会议回顾 | 华大智造“创新智造探究无限细胞—2022单细胞测序开发者大会”三大主题精彩报告
2022年8月27日,华大智造主办的“创新智造探究无限细胞—单细胞测序开发者大会”在广州顺利举行。来自国内各大科研院所和产业界的专家齐聚一堂,为线上、线下参会嘉宾和同道带来了精彩的学术分享、技术交流与热烈深入的讨论。
开场致词
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侯勇 研究员
华大智造 欧洲区首席代表
华大智造欧洲区首席代表侯勇研究员为大会致辞。侯勇研究员回顾了华大智造持续创新发展的历程。作为国产测序仪的自主品牌,华大智造在创新的道路上持续前进。从最开始DNBSEQ测序技术,到相关的文库构建技术、自动化技术等,华大智造持续多年在高通量测序的科研,技术和产品上取得突破。近两年,华大智造全球产业布局上也有了很大的突破,华大智造生产的国产仪器设备等已经进入海外多个国家和地区。也正是在国际化进程中,华大智造越来越意识到核心技术和不断创新的重要性。
今天举办的“单细胞开发者大会”则聚焦目前前瞻性、前沿性最强的技术领域之一,单细胞测序。目前,整个单细胞领域的绝大部分核心的技术、核心的产品还是掌握在欧美厂商手中。顶尖的科学杂志发表的单细胞测序科研文章,绝大部分也以欧美的科学家的产出为主。华大智造在单细胞测序产业的发展过程中则致力于发出来自中国的声音。在欧洲向合作方推广华大智造的技术和产品时,已经能够听到越来越多的应用华大智造产品的科研成果。
华大智造对单细胞测序技术持续创新,而单细胞测序技术成果的产业化,则离不开华大智造和上下游相关企业的整体协同和进步。今天“单细胞开发者大会”的成功举办,也离不开科研界、产业界各位同仁的协同努力和鼎力支持。华大智造的定位是赋能好科研的合作伙伴,赋能好工业的合作伙伴。华大智造聚力创新,不断推进基于华大智造DNBelab C4平台的技术开发和应用。华大智造希望这些创新的、核心的、先进的技术都能尽快、尽早的让国内科研界和产业界的同仁用到,与全球同步甚至领先国外。华大智造会持续为各位提供最前沿的技术、最优质的产品和最有保障的服务,相信在各位科研界和产业界同仁的努力下,中国的单细胞测序产业能够发展得越来越快,越来越好。
主题一
华大智造DNBelab C4科学家论坛
彭广敦 研究员
中国科学院广州生物医药与健康研究院
中国科学院广州生物医药与健康研究院彭广敦研究员以《单细胞时空整合测序》为题带来了主题报告。单细胞测序极大地改变了生物学的研究范式,带来了一系列革命性的发现。从单细胞角度认识生命现象给研究者提供了非常多的可能。如何开发新一代的单细胞测序技术及结合各方面的应用场景,并且推动其达到时空高分辨率,阐明生物学过程的动态、定量和可计算可预测,是未来值得关注的问题。报告主要介绍从空间的角度理解细胞命运变化和细胞生态环境的关系。单细胞测序让研究者从单个细胞的变化水平来观察细胞发生的变化和响应,空间测序则赋予细胞位置信息以及细胞间互相作用关系,解释了组织结构产生的基础。对两种数据进行整合,可以从时间、空间的角度上获取高分辨率、动态的和整体的信息,更好地认识生物从起始的阶段,逐渐地演变为结构和功能更为复杂的生命体的过程。彭广敦研究员还介绍了空间多组学SPARC-seq技术,指出了单细胞时空测序整合在数据分析方面面临的挑战,并介绍了单细胞时空整合测序在肿瘤领域等的研究。彭广敦研究员最后提到基于华大智造的DNBelab C4系统和DNBSEQ-2000测序平台开展的研究项目,感谢了华大智造在单细胞测序方面提供的支持。
