2026年4月7日，中国抗癌协会主办的CACA前沿播第48期在线上圆满落幕。中国抗癌协会理事长樊代明院士、东南大学滕皋军院士、浙江大学蔡秀军院士、厦门大学杨朝勇教授、浙江大学张岩教授等领域专家出席会议并点评。会议由中国科学院杭州医学研究所方晓红教授和复旦大学许剑民教授主持。

　　许剑民教授主持会议

　　方晓红教授主持会议

　　理事长致辞

　　樊代明院士致辞

　　中国抗癌协会理事长樊代明院士在开场致辞中介绍了CACA前沿播平台的宗旨与遴选原则。他指出，该平台重点遴选中国学者发表于国际顶级期刊的重要研究成果进行解读，入选论文须发表于 CNS及医学领域顶级期刊（如Nature、Science、Cell、The New England Journal of Medicine、The Lancet、JAMA、British Medical Journal、Journal of Clinical Oncology等），且研究须由中国学者独立完成并为近期发表成果。樊代明院士强调，平台既通过委员会推荐，也接受学者自荐，并在严格评议基础上确定分享内容。同时，入选学者将进入平台专家委员会，共同推动高水平学术交流。通过论文讲解、专家评论及全国学者互动讨论等形式，CACA前沿播致力于将中国学者在国际顶级期刊发表的原创成果进行系统解读和传播，进一步提升我国肿瘤及相关生命科学研究的学术影响力与国际传播力。

　　背景介绍及概念

　　吴芩研究员作报告

　　中国科学院杭州医学研究所吴芩研究员在报告中介绍了研究背景与科学问题。他指出，细胞膜蛋白是调控细胞生命活动的重要枢纽，不仅参与肿瘤发生发展的关键信号通路，也是精准诊疗的重要靶点。目前美国 Food and Drug Administration 批准的药物中超过60%以膜蛋白为靶标，如乳腺癌中的HER2和肺癌中的EGFR靶向治疗均显著改变了相关肿瘤的治疗格局。然而，当前仍有超过一半的膜蛋白功能尚未被解析，其系统性发现与功能研究受到技术瓶颈限制。传统质谱方法需要蛋白裂解，难以保持膜蛋白天然构象，而抗体技术依赖已知抗原，难以发现新的膜蛋白标志物，也难以实现高通量解析。针对这一问题，研究团队提出利用“核酸适体”作为新一代靶向分子开展膜蛋白原位发现研究。核酸适体能够通过三维结构特异识别细胞表面分子，在活细胞环境下保持膜蛋白天然构象，并具有可直接测序和高通量分析的优势。基于这一思路，团队进一步融合基因转录信息与核酸适体测序策略，开发了SPARK-seq技术，实现了细胞膜蛋白原位发现与核酸适体探针的同步获取，为系统绘制膜蛋白功能图谱并推动肿瘤靶向诊疗一体化研究提供了新的技术路径。

　　张岩教授点评

　　浙江大学张岩教授在点评中表示，该研究在膜蛋白检测与鉴定这一关键技术难题上提出了具有突破性的解决思路。膜蛋白是细胞信号传导和疾病发生发展的重要调控节点，也是当前生物医药研发中最主要的药物靶标之一。然而长期以来，膜蛋白在蛋白质水平上的系统鉴定一直面临技术挑战，传统方法多依赖转录组水平推断或抗体检测，但mRNA表达与蛋白水平往往存在偏差，同时许多膜蛋白缺乏高质量抗体，限制了其系统性研究。他指出，本研究提出的基于核酸适体的组学技术平台，为在活细胞水平实时识别膜蛋白提供了新的技术路径，有望在蛋白质特别是膜蛋白层面构建类似“分子二维码”的信息体系，从而实现对不同细胞类型膜蛋白特征的精准解析。该技术未来不仅有望与质谱、转录组和空间组学等方法形成互补，还可能进一步拓展至受体酪氨酸激酶、G蛋白偶联受体以及离子通道等多类重要膜蛋白的系统识别，并解析其不同构象和活性状态，为肿瘤等重大疾病的实时监测和精准干预提供新的技术基础。

　　研究结果及创新点

　　罗国焰博士作报告

　　中国科学院杭州医学研究所罗国焰博士后进一步介绍了研究的关键技术与核心成果。他指出，团队围绕核酸适体筛选与靶标鉴定效率低的问题，构建了名为SPARK-seq的单细胞扰动驱动多组学分析平台。该技术结合CRISPR基因敲除、单细胞测序及核酸适体识别三类信息，通过构建仅在单一膜蛋白表达上存在差异的细胞群体，并比较不同细胞群中核酸适体结合序列的变化，实现核酸适体与其靶蛋白之间的一一对应识别，从而建立膜蛋白—核酸适体的系统关联图谱。在方法验证中，研究团队以此前发现的核酸适体Sgc8c与其靶蛋白PTK7的结合模型作为测试体系，通过敲除PTK7并开展单细胞测序分析，成功在单细胞层面准确识别出Sgc8c与PTK7之间的特异对应关系，验证了该策略的可行性。针对核酸适体序列与单细胞测序平台兼容性不足、膜蛋白靶标范围过大等技术挑战，研究进一步通过在筛选阶段引入测序接头设计，并结合适体文库富集、免疫共沉淀质谱等策略筛选潜在靶蛋白，将候选靶标范围从数百个缩小至十余个关键膜蛋白。随后通过单细胞多组学测序和算法整合分析，实现了核酸适体序列、靶蛋白及转录信息的系统关联，为高通量解析细胞膜蛋白及其识别分子提供了新的技术框架。

