肿瘤基因专家致力挖掘单细胞大数据潜能
近年来，随着测序技术的迅猛发展，单细胞测序技术已逐渐走入人们视野。2013年，单细胞测序技术成为《自然》评选的“Method of the Year”。大多数的基于NGS的基因检测，都是在大量细胞宏观水平上，对整个细胞群进行遗传分析。单细胞测序技术则是在单个细胞的水平上，对其遗传物质进行检测，从而从更精细的水平观察突变如何协同作用来驱动疾病。因而，相较于常规的基因检测，单细胞测序可以获得更为庞大的细胞遗传信息。
但在单细胞测序领域，如何对这些庞大的细胞遗传信息进行分析仍是一大难题。以免疫细胞T细胞为例，单细胞测序技术可以发现T细胞亚群、不同的T细胞状态、不同细胞亚群的异质性及其潜在效用。这些细胞信息都需要通过生物信息学工具进行分析、整合，才能充分发挥单细胞测序的优势，对庞杂的细胞遗传信息进行更深入的了解。
百奥智汇致力于单细胞测序技术和生物信息技术研究，通过与医院、科研机构以及制药公司合作，挖掘单细胞基因组学和生物信息学在人类疾病诊断和治疗上的应用。
“生物信息学+单细胞测序”赋能疾病诊疗
百奥智汇成立于2018年，创始人张泽民博士曾任罗氏生物信息部门首席科学家，在生物信息领域有着20多年的沉淀，同时他也是国际知名的肿瘤基因组学专家，拥有超过60多项美国专利和多项欧洲专利。
公司的核心团队成员拥有基因组学、生物信息学、ICT以及投资等专业背景。此外，公司拥有中科院院士、北大终身教授在内的科学顾问委员会为公司研究提供支持。委员会成员包括中国理论生物学、生物信息学和非编码RNA研究的先驱学者陈润生院士，陈院士曾参与人类基因组1%和水稻基因组工作草图的研究。
单细胞测序技术应用广泛，对疾病诊断和治疗、临床试验乃至临床前试验都具有重要意义。例如，医院往往具有珍贵临床样本，单细胞测序技术可以对这些样本进行更深入的数据挖掘和分析，为疾病诊断、治疗提供指导。以肿瘤为例，传统的肿瘤基因研究往往把特定部位的肿瘤当做一个单一的组织，从而寻找疾病相关的基因突变，或者基因表达量的变化。而利用单细胞测序技术可以实现对肿瘤更深层次的理解，甚至超越现有人们对肿瘤研究的认知。
对于单细胞测序研究以及生物信息学分析，张泽民博士颇有心得。“肿瘤的组织不是单一的，而是内部结构极为复杂的混合体，在这个混合体中可能只有一些微量的个体细胞发生病变。”张泽民博士解释道，“肿瘤微环境中具有异质性的各种肿瘤细胞和免疫细胞，这些少量或者单个的细胞的病变从肿瘤组织层面来看是微小的，很可能被湮没在大量其他细胞中，但在单细胞层面可能是巨大的变化。
因此，如果不能在单细胞层面对肿瘤进行理解，并应用生物信息学手段分析这些数据，就不能发现疾病治疗相关的靶点、生物标志物，也不能准确理解疾病的本质。
当然，单细胞测序技术并不局限于肿瘤诊疗的应用。研究表明，许多疾病例如心脏病、糖尿病、脑积水、关节炎和自身免疫疾病等，往往与少量细胞的病变密切相关。
此外，应用生物信息学手段对单细胞测序数据进行分析，可以挖掘目前的试验与已发表文献试验的数据相关性，帮助研究人员对动物模型、体外试验的动物细胞数据进一步深入理解。例如，面对药物刺激时，这些动物模型体内哪些细胞发生了变化？是否有新的细胞亚型产生？新产生细胞亚型的基因表达与体内原有细胞表达有哪些差异？这些问题可以通过单细胞测序手段进行分析。
一体化单细胞测序分析服务，提高科研效率
“我们不仅仅提供单细胞数据产生服务，也提供生物信息科研服务。”张泽民博士告诉动脉网记者，公司面向科研机构、医院和制药企业等提供一体化单细胞数据产生及分析服务。公司采用业界尖端的高通量单细胞测序仪器，可以突破传统低通量单细胞测序一次只能处理一到十个细胞的局限，实现同时成千上万个单细胞水平的基因测序。
生物信息科研服务为科研机构、医院等提供单细胞数据分析解决方案，为不同分析需求的客户提供各类单细胞基因组学分析服务。其中，既包括帮助客户识别功能性细胞亚群的基础分析服务，也包括稀有细胞亚型识别、细胞谱系追踪、单细胞细胞间相互作用分析等定制分析服务。这也是百奥智汇的核心业务方向和特色服务。
在多年的研究中，公司研发团队自建了行业领先的单细胞基因组数据库，库中储存了100多个单细胞研究数据集。其中包括不同癌种之间免疫细胞种类、状态、相互关系，以及细胞内部表达的特殊基因等数据。“单细胞数据产生和单细胞数据分析往往存在脱节，我们希望通过生物信息学工具和已有的研究成果，加速单细胞研究。“张泽民博士表示。
此外，百奥智汇也致力于开发更多的科研工具加速单细胞数据分析，科研工具开发主要是两个方向，一是生物信息工具开发，包括数据可视化、不同样本之间联系分析的相关工具；二是数据整合分析工具，通过将不同的已知单细胞数据汇总，发掘不同研究数据的相关性。”张泽民博士解释道。
2019年6月，百奥智汇完成IDG资本的A轮投资。资金将用于推进单细胞基因组研究，特别是建立单细胞大数据平台、智能分析流程和深度解决方案。张泽民博士表示，单细胞研究从样本制备、高通量测序，到数据库建立的时间在技术成熟、仪器完备的情况下可能仅需一周的时间，但数据分析可能耗时数月甚至数年。百奥智汇凭借其单细胞数据生物信息分析的丰富经验，可以提高科研人员效率，根据分析课题的难易程度，将分析时间缩短为数周或者数月。
目前，百奥智汇在免疫类疾病的单细胞研究数据已取得了一定的成就，研究成果发布在《Nature》、《Cell》、《Nature Medicine》等知名期刊杂志中。
谈及未来单细胞测序的发展，张泽民博士笑谈：“尽管现阶段单细胞测序尚未普及，但随着测序成本降低，人们也将逐渐意识到单细胞测序作为一种全新的方法看待疾病，在疾病诊疗的巨大潜力。未来五年，单细胞测序也将迅猛发展，助力发现新的治疗靶标、制定新型治疗策略。”
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项目成果