刘龙奇 研究员
华大研究院 超级细胞研究所
华大研究院超级细胞研究所刘龙奇研究员以《基于单细胞和空间组学的细胞时空图谱和细胞命运调控研究》为题带来了主题报告。细胞是生命的基本组成单位,全面理解细胞类型的分子基础以及这些细胞如何有效组织成为有功能的生命体对于我们理解生命的复杂性和人类疾病十分重要。单细胞和空间组多组学技术的出现使得这些成为可能,然而当前的技术在分辨率、灵敏度、多组学、通量、成本等各方面依然存在挑战。刘龙奇研究员介绍了华大研究院基于DNA纳米球测序技术研发的高精度大视场空间转录组技术Stereo-seq,结合华大智造自主的单细胞组学建库平台DNBelab C4和DNBSEQ测序平台全面实现了大规模细胞图谱绘制能力。在这些技术平台的基础上实现了非人灵长类动物百万细胞图谱,为理解细胞类型的分子基础及与疾病关系提供了重要的基础。刘龙奇研究员阐述了基于上述方法开展的小鼠早期胚胎发育研究。通过构建重要模式生物的胚胎发育高精度、全景时空转录组图谱,从时间和空间维度的基因表达动态和细胞互作去理解胚胎发育过程。最后,刘龙奇研究员介绍了杭州华大生命科学研究院的发展情况并感谢华大智造的支持。
王晨飞 研究员
同济大学 生命科学与技术学院
同济大学生命科学与技术学院王晨飞研究员以《Computational reconstruction of single-cell and spatial multi-omics》为题带来了主题报告。单细胞测序技术已被广泛用于研究生物系统的细胞异质性。随着近年来技术的进步,单细胞测序技术已经从转录组学扩展到表观组学以及空间组学层面,加深了对复杂系统内基因表达调控、细胞间相互作用等分子机制的理解。然而,目前许多单细胞多组学技术只能生成单细胞的一种测序数据,缺乏有效的工具来整合多组学数据,以了解多层次的基因表达调控机制。同时,一些单细胞表观组学和空间转录组技术在实现单细胞分辨率方面存在技术限制。王晨飞研究员介绍为解决上述问题而开发了一系列的单细胞多组学数据整合工具。SCRIPT整合了单细胞染色质开放数据(scATAC-seq)和转录因子结合数据(ChIP-seq),可以精确分析单细胞TF富集情况,识别细胞特异性TF及其下游的靶基因。STRIDE可以基于主题建模将空间转录组学的精度提高到单细胞分辨率,并利用高分辨率的空间转录组数据进行空间聚类和组织三维结构重建。希望通过对单细胞多组学数据的整合和分析,能够深入研究复杂生物系统在空间、时间和多组学维度的基因调控机制。王晨飞研究员在报告中还介绍了应用DNBelab C4开展单细胞研究的案例。
王明月 助理研究员
华大研究院 超级细胞研究所
华大研究院超级细胞研究所王明月助理研究员以《单细胞测序解析蚂蚁社会品级行为模式差异的神经基础》为题带来了主题报告。蚂蚁在演化上的成功与其高度社会化紧密相关。一个成熟的蚂蚁帝国中,至少存在4种不同形态的分工类型。然而,蚂蚁的社会分工的调控机制自达尔文以来就一直吸引并困扰着人们。大脑是动物行为调控的中枢,此前已有研究证明了蚂蚁大脑的差异基因表达对真社会性昆虫的等级分化和劳动分工具有重要调节作用。大脑的功能高度依赖于其中细胞类型的组成及不同细胞类型的相互协作。因此,从单细胞水平探索大脑不同细胞类型的基因表达和转录后调控,是人们更深入了解蚂蚁如何实现社会分工的关键一步。王明月助理研究员介绍了以法老小家蚁为对象,利用DNBelab C4单细胞测序等技术构建其四个主要社会等级(成熟蚁后、处女蚁后、雄蚁和工蚁)的大脑单细胞转录组图谱,鉴定出蚂蚁大脑的主要细胞类群,并从细胞类型组成、基因表达和表达调控多个维度揭示蚂蚁社会分工的神经分子调控机制的研究。