　　宋佳副研究员作报告

　　上海交通大学宋佳副研究员进一步介绍了数据分析与计算框架的核心成果。针对单细胞多组学数据中核酸适体序列数量庞大且分布稀疏的问题，研究团队构建了以扰动为锚点的统计推断算法SPARTA，通过整合基因敲除信息、转录组状态和核酸适体结合信号，在同一分析框架下系统解析核酸适体与细胞表面靶蛋白之间的因果关系。该方法首先保留覆盖度最高的核酸适体序列，并结合序列相似性分析与马尔可夫聚类，将单条序列压缩为核酸适体家族层面的统计问题，从而降低计算复杂度并减少噪声干扰；同时通过多层次细胞质量控制与扰动有效性评估，获得高质量单细胞数据用于后续分析。基于差异信号检测与多重证据累积策略，研究实现了核酸适体家族与靶蛋白之间的高置信度匹配，并允许一对一、一对多及多对多等复杂对应关系。最终，团队在单细胞层面系统解析了5535条核酸核酸适体与8种膜蛋白之间的结合关系，并通过流式细胞术、竞争结合实验及表面等离子共振等多种实验手段对结果进行了验证。研究结果表明，该策略不仅能够识别高表达膜蛋白，还能灵敏检测低丰度靶标，并可区分高度同源的蛋白分子，如NRP1与NRP2等。进一步分析发现，单细胞测序中核酸适体信号变化与真实结合动力学参数之间具有显著相关性，使该平台能够同时评估结合强度与解离动力学。基于由此获得的大规模数据集，研究还进一步开展了机器学习建模，实现了核酸适体结合能力预测及新序列生成，为核酸适体的理性设计与优化提供了重要数据基础和技术框架。

　　杨朝勇教授点评

　　厦门大学杨朝勇教授在点评中表示，该研究在核酸适体领域具有重要的范式创新意义。传统核酸适体筛选方法如SELEX往往面临筛选周期长、通量低、靶标鉴定困难以及低丰度蛋白难以识别等瓶颈，而该研究通过整合CRISPR基因编辑、单细胞多组学测序以及人工智能算法，构建了以测序驱动和单细胞分辨率为核心的全新技术体系，在天然细胞环境中实现了基因扰动、蛋白表达与核酸适体结合之间的精准关联，标志着核酸适体研究从传统“盲筛”模式迈向高通量、可解析和可预测的新阶段。他指出，该成果是多项前沿技术深度融合推动传统领域突破的典型案例，通过单细胞组学、基因编辑与计算分析的系统创新，为生物分析、精准诊断及靶向药物开发提供了重要技术基础。同时，该研究也为未来发展打开了新的方向，例如将基因敲除策略拓展至基因过表达扰动、结合空间多组学技术解析更复杂的细胞内靶标，以及进一步拓展至小分子配体筛选和功能核酸开发等领域。整体而言，该工作展示了核酸适体研究与多组学和人工智能交叉融合的广阔前景，有望推动单细胞分析与精准医学领域产生更多原创性突破。

　　临床价值与后续研究方向

　　谭蔚泓院士作报告

　　中国科学院杭州医学研究所谭蔚泓院士在总结发言中进一步阐述了该研究的未来发展方向及其在分子医学中的潜在价值。研究发表于Science后，相关评论指出该工作通过将核酸适体技术与数据科学深度结合，开启了核酸适体研究的数据驱动新阶段。谭蔚泓院士强调，团队长期倡导以分子的视角理解生命与医学，而该研究的重要意义在于能够在较短时间内、以相对经济的方式大规模获得与生命过程和疾病相关的功能分子，从而为分子层面解析生命现象和疾病机制提供关键“工具”。他指出，该平台不仅为探索生命科学前沿提供了重要技术基础，也为临床转化创造了条件。未来，一方面可以利用大规模核酸适体探针系统解析细胞膜蛋白网络，实现对细胞状态的高维数字化描述，并进一步拓展至糖类、脂类等传统难以系统测序的分子领域，推动多类型分子组学的测序化与数字化；另一方面，这些分子探针还可用于疾病诊断和分子分型，例如在血液分子图谱构建及肿瘤分子分型研究中，为精准诊疗提供新的技术路径。

