清华大学鲁志实验室癌症检测科研项目寻求合作


基本信息

研究目标

我们的使命,是帮助人们更早期的发现癌症,因为“上工治未病”

该癌症检测项目的目的是要为癌症早期筛查、早期诊断以及预后治疗寻找到更好(精准、重复性高、经济上利于普及大众、操作上简单无创)的新型体液标志物(exRNA),并标准化其检测和解析流程,开发出新的液体活检技术。

实验室简介

鲁志实验室(实验室主页)隶属清华大学生命科学学院,实验室成员包括博士生10余名和本科实习生若干,来自生物学、统计学、计算机科学等多学科。本实验室已经建立了项目所需要的基本分子实验平台和计算平台,同时也依托于“生物信息学教育部重点实验室”和清华大学“合成与系统生物学研究中心”,拥有很好的人才支撑、硬件平台和合作科研环境。

本实验室属于交叉科学实验室,致力于发展生物信息学技术,并探索能够广泛应用于基因组学和癌症生物学的医学实践。我们利用高通量测序,结合机器学习和人工智能技术,来研究遗传信息是如何被编码在结构化的DNA和RNA分子之中,以及它们是如何在一个生命体系中相互作用、彼此调控。我们相信,这种使命感以及为此付出的实践和努力,将帮助我们理解和治疗人类疾病,并最终认识和提高我们自己。

实验室负责人鲁志(个人官方主页)博士,清华大学生命科学学院 研究员,博士生导师,教育部”长江学者“青年项目、国家基金委“优秀青年”基金、“霍英东”青年基金获得者。鲁志博士10余年来一直致力于非编码RNA相关的生物信息学研究,发表国际重要期刊文章近60篇(Pulibcation List),包括Science, Genome Res., Genome Biology, Nature Communications, Nucleic Acids Research 等, 总引用超过10,000 次(Google Scholar Site);其中,近5年的通讯作者文章20余篇(影响因子10分以上的10余篇)。

项目简介

本项目将基于基因组学和生物信息学,通过开发体液RNA微量测序技术和机器学习方法,在体液中发现和鉴定与癌症发生发展相关的新型exRNA标志物,应用于国内高致死癌症的早期诊断和预后辅助治疗。exRNA指的是胞外RNA,包括的类型很多,例如miRNA,Y RNA,circRNA,lncRNA等。RNA标志物与DNA和蛋白标志物相比,具有更好的敏感性、组织特异性和多样性,给更好的临床检验带来了新的期望。我们在新型非编码RNA和生物信息学研究方面积累了丰富经验,基于此,我们将在癌症病人体液(如血液)中发现和分析标志癌症发生发展的新型exRNA,并整合现有标志物构建多重标志物的智能模型,在大样本上进行验证,建立具有更高精准度和可重复性的无创检验方法。

我们在非编码RNA(ncRNA)测序和生物信息学研究中积累了10余年的丰富经验,例如,我们在模式生物和肝癌样本中通过测序和生物信息学分析发现了很多新的lncRNA(Science 2010; Nature 2012; Nature 2014; Nature Communications 2017), 其中有不少具有很好的标志物特性。从2017年起,实验室开始大力发展针对体液无创检测技术的研究,我们已经克服了体液游离RNA易降解及微量建库的技术难题,开发了自主研发的超微量RNA测序技术i-SMART(专利申请号:201810607652X)和基于机器学习和人工智能的生物信息学方法RNAfinder(专利号:2016108069288)和exSEEK(专利申请号:202010618721.4)(Genome Res. 2011; Nucleic Acids Res. 2015; Nucleic Acids Res. 2017a),发现了一些新的exRNA标志物(专利申请号:2018110094643)(Clinical Chemistry 2019),积累了癌症相关的RNA数据库(著作权号:2016R11S367236)(Nucleic Acids Res. 2017b; Nucleic Acids Res. 2019),为癌症无创检测试剂盒的开发提供有力的支持。

针对新型RNA的10余年研究经验和主要成果 针对新型RNA的10余年研究经验和主要成果

各种无创检测(液体活检)技术对比

样本收集与临床队列设计

该课题将针对多种国内高致死率或高发的癌症,如肺癌、胃癌、肝癌、食管癌、结直肠癌、乳腺癌、胰腺癌等,收集患者的血浆,用以发现新型exRNA标志物。随后,我们将建立标准的实验检测方法与生物信息学算法,开发设计无创检测试剂盒,用于癌症的早期筛查、早期诊断和预后辅助治疗。样本收集与临床队列设计如下:

合作方式

1. 合作发现和研究体液中的新型exRNA标志物

2. 我们提供相关试剂盒和检测方法的开发和生产方案

我们构建了一个包含 DNA,RNA,蛋白质和代谢物的整合性液体活检生物标志物数据库。该数据库包括:

我们的数据库涵盖了肺癌、乳腺癌、结直肠癌、肝癌、胰腺癌、胃癌、食管癌、脑胶质瘤、多发性骨髓瘤、前列腺癌、卵巢癌、肾癌、冠心病等31种人类疾病。同时,我们基于标志物的证据水平发展了一套标志物分级系统,给每一个标志物指定一个证据等级,帮助用户快速地认识所感兴趣的标志物的临床应用潜力。

3. 我们提供体液中新型标志物的发现和鉴定方法 - 实验方案

我们在前期研究exRNA的过程中,参考最新的单细胞测序方法,摸索了一套可以从体液中高效率地捕获不同长度、不同类型的exRNA的实验流程。我们计划将其开发成试剂盒,可以帮助使用者从多种体液开始,涵盖了提取、纯化、捕获、扩增等一系列步骤的试剂及方法,可在1-2天内完成从体液获取到exRNA上机测序的全部准备,实用便捷。

包含small RNA-seq和total RNA-seq两种方案:

4. 我们提供体液中新型标志物的发现和鉴定方法 - 生物信息学分析和软件定制

我们在开展广泛应用于基因组学和癌症生物学的科学实践的同时,开发了一系列分析工具和平台。主要包括:RNAfinder、RNAtarget、RNAstructurome、RNAmed、Biomarker五个方面:

合作方资质需求

具有收集癌症病人和/或健康对照人群体液样品的资质 ,或具有试剂盒的开发及推广的经验和资质的机构及公司。

已有合作单位

代表性论文

代表性合作

相关专利

主要专利

代表性在研项目

联系方式

地址: 清华大学 生命科学学院,生物信息学“教育部重点实验室”, 北京,100084
办公电话: +86-10-62789217
E-mail: lulab1 AT tsinghua.edu.cn
实验室主页: http://lulab.life.tsinghua.edu.cn | http://www.ncrnalab.org