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摘要组学技术的迅速发展和测序成本的下降，使得生命科学领域进入大数据时代。良性阶段肿瘤的研究对于解析肿瘤发生和探究肿瘤早期诊断具有重要意义，而在肿瘤领域的研究中却常常被忽视。以结直肠腺瘤和脑膜瘤为研究对象，分别基于DNA甲基化芯片和转录组单细胞测序技术，对肿瘤图谱进行描述和分析。<br>　　DNA甲基化异常是肿瘤的一大特征，由于信号窗口早，适合用于研究肿瘤早期变化。在结直肠癌的发生发展过程中，腺瘤是一个可长达十余年之久的癌前良性阶段，但在结直肠癌的研究中一直被忽略，缺乏足够的组学研究数据和样本。我们的研究着眼于癌前的腺瘤阶段，与北京大学第三医院合作，收集了18例低级别腺瘤，22例高级别腺瘤以及20例腺瘤旁正常组织，利用Illuimina450K的甲基化芯片进行甲基化测定。同时在GEO，TCGA等数据库中，收集了有原始下机数据样本，包括正常组织，腺瘤组织和癌症组织共计833个样本。我们的研究发现，良性时期的改变在恶性癌变后持续或加强，且高甲基化位点更适合作为标志物。综合分析，ADHFE1可能是潜在的结直肠疾病（腺瘤和癌症）的早诊标志物，其在组织层面的区分度强于SEPT9（FDA批准的用于结直肠癌cfDNA水平早诊的标志物）。另外我们的研究提示，腺瘤的发生和发展在表观上，由于甲基化变化方向和差异甲基化基因的不同，可能是两个不同的过程，而非同一生物学过程的加强。<br>　　脑膜瘤是最常见的原发性颅内肿瘤，根据世界卫生组织(WHO)的分级，脑膜瘤分为15个亚型，但其明确的分子特征尚不完全了解。本研究中利用10×Genomics单细胞RNA测序技术，对5个脑膜瘤样本首次在单细胞水平上绘制了转录组图谱。通过构建4类肿瘤细胞的伪时间轨迹，阐述了不同肿瘤细胞可能的转变的过程，揭示了肿瘤细胞的异质性。此外，发现XIST在血管内皮细胞中的高表达，同时也观测到一些低氧相关基因如EPAS1，EGLN1等的高表达。结合临床上女性高发的情况，提出假说:XIST高表达促进了低氧相关基因的激活从而进一步促进肿瘤血管生成，而男性中因为没有XIST的表达，从而没有那么容易生成血管，最终导致临床上女性高发的情况。最后，对比发现疗放疗后患者免疫相关细胞大比例下降，呼吁领域内关注放疗后患者免疫损伤。