癌症的本质,是一场发生在细胞层面的“失控演化”。从一个基因突变的“叛变”细胞,到躲过免疫监控、疯狂增殖的肿瘤克隆,再到重塑微环境、向远端转移的恶性病灶,整个过程涉及基因、细胞、组织、个体四个维度的复杂关联,既受遗传的先天影响,也被后天因素悄然重塑。
而肿瘤的异质性,以及学科研究的技术壁垒,是我们对抗癌症所面对的重要挑战。此外,攻克癌症的关键之一,还在于构建一张全球协同的大科学研究网络,用多组学的“利刃”破除壁垒。一直以来,华大集团正是在这条路上砥砺前行,取得一系列突破:从参与泛癌种全基因组计划揭示非编码区突变奥秘,到开发时空组学技术Stereo-seq解析肿瘤“微观战场”;从华常康®结直肠癌早筛产品服务超百万人群,到HPV检测技术守护数百万女性健康……相关成果也屡次登上《自然》、《细胞》等全球顶级学术期刊,获省部级一等奖5项、二等奖3项,社会奖励2项,为全球肿瘤研究贡献了坚实的中国力量。
今天,让我们一同走进华大的肿瘤研究世界,看基因科技如何逐个击破,筑起抗癌防线。
01
解码蓝图:
从基因变异探寻癌症起源
基因组变异是癌症发生发展的核心驱动力。华大以高通量测序技术为核心工具,聚焦不同癌种的基因组特征,绘制了一幅幅精密的“癌症发生发展蓝图”,为精准诊疗提供重要数据与科学支撑。
从关键基因到全景图谱的演进
2011年,华大首次将外显子测序技术用于泌尿肿瘤研究,在膀胱癌中发现染色质重塑相关基因的高频突变,证实其为膀胱癌重要分子标志;在肾癌中揭示泛素介导的蛋白降解通路基因突变与肾癌的关联,两项成果为泌尿肿瘤的分子分型与靶点研发奠定了基础。

(Nature genetics, 2011)

(Nature genetics, 2011)
随后,华大的研究拓展至更多癌种。2014年,在肾上腺皮质肿瘤研究中锁定直接关联肾上腺瘤发病的PRKACA基因热点突变,同时明确DOT1L、CLASP2等基因与其他肿瘤亚型的分子关联,为肾上腺皮质肿瘤及相关综合征的精准诊断提供关键依据;同年,系统绘制中国人群高发的食管鳞癌遗传突变图谱,发现一批影响肿瘤发生发展、临床预后的关键基因,推动食管鳞癌诊疗从“病理分型”向“分子分型”跨越。

(Science, 2014)

(Nature, 2014)
规模化研究,探寻癌症机制
病毒整合引发的基因组变异,是肝癌、宫颈癌等的重要致病原因。华大通过深度测序,揭示了病毒如何“劫持”宿主基因组。
2012年,肝细胞癌研究对88例样本测序发现HBV病毒在肝癌组织中的整合频率远高于正常肝组织,且整合区域拷贝数变异更多,提示HBV整合或致染色体不稳定,为肝癌机制提供新解。

(Nature genetics, 2012)
2015年,在132例样本的宫颈癌研究中,华大证实HPV病毒整合始于宫颈癌前病变,并随病情增强,且首次证实“微同源序列介导”的DNA修复通路是HPV整合主机制,为早期干预找到了新靶点。
2024年,结直肠癌研究中,华大通过对1063例样本进行全球最大规模的多组学分析,不仅发现了与癌症不同阶段相关的特异性突变,识别出关键预后分子标志物,还构建了基于基因表达谱的精细分型系统,为结直肠癌的风险分层和个体化治疗提供了更精准的基因组参考。

(Nature, 2024)
从解析单个基因热点突变到绘制全基因组变异图谱,从单一癌种研究到泛癌种对比分析,华大持续深化对癌症分子机制的认知,为肿瘤精准诊疗提供了坚实的科学支撑。
02
绘制战场:
深入肿瘤微环境洞察敌我态势
如果说基因组是“蓝图”,那么肿瘤微环境就是决定战局的“战场”。过去,传统测序分析只能看到“平均信号”,看不清每个细胞的独特性。而华大凭借单细胞与时空组学两大“利器”,就像拿着高精度“放大镜”和“地图绘制仪”,深入肿瘤内部战场,看清每个细胞的“身份”与“位置”,洞察敌我双方的动态博弈。
单细胞技术:识别“伪装者”与“策反者”
揭示肿瘤异质性: 2012年,华大首次利用单细胞测序破解肿瘤异质性之谜。研究发现,肾癌肿瘤如同一个“小社会”,70% 的基因突变只存在于少数细胞中,细胞间差异巨大。但在一例血小板增多症相关肿瘤中,情况却完全不同:所有细胞几乎源于同一个“祖先”,呈高度统一的“单克隆”特性。这项研究让我们明白,每个肿瘤都有自己的“个性”,为后续破解耐药、复发难题,制定个性化治疗方案提供了新方向。

(Cell, 2012)

(Cell, 2012)
洞察免疫逃逸:2021年,在肝癌研究中,基于华大开发的单细胞转录组技术,研究人员发现复发肿瘤细胞会“伪装”自己,丢掉原发肿瘤时的关键特征,同时“策反”本应抗癌的T细胞,使其“战斗力”低下,从而躲过免疫系统的“追杀”。

(Cell,2021)
解析治疗机制:2023年,在鼻咽癌研究中,单细胞技术描绘出了化疗如何激活免疫系统。研究人员发现,化疗不仅能直接杀死癌细胞,还能通过释放肿瘤DNA,激活信号通路,巧妙改造肿瘤微环境。这条通路一方面提升癌细胞的“可见度”,另一方面通过TLR9信号激活了一类关键的先天样B细胞。这类B细胞成为了免疫反应的“总协调员”,辅助T细胞,最终在肿瘤内启动了一场以B细胞为中心的、强大的抗肿瘤免疫反击战。