主题二
华大智造DNBelab C4技术与应用
左亚军
华大智造 产品市场中心 单细胞产品经理
左亚军介绍了华大智造单细胞全流程产品的应用于新冠研究、细胞图谱、干细胞、肿瘤和其他疾病的研究案例以及DNBelab C4与时空组学Stereo-seq联合开展的斑马鱼胚胎发育等研究案例,并介绍了华大智造单细胞产品的最新进展,包括即将发布的DNBelab C系列高通量RNA文库制备试剂盒升级版,捕获效率得到极大提升,此外DNBelab C系列还将推出单细胞其他组学的文库制备试剂盒以及仪器类产品。华大智造将始终以用户体验为核心,解决客户多样化需求和行业痛点,致力于开发经济友好、性能稳定的全流程单细胞产品,助力单细胞研究人人可做,推进单细胞研究进入规模化时代,为行业带来更多快速增长机会。
朱莺
美天旎 中国产品经理
美天旎中国产品经理朱莺以《良好的开端是成功的一半:优化的单细胞悬液制备流程方案》为题带来了主题报告。成功的单细胞测序有一半是来自于成功的样本制备,细胞的样本质量会直接影响单细胞测序的最终结果。单细胞测序对细胞悬液最基本的要求就是对细胞的碎片和结团率的控制,活细胞的比例至少80%。对细胞悬液制备的操作,则希望既能简便快捷,又能非常温和,避免操作的过程中发生细胞组成或基因表达的变化。制备高质量的单细胞(核)悬液是单细胞测序成功的先决条件,建立标准化制备流程有助于获得可靠、可重复的结果,朱莺介绍美天旎一直专注在细胞研究和细胞治疗的方向,提供单细胞(核)悬液制备流程方案,这是一个包括样本储存、组织解离、粗悬液优化、目的细胞的分选和富集以及对细胞悬液进行流式质控在内的完整解决方案。朱莺还介绍了这套方案在血液样本、多种肿瘤组织等的验证案例,并介绍了疑难样本解离方案,如离体灌流制备肝细胞。通过这套方案获得的细胞以及细胞核悬液能够应用于包括华大智造DNBelab C4在内的单细胞测序平台。
张哲
华大智造 青岛产品研发部 单细胞研发经理
熊伟
华大智造 华南战区 领域技术支持
华大智造青岛产品研发部单细胞研发经理张哲和华大智造华南战区领域技术支持熊伟则以《DNBelab C4使用演示和单细胞自动化建库方案介绍》为题,现场为大家展示了DNBelab C4液滴生成和破乳回收的操作过程,并介绍了华大智造自动化单细胞建库的适配流程。
熊伟现场演示了从细胞悬液加载到C4装置上进行液滴生成、破乳回收等关键操作环节。首先展示了DNBelab C4装置和载片的结构,然后演示了载片安装,样本加载,拉动C4装置尾部开关,启动液滴生成的全过程。随后给大家展示了液滴生成后在过滤器上边的破乳回收磁珠过程。
张哲则接着熊伟回收的磁珠进行接下来的一系列自动化建库介绍;从回收到已捕获mRNA的磁珠开始,进行逆转录、cDNA合成、扩增、二代文库构建等工作流程,重点介绍了DNBelab C4单细胞转录组建库流程在华大智造自主开发的自动化平台MGISP-100相结合的操作过程;在自动化建库仪器上进行的单细胞文库制备过程仅需要5.2个小时,其中只有10分钟是需要人工进行操作的,可以极大地缩短建库时间、节省人力、减少人工失误或误差。自动化建库的结果显示,核酸浓度和手工无显著差异、文库片段大小均一,不同样本之间均匀性良好,一致性对照结果也显示建库过程中不存在交叉污染。张哲表示华大智造未来还将推出更多全流程自动化建库产品或者方案。
主题三
