个人简介

裴唯珂，2018年博士毕业于德国海德堡大学，师从Hans-Reimer Rodewald院士。2018至2020年在德国癌症研究中心进行博士后训练，致力于开发新一代谱系示踪技术，研究造血干细胞命运调控与免疫系统发育。2020至2021年在哈佛医学院附属布莱根妇女医院担任Research Fellow，师从Vijay Kuchroo教授，研究神经免疫与肿瘤免疫治疗。主要研究工作发表在Nature, Cell Stem Cell, Nature Protocols, Cell Research等期刊上，并申请国际专利一项。2022年加入西湖大学任特聘研究员、博士生导师，担任国家重点研发计划首席科学家（干细胞与器官修复青年专项）。

曾获奖项

2021 《麻省理工科技评论》35岁以下科技创新35人（中国）

2021 美国癌症研究中心杰出学者奖 (CRI Eugene V. Weissman Fellow)

2020 美国癌症研究中心(CRI) Irvington Fellowship

2018 海德堡大学最优等荣誉学位 (summa cum laude)

2017 国家优秀自费留学生奖

学术成果及研究方向

免疫系统的发育由造血干细胞(Hematopoietic Stem Cells)开始，经历一系列细胞命运决定事件，最终形成谱系组成复杂的多细胞防御体系。‘细胞的命运是如何被决定的’一直以来都是发育免疫学的核心问题。

我们的前期研究围绕谱系示踪(lineage tracing)新技术的开发与应用，在生理状态下解析造血干细胞的在体分化命运。我们开发了基于Polylox DNA条形码(barcoding)的高分辨率谱系示踪技术，应用该技术发现自然状态下仅有部分成体造血干细胞具有多谱系分化命运，修正了领域中关于“成体造血干细胞驱动造血”的传统观点 (Nature, 2017)。为进一步揭示造血干细胞命运的调控机制，我们开发了基于RNA条形码的单细胞谱系示踪技术，实现同步解码细胞的在体命运与转录组特征，并鉴定了维持造血干细胞休眠的转录因子，为提高造血干细胞移植的多谱系重建提供了新靶点 (Cell Stem Cell, 2020 封面论文)。

实验室将回答免疫系统在生命不同阶段的三类问题：

1. 在胚胎发育阶段，造血干细胞是如何形成的？新形成的造血干细胞如果感受信号，在胚胎器官间进行迁移？我们能否在体外模拟胚胎时期造血干细胞的生成过程，从而大量制备人源“现货型”造血干细胞？

2. 在成体阶段，骨髓的造血干细胞与免疫细胞是如何响应肿瘤、炎症、感染和中枢神经系统疾病的（如阿尔茨海默症、多发性硬化症等）？我们是否可以通过靶向骨髓造血来干预中枢神经系统病变？

3. 在机体衰老阶段，造血干细胞如何引发免疫衰老以及多器官的系统性衰老？我们能否通过干预血液衰老，发展延缓衰老（如脑衰老和心血管衰老）和防治老年疾病（如神经退行性疾病和动脉粥样硬化症）的新手段？

基于以上科学问题，实验室开发前沿生物技术（单细胞谱系示踪、空间组学、单细胞多组学、细胞连接组学等），整合免疫学、神经生物学、计算生物学、基因组学、机器学习/人工智能、合成生物学等跨学科交叉手段，开展以下方向研究：

（1）开发新一代单细胞谱系示踪技术、空间组学技术，解析免疫发育与衰老机制

（2）探索体外制备与扩增人造血干细胞的新方法，发展新型细胞治疗技术

（3）追踪体内免疫细胞与肿瘤细胞的物理互作，探寻肿瘤免疫治疗的新靶点

（4）解码脑-骨髓轴互作网络，开发通过靶向骨髓造血来干预大脑衰老与病变的新策略

（5）基于人工胚胎类器官、大脑类器官等模型，研究细胞互作对器官发生发育的调控

（6）结合大规模单细胞多组学（空间多组学）谱系示踪数据与计算生物学手段，揭示胚胎细胞的命运异质性，绘制胚胎多器官的发育图谱

此外，我们正在与其他生物学实验室紧密合作，探索多种复杂实体器官（大脑、胚胎等）的发育与再生机制。

实验室研究方向海报

代表论文

1. Pei W*, Feyerabend TB*, Rössler J, Wang X, Postrach D, Busch K, Rode I, Klapproth K, Dietlein N, Quedenau C, Chen W, Sauer S, Wolf S, Höfer T, Rodewald HR. Polylox barcoding reveals haematopoietic stem cell fates realized in vivo. Nature. 2017; 548: 456-460.

(Featured in Nature Methods, Elected by Faculty of 1000)

2. Pei W*, Shang F*, Wang X*, Fanti AK, Greco A, Busch K, Klapproth K, Qin Zhang, Quedenau C, Sauer S, Feyerabend TB, Höfer T, Rodewald HR. Resolving fates and single-cell transcriptomes of hematopoietic stem cell clones by PolyloxExpress barcoding. Cell Stem Cell. 2020; 27: 383-395.
(Cover Article, Preview feature in Cell Stem Cell)

3. Pei W*, Wang X*, Rössler J*, Feyerabend TB, Höfer T, Rodewald HR. Using Cre-recombinase-driven Polylox barcoding for in vivo fate mapping in mice. Nature Protocols. 2019; 14: 1820-1840.

4. Pei W^#, Kuchroo VK^#. tRNA-m¹A modification: a translational checkpoint for T cell expansion. Cell Research. 2023; 33 (4): 271-272.

5. Jiang J, Ye X, Kong Y, Guo C, Zhang M, Cao F, Zhang Y^#, Pei W^#. scLTdb: a comprehensive single-cell lineage tracing database. Nucleic Acids Research. 2024; gkae913.

https://scholar.google.com/citations?user=dn9EM7MAAAAJ&hl=zh-CN

专利

1. Rodewald HR, Feyerabend TB, Pei W. Genetic random DNA barcode generator for in vivo cell tracing. PCT/EP2016/065932.  

2. Pei W, Li R, Chen Y, Guo C. A method for recording cell-cell interactions in tumor. Pending

联系方式

Email: peiweike@westlake.edu.cn

    实验室旨在建