌通过TNFSF9基因的表达来修饰肿瘤免疫环境。总的来说,多组学数据分析可以帮助识别新的生物标志物,为CRC的检测和诊断提供临床决策。

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图2 结直肠癌粪便样本和外显子组和转录组测序

外显子组测序+转录组学研究乳腺癌

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图3 文章发表情况

该文章于2024年1月发表在《Genome Medicine》(IF:12.3)该研究的背景基于新辅助化疗(NAC)已成为乳腺癌(BC)的标准治疗策略。然而,由于这些肿瘤的高度异质性,目前尚不清楚哪些患者群体最有可能受益于NAC。多组学是一种改进的方法来揭示BC中NAC前后的基因组和转录组变化,并识别与NAC敏感性相关的分子特征。

作者对50例对NAC反应严格减弱的BC患者的233个样本(包括匹配的治疗前和治疗后肿瘤)进行了全外显子组和转录组测序,多组学联合进行了分析。与NAC反应相关的分子特征在一个更大的内部、两个外部验证队列以及体外实验中进行了识别和验证。

研究结果显示,在治疗前和治疗后的肿瘤中,最常见的改变基因是TP53、TTN和MUC16。与治疗前肿瘤相比,治疗后肿瘤中C->a转位突变显著减少(P=0.020)。NAC显著降低了该通路中DNA修复途径的突变率(P=0.006)和基因表达水平(FDR=0.007)NAC还显著改变了免疫检查点基因的表达水平和肿瘤膨胀的免疫细胞和基质细胞的丰度,包括B细胞、活化的树突状细胞、γδT细胞、M2巨噬细胞和内皮细胞。此外,NAC非响应性肿瘤中C>T替代的发生率较响应性肿瘤更高,特别是当替代位点被C和G包围时。值得注意的是,NAC非响应性和响应性肿瘤分别在8p11.23区域(包含ADGRA2和ADRB3)和3p13区域(含有FOXP1)存在独特的扩增和缺失区域。

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图4 研究概述

结 论

肿瘤研究是一项充满挑战和希望的事业。通过多学科交叉、大数据与人工智能、转化医学研究以及国际合作与交流,我们可以开创新的研究方向、取得重要的突破。同时,我们要避免“内卷”,关注研究的深度和思考,将科学的发展与社会的需求相结合。国自然的资助机会为科研人员提供了支持,但我们更应该注重研究的质量和影响力,为肿瘤研究的进步做出实质性的贡献。让我们摒弃“内卷”思维,秉持科学精神,共同推动肿瘤研究的新方向和发展。

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