高通量单细胞测序开发者论坛
李阳
吉因加 单细胞应用科学家
吉因加单细胞应用科学家李阳以《国产单细胞测序助力肿瘤的临床转化研究》为题带来了主题报告。吉因加利用国产单细胞测序平台助力肿瘤规模化的临床研究,为解决临床实际问题提供有力的手段,为肿瘤的诊断、治疗及预后提供理论基础。李阳的报告围绕单细胞测序在肿瘤研究中的应用介绍展开。在肿瘤研究中,单细胞测序能够解决肿瘤细胞异质性的问题。在肿瘤临床研究当中遇到非常珍贵的穿刺样本等很难获取的,组织量非常少的样本,想充分利用组织获得更多的信息,单细胞测序也是非常好的方法。基于单细胞测序数据可以获得罕见细胞亚群和对应的mark基因、分析细胞的发育分化轨迹、分析细胞间的相互作用等。在肿瘤研究中以单细胞分辨率角度可以去精确去解析肿瘤细胞的侵袭、转移机制,推测肿瘤发生发展过程中的变化,研究耐药机制的产生等,还可以研究肿瘤相关新的生物标志物。李阳展示了吉因加在肿瘤领域的单细胞项目经验,特别是难解离,难处理的相对复杂组织的检测结果,总结了单细胞课题设计路线,并高度评价了基于华大智造DNBelab C4平台所作的实体瘤研究单细胞测序数据。单细胞测序在肿瘤免疫治疗中既可以应用于基础研究,也可以应用于转化临床转化研究。吉因加对于单细胞产品的布局,目标是基于高通量低成本的国产单细胞平台,做大规模的临床研究,积累更多的数据,为未来临床转化提供坚实基础。
杜国辉
寻因生物 技术总监
寻因生物技术总监杜国辉以《SeekOne双平台助力单细胞探索普适化》为题带来了主题报告。杜国辉首先介绍了单细胞技术近年来已成为生命科学领域内炙手可热的研究方法,许多最新的基础研究和临床探索都借助于单细胞分辨率技术有了新的发现。与此同时,单细胞技术的大规模使用和探索仍然存在着一些瓶颈亟待突破。更高的的通量,更高的灵敏度,更低的成本,更精准的大数据挖掘将是单细胞普适化的客观需求。接下来详细介绍了寻因生物SeekOne 双平台,通过自研优势结合全链条服务模式,更好地推动单细胞科研探索的大规模应用。杜国辉还介绍了与华大智造的合作,应用DNBSEQ-T7开展单细胞测序。期待单细胞上下游企业和同仁们有更多的合作,共同推进单细胞测序应用于更多场景,例如科研市场,临床诊断市场,工业市场、制药企业、伴随诊断的业务等。
贝锦新 研究员
中山大学肿瘤防治中心
中山大学肿瘤防治中心贝锦新研究员以《肿瘤异质性的分子基础》为题带来了主题报告。贝锦新研究员介绍了肿瘤异质性的分子基础的系统研究思路,从在肿瘤医院从事肿瘤基础研究的角度探讨了如何理解肿瘤异质性,如何结合单细胞测序进行分子机制的探讨,如何从分子层面去解析肿瘤的异质性等重要课题。围绕肿瘤精准医学的核心理念,利用个体和单细胞水平的基因组、表达谱等多组学信息,挖掘与肿瘤发生发展和肿瘤异质性相关的分子、细胞及其作用网络,研究候选分子、细胞调控肿瘤进展的重要机制,发现与肿瘤早期精准诊断相关的分子标志物,筛选针对肿瘤微环境和异质性的精准诊治靶标,为实现肿瘤的个体化防诊治提供有效解决方案。通过这些研究,综合不同层面发掘造成肿瘤异质性的根源因素,包括遗传背景,后天基因的变化,以及非常重要的肿瘤免疫微环境等。而研究所发现的各类指标,都有可能会为包括鼻咽癌在内的各种肿瘤的发病,进展,以及治疗反应和预后等多面的分子标志物筛选提供依据。而更重要的是,针对这些分子标志物进一步去实验解析其可能的致病机制,有希望开发出针对性的诊治方面的靶标。
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