　　在临床应用方面，团队已将相关理念应用于疾病分子分型研究，并在三阴性乳腺癌等难治性肿瘤中开展探索性临床研究，初步显示出良好的治疗效果。目前相关研究正在多中心临床试验中进一步验证。此外，他还指出，该研究为未来药物发现和人工智能驱动的分子设计提供了重要数据基础。通过大规模获取具有功能和结构信息的核酸适体序列，可逐步建立面向核酸分子的生成模型，实现从传统实验筛选向模型驱动设计的转变。随着人工智能与高通量测序技术的发展，未来有望在计算机层面实现核酸适体的理性设计，并进一步推动蛋白组学、糖组学、脂质组学等多维分子层面的系统研究，为理解疾病分子基础和开发靶向治疗策略提供新的技术平台。

　　滕皋军院士点评

　　东南大学滕皋军院士从临床医学视角对该研究的转化价值进行了点评。他指出，作为长期从事分子影像与介入治疗的临床医生，他更加关注该技术在医学实践中的应用潜力。基于SPARK-seq平台筛选获得的大规模核酸适体，在未来临床领域具有重要的发展前景。首先，在肿瘤诊疗方面，这些核酸适体可作为高特异性分子探针，用于医学成像和分子影像学，实现肿瘤的早期精准定位与定性诊断；同时还可作为靶向递送载体，将药物或放射性核素特异性输送至肿瘤组织，并在一定情况下作为信号通路调节或拮抗分子参与治疗。其次，在遗传性疾病治疗中，核酸适体能够通过调控细胞表面受体介导的信号通路发挥作用。由于其免疫原性较低、易于化学修饰且质量控制相对稳定，因此具备长期给药和持续治疗的潜在优势。此外，在生物传感器开发领域，核酸适体结合靶标后产生的构象变化可转化为荧光、电化学等检测信号，从而应用于液体活检或床旁快速检测，具有广阔的应用空间。他进一步指出，该技术还为一些长期缺乏有效靶点的难治性疾病提供了新的研究路径。例如在三阴性乳腺癌、胰腺癌等恶性肿瘤中，SPARK-seq有望帮助系统发现新的分子靶点并开发相应的干预策略。总体而言，这一技术平台为新药研发、临床诊断及治疗提供了一条新的技术路径，具有重要的医学转化潜力。

　　蔡秀军院士点评

　　浙江大学附属邵逸夫医院蔡秀军院士在点评中从外科临床角度谈及该研究的重要意义。他表示，尽管自己主要从事临床外科工作，但始终认为基础研究是推动医学进步的核心动力，特别是分子病理和基因检测技术，正在深刻改变疾病诊疗模式。首先，他对谭蔚泓院士团队在Science发表的重要成果表示祝贺，认为该研究不仅在基础科学领域具有重要意义，也为肿瘤诊断和治疗提供了新的技术路径。相关技术有望为一些长期缺乏明确靶点的难治性肿瘤提供新的研究思路，并在疾病诊断和新药研发方面发挥重要作用。其次，他强调基础研究与临床医学的深度融合对于医学发展至关重要。临床问题往往为基础研究提供重要方向，而基础研究的突破又能够反过来推动疾病精准诊断与治疗策略的进步。在他看来，谭蔚泓院士的研究正是这种“基础—临床”协同创新的典型例子，通过将前沿分子技术与医学需求紧密结合，为精准医学发展提供了重要动力。最后，他指出，随着分子诊断技术和新型药物的不断发展，未来肿瘤治疗模式可能发生深刻变化。更加精准的早期诊断和靶向治疗将有望减少传统外科手术的创伤范围，使肿瘤治疗从“大范围切除”逐步向“精准治疗”转变。总体而言，该研究不仅展示了基础科学的重要价值，也为推动基础研究与临床医学协同发展提供了重要启示。

　　理事长总结

　　樊代明院士总结

　　樊代明院士在总结发言中表示，本期 中国抗癌协会CACA前沿播展示的研究成果体现了我国学者在肿瘤等重大疾病领域不断探索新技术、寻找关键突破口的重要努力。他指出，当前包括肺癌、食管癌、胃癌、肝癌、胰腺癌在内的多种恶性肿瘤中晚期患者生存率仍然较低，这表明人类对疾病本质的认识仍需不断深化。因此，以谭蔚泓院士团队为代表的科研工作，通过发展新的技术体系去探索复杂生命系统中的关键靶点与分子关联，具有重要意义。他同时强调，生命系统具有高度复杂性，仅依赖单一靶点难以全面解释疾病机制，未来医学研究需要更加重视多因素关联与整体整合的研究思维，从单一分子研究逐步走向系统层面的整合医学。希望科研工作者在坚持原创探索的同时，将基础研究与临床问题紧密结合，使更多具有国际影响力的创新成果真正服务于疾病诊疗与人类健康。