(Nature Medicine, 2023)
时空组学技术:锁定“核心战区”
华大自主研发的时空组学技术Stereo-seq,则为肿瘤“战场”绘制出精确的“作战地图”。
定位“侵袭前线”: 2023年,在肝癌研究中,时空组学技术Stereo-seq助力锁定了肿瘤边缘的“侵袭区”。这里的细胞像在“联手搞事”:一类肿瘤细胞先释放信号,吸引受损的肝细胞“响应”,再招募巨噬细胞并“驯化”它们,让巨噬细胞失去抗癌能力,反而帮助肿瘤扩散。而靶向其中关键环节,就能延缓肿瘤进展。

(Cell Research, 2023)
解密“免疫兵营”: 2024年的相关研究还刷新了对肿瘤内“免疫兵营”(三级淋巴结构, TLS)的认知。原来,TLS的“战斗力”受肿瘤细胞代谢状态影响,代谢异常会导致其“失灵”。这意味着, 通过调整饮食或用药改善代谢,有望为“免疫兵营”输送粮草,让 TLS 重新“振作”,配合免疫药物对抗癌症。

(Cancer Cell, 2025)
03
集结同盟:
构建全球协同的抗癌科研网络
肿瘤研究的突破,从来不是单个实验室的“独奏”,而是全球科研力量的“交响乐”。在华大在基因测序、细胞组学、时空组学等领域构建起自主技术体系的同时,更致力于将这些“抗癌工具”转化为全球共享的科研资源,通过发起专项计划、共建合作平台、参与国际大科学工程,推动全球肿瘤研究走向“标准统一、数据互通、能力共建”的协同新阶段。
·贡献核心力量,填补东方人种数据空白:作为国际癌症基因组联盟(ICGC)的发起方之一,华大10年间完成11个癌种、1518 例样本的基因组测序与分析,贡献了全球6.2%的数据,位列第三,其中食管癌、肝癌等研究有效填补了国际数据库中亚洲人群的样本空白,为精准解析中国人癌症分子特征提供关键支撑。
·引领前沿探索,揭示泛癌种新机制:在泛癌种全基因组分析计划(PCAWG)中,华大联合全球 700 余名科学家完成 38 个癌种、2658 例样本的全基因组解析,在2020年《自然》系列专刊发表的核心论文中,华大参与2篇主刊研究,首次揭示了非编码区突变在肿瘤演化中的作用机制,为泛癌种分子机制研究提供全新视角。
·升级协作角色,打造国际数据枢纽:进入ICGC-ARGO计划(加速肿瘤基因组学研究)阶段,华大不仅牵头中国结直肠癌的多组学研究,还负责建设全球两大区域数据处理中心之一。截至目前,该中心已成为国际肿瘤基因组数据流通的重要枢纽,为全球科研协作提供底层支撑。
·聚焦本土需求,服务中国精准医疗:在国内,华大牵头中国癌症基因组协作组(CCGC),解码10余种中国常见癌症基因组,产出超5000例中国癌症多组学数据,为中国人群的肿瘤精准研究提供关键数据支撑。
·启动未来计划,擘画肿瘤空间异质性图谱:2025年,华大启动“肿瘤3D图谱创新研究和肿瘤数字化病理大科学计划”,加码赋能生命科研取得新突破。该计划将进一步联合业内专家和DCS生态合作伙伴,共同发起旨在理解和构建肿瘤空间异质性图谱的“肿瘤3D图谱创新研究计划”及“肿瘤数字化病理大科学计划”。
04
科技普惠:
从前沿科研到普惠民生的抗癌实践
科研的最终目的是服务于人。华大积极推动科研成果的临床转化,将技术“利刃”锻造成守护健康的“坚盾”,让前沿科技惠及千家万户。
·结直肠癌早筛:华常康®粪便DNA检测产品,能精准评估肠癌及癌前病变风险,精准定位高风险人群,实现早发现、早干预。目前已累计服务超百万人群。
·宫颈癌防控:HPV基因分型检测技术,可精准筛查14种高危型别,已覆盖全国30省、130地市,完成超570万人次检测。依托政府民生项目与公益计划,该技术以高达1:15的卫生经济学投入产出比,在助力实现“消除宫颈癌”全球目标中发挥着重要作用。

从解码基因蓝图,到绘制微观战场,再到集结全球同盟和锻造民生利器,华大在抗击肿瘤的道路上步履不停数十年间,累计在《细胞》《自然》《科学》等顶级学术期刊发表成果数十篇,构建了中国人群癌症基因组数据库,开发出HPV检测、Neo-T等多款临床转化产品,惠及超千万人群。这些成果不仅推动了肿瘤基础研究的理论革新,更在临床实践中为患者带来希望。
未来,华大将继续秉持“防大于治”的理念,一方面持续推动基础研究,将测序技术、细胞组学、时空组学、医学影像与AI智能深度融合,为更多癌症类型提供精准诊疗方案;另一方面加速产业转化,降低检测成本,让更多肿瘤早筛产品走进寻常百姓家,最终构建起一个覆盖“预防-筛查-诊断-治疗-监测”的全周期肿瘤防控体系。
战胜癌症的征途依然漫长,但随着基因科技的不断突破,我们手中的“武器”正变得前所未有的强大。前路虽远,行则将至。华大愿做这条抗癌长征上的坚定“行者”,与全球同道一起,奋勇前行,直至“天下无癌”的梦想照进现实。