杭州西湖区：抑郁症的“藏身之处”被他们成功定位

精神分裂症、抑郁症、癫痫、多动症……精神类疾病影响着全球数亿人的生活，如何定位与疾病相关的细胞位置，成了精准治疗的一道难题。

近日，西湖大学杨剑课题组在国际学术期刊《自然》（Nature）上发表研究论文，向全球科学家开放了一项名叫gsMap的新方法——利用这项方法，他们绘制出一张从疾病到细胞空间分布的“导航图”，并成功定位了精神分裂症、抑郁症等复杂疾病的相关细胞及其空间分布，为解析人类复杂疾病（性状）的生物学基础方面提供了全新视角。

西湖大学杨剑课题组（西湖区委宣传部供图）

值得关注的是，位于浙江省杭州市西湖区紫金港科技城的西湖未来基因科技（杭州）有限公司（以下简称西湖未来基因）正是由该课题组孵化而来。

西湖未来基因科技（杭州）有限公司（西湖区委宣传部供图）

作为西湖大学科研成果产业化的标杆项目，企业通过将“AI+生命科学”等前沿技术推向应用，在海量数据中找出复杂疾病与遗传变异之间的关联，并据此寻找潜在的治疗靶点基因，赋能复杂疾病研究。

迷雾探索

精准定位基因

人的喜爱偏好、生理特征、容易得什么病，大多受到遗传变异，也就是基因的影响。过去，科学家通过全基因组关联研究（GWAS）发现了数万个疾病相关基因位点，却始终陷入“大海捞针”的困境：基因定位不准，知道基因异常，却不知道它在哪种细胞里作祟；空间信息缺失，单细胞测序像拆散的拼图，丢失了细胞在组织中的位置坐标；精神疾病成谜，抑郁症、精神分裂症常伴随认知损伤，但病理机制始终未知。

“每个细胞都应该有一组活跃表达的标签基因，这组基因就像是细胞的身份证，反映了细胞的类型、状态、空间位置等信息。”杨剑表示，他们团队注意到近年来逐步成熟的一项新技术——空间转录组（ST）。这像是一张“地图”，科学家们利用这项技术，不仅能够“认出”特定的细胞类型，还能“追踪”到这些细胞在组织中原本所处的位置。

小鼠胚胎ST数据中与智商、血红蛋白浓度和身高相关的细胞（西湖区委宣传部供图）

AI+基因

“地图”升级“导航图”

“GWAS关联了复杂疾病与特定基因，ST关联了特定基因与细胞位置，能否开发出一项新方法，以基因为桥，把疾病和细胞对应起来？”针对目前ST数据噪声较大的局限，该团队引入图神经网络（GNN），一种人工智能方法，对ST数据进行降噪和平滑处理。由gsMap“导航”，研究团队发现，不论是精神分裂症还是抑郁症，都与谷氨酸能神经元有显著关联，但在对应不同疾病时，它们的分布位置是不同的。

在技术验证阶段，研究团队发现：与智商相关的细胞主要分布在大脑皮层，血红蛋白相关细胞富集于肝脏，身高相关细胞则定位于软骨——这些符合生物学常识的结果证实了gsMap的可靠性。更值得注意的是，该方法突破物种限制，可将人类GWAS数据映射至小鼠、食蟹猴等模式动物，为构建精准疾病模型开辟新途径。

与抑郁症相关神经细胞在食蟹猴内侧前额叶皮层（14r）深部的分布（西湖区委宣传部供图）

经过反复修改与调试，一个创新性的数据分析模型成功落地，不仅能够“认出”复杂疾病所对应的细胞类型，还能“追踪”到这些细胞在人体中的位置。也就是说，他们成功做出了一张寻找疾病相关细胞的“导航图”。杨剑表示：“这个结果加深了我们对精神分裂症的理解，也有助于打开未来用药和治疗的思路。”

先进引领

凝聚引才“强磁场”

大学因城市而兴，城市因大学而盛。自2024年西湖区提出打造五大“环大学创新生态圈”以来，“环紫金港创新生态圈”充分发挥平台优势，树立“首环”标杆，与西湖大学等多单位联动协作，搭建包括西湖大学PI、领衔人、项目情况、团队组成、融资信息等内容的项目总库，区校双方共同评估项目发展前景，培育有潜力的科技公司做大做强，提高科技成果转化的成功率。

紫金港科技城（西湖区委宣传部供图）

充分调动市场驱动的能力，整合资本、资质、空间、标准、人才、实验室等资源布局建设资源库，并以西湖大学成果转化基地为载体，借助资源互通调动产学研在园内发展壮大，同时产生吸引效力。目前，基地已入驻8家西湖大学成果转化企业，总估值超70亿元。

人才服务方面，紫金港科技城聚焦西湖大学PI和符合产业导向的学校研究型人才，针对项目需求为其提供通知推送、申报指导、过程管理、工商及税务登记等相关服务，形成精准、高效的项目服务机制。高质量开展人才项目遴选，为企业在创业启动资金、办公空间、市场开拓等方面提供支持，注入强劲成长动力。

浙大紫金科创小镇（西湖区委宣传部供图）

“紫金港科技城将继续锚定数字经济、生命健康、智能制造三大产业赛道，因地制宜发展新质生产力，加大企业服务力度，主动靠前，倾听企业心声，积极协调解决企业生产经营中存在的各项问题，并做好政策指导，帮助企业借助政策红利加速发展，以科技创新赋能区域高质量发展。”紫金港科技城相关负责人表示。（西湖区委宣传部）