尼古拉斯·纳文（Nicholas Navin）于2003年在斯基德莫尔学院取得细胞生物学学士，随后进入冷泉港实验室和石溪大学进行了研究生培训，师从美国国家科学院院士迈克尔·威格勒 (Michael Wigler)，并于2010年取得分子遗传学博士学位，随后担任冷泉港实验室癌症遗传学博士后研究员。
对纳文而言，了解癌细胞内的进化是他的一个长期的兴趣所在。换句话说，携带有几个突变的少数细胞是如何发展成为一种毁灭性疾病？然而，肿瘤细胞群可以包含数十亿个具有多种遗传特征，传统的bulk测序方法在揭示肿瘤异质性方面并不能发挥很有效的作用。纳文说：“大部分人尝试将肿瘤切成多个区域并进行基因组分析，但无论我将肿瘤切成薄片多少，我面对的仍然是一群混合细胞。因此，这非常令人沮丧。”然而，正如托马斯·爱迪生所言：“不满是进步的第一要务。”这一问题，驱使他开创了一项技术，该技术彻底改变了研究人员研究癌症的能力。
2011年，Navin作为纽约冷泉港实验室癌症遗传学的博士后研究员，发明了第一个用于对哺乳动物细胞基因组进行测序的单细胞核DNA测序方法（Single-Nucleus-Sequencing） (Navin et al. 2011,Nature.)。在短短几天内，可以对成千上万的单个细胞重复进行此操作，从而绘制出肿瘤内细胞多样性及其相互作用方式的图景（肿瘤结构）。在此级别上了解生物学可以为癌症的生长和进展提供有价值的见解，尤其是在疾病的早期阶段。纳文说：“您可以追溯到始于肿瘤的单个细胞的所有事件，这对于研究侵袭，转移和治疗耐药性等问题非常有用。”并且，这一技术为后续其团队在单细胞基因组学领域的研究工作奠定重要基础。
纳文博士随后进入德克萨斯大学MD安德森癌症中心，从2011年至2016年期间担任生物信息学和计算生物学系助理教授、遗传学系助理教授以及UTHealth生物医学科学研究所助理教授。目前任职MD安德森癌症中心遗传学系基础科学研究部副教授与测序核心设施联合主任。纳文博士因其出色的工作而获得了许多著名的奖项，其中包括达蒙·鲁尼恩创新者奖，AAAS Wachtel奖，ACS研究学者奖，威尔逊·斯通奖和兰德尔创新者奖等。
纳文实验室始终处于单细胞癌基因组学领域的前沿，在那里他们发现了三阴性乳腺癌中拷贝数进化的截断模型（Gao et al. 2016，Nature Genetics）并阐明了突变体表型的作用和亚克隆突变在乳腺癌进化中的作用（Wang et al. 2014，Nature）。纳文博士的小组除了创新的计算和统计方法来分析所得的大规模数据集外，还在继续引领开发用于执行单细胞DNA和RNA测序的新技术。这些方法被用于研究在侵袭，转移和治疗抗性方面的癌症演变。他的实验室与MD Anderson的顶尖肿瘤学家和病理学家紧密合作，将这些技术转化为临床技术，有望对降低人类患者的发病率产生重大影响。
“欢迎来到MD安德森癌症中心的纳文实验室。我们是癌症基因组学和计算生物学研究实验室。我们的实验室率先开发了单细胞测序技术。我们应用这些工具来研究人类癌症中发生的复杂生物过程，包括转化，克隆进化，侵袭，转移和化学抗性进化。这些过程以前很难用大块组织的基因组技术来研究。
我们开发了新的实验方法来对单个细胞进行测序并分离出稀有的亚群，并开发了新的分析方法来检测变异并将统计方法应用于这些数据集。我们主要关注乳腺癌，以了解克隆多样性在侵袭，转移和对化学疗法的反应中的作用。使用这些工具来研究稀有肿瘤细胞亚群，包括循环肿瘤细胞和癌症干细胞。我们的目标是了解克隆多样性在肿瘤进化中的作用，以便我们可以利用这种多样性治疗易感性，并改善诊断工具和癌症的早期检测。”
以下是纳文团队进行单细胞基因组研究历程与成果简述：
随着我们进入精准医学时代，单细胞分析将至关重要。纳文博士的工作已提供了有关肿瘤的基因型与表型如何响应治疗干预而发生进化的见解。
—— 李·赫尔曼（Lee Helman）
联系客服
