单细胞研究在治疗儿童急性淋巴细胞白血病中的重要作用
Burroughs Wellcome 基金奖项设立以来一直坚持其宗旨：促进医学科学家的学术研究，特别是发展资金不足的领域，给予全球最有前途的研究人员大力支持，以开拓未知领域的创新研究。
今年，该组织将医学奖（BWF CAMS）授予了医生Charles
Gawad博士。以表彰他在斯坦福大学的研究项目——利用单细胞基因组学确定儿童急性淋巴细胞白血病的细胞和遗传起源以及他将继续致力于癌症生物学领域研究的承诺。这意味着单细胞分析对推进肿瘤学研究的影响得到了科学委员会的认可，同时也意味着单细胞生物学的时代已经正式到来。
Charles Gawad博士 圣裘德儿童研究医院肿瘤和计算生物学系
单细胞基因组学研究剑指白血病
据美国著名的专业医学搜索引擎Medscape统计，在单个细胞解码遗传事件过程中导致的儿童急性淋巴细胞白血病，发病率在常见的儿童恶性肿瘤中约占四分之一。而单细胞分析对研究其发病机理和过程有着重要作用。
Gawad和他的同事们开发了新的技术和计算工具，以更好地了解儿童白血病的发展。他们的研究结果显示，儿童白血病的发病由基因组结构变异开始，其次是由APOBEC蛋白引起的单核苷酸的突变，并导致共显性克隆亚群的生长。随后，Gawad更进一步探明了儿童白血病中其他生物反应过程的特征，而这一研究工作只能在单细胞水平进行。因此，Gawad将他的研究重点聚焦在了以下方面：
1.在治疗过程中，研究不同肿瘤克隆亚群间的变化。
2.利用单细胞RNA测序方法，识别儿科癌症中肿瘤细胞的起源。
3.分析病毒和抗病毒APOBEC蛋白在儿童白血病中的作用
一个崭新的研究视野
Gawad的目标是利用单细胞DNA和RNA测序进一步了解儿童白血病的细胞和遗传起源。这一目标得到了BWF CAMS的奖励支持。
“我相信，单细胞基因组学将改变我们对癌症的认识，”Gawad说。“BWF科学委员会对于我的研究项目的支持和认同让我感到鼓舞和兴奋。”在Gawad的研究中，他将靶向序列和外显子的单细胞测序相结合，重点针对疾病的治疗性研究。“通过解决白血病克隆的结构，我们可以对那些在癌症发展和治疗过程中出现的遗传突变和过程进行调控，”他解释道。
为孩子们做点事
Gawad的病人激励着他和他的工作。“当孩子被诊断为白血病时，家长们经常会问我两个问题，为什么我的孩子会得病？你会把它治好吗？”
通过解剖肿瘤细胞团块，Gawad希望能更明确地预测患者的预后状态。“我们相信这些新的知识将帮助我们找到更好的治疗白血病的辅助方法，使患者可以减少传统的毒性治疗。”
Gawad认为，单细胞分析将改变生命科学的许多领域。“把复杂的生物体分解成他们的细胞团块，并对其中的单细胞进行深入研究，为我们提供了一个更清晰的视野。”探测和研究人体组织中的基因组、转录和表型异质性现在已经成为可能。“我相信到目前为止，已经取得的发现才仅仅是个开始，通过在单细胞水平上的研究，我们将会更加深刻地学习和理解生物学，”他说。
“这种单细胞类型的信息大大超出了我们从现在所做的群体细胞测序中所获得的信息，并进一步帮助我们优化癌症治疗的手段。单细胞基因组学的应用看似遥远来，但我认为一旦我们克服一些技术挑战，能够明确的临床应用价值，他们会很快融入临床治疗。”
— Charles Gawad, MD, PhD
单细胞分析法作为临床治疗指南
Gawad相信通过单细胞基因组检测，可以对数以万计甚至数以百万计的癌症患者的细胞进行快速序列分析，以深入了解临床病例中癌症细胞内更深层的突变及突变过程的机理。他解释说：“我们将有可能更进一步地研究恶性肿瘤的遗传多样性，以预测治疗中患者的反应和副作用”。
Gawad在单细胞基因组测序方面的研究结果即将发表在知名期刊Nature Reviews Genetics上。“我们对这一技术的挑战和应用的探讨，为该技术在疾病治疗领域的应用提供了重要的新见解，帮助我们进入以前无法进入的生物学领域。”
随着转化医学和单细胞研究的快速发展，二者间潜在着极大的合作机会。“一旦最初的数据能够引入大量投资，”他说，“我们会看到围绕该技术创造的产品，将显示出强大的改善临床治疗的能力。”
单细胞研究的先驱
Gawad的开创性研究给人们带来极大的鼓舞。像他这样的科学家们基于其创新的医疗手段、应用和技术，源源不断地为我们带来更多更有效的革命性产品。
作为新一代研究者的典范， Gawad准备冒风险的方法。例如，通过单细胞DNA测序，同时Gawad和他的同事们还撰写了自己的分析工具来处理和解释他们的测序数据。他是一个安静的科学家，说话温文尔雅，但他却开创了癌症研究的新领域。
Fluidigm长久以来一直致力于单细胞研究和相关产品技术开发，我们期待着Charles职业生涯的快速成长，更会支持他一路走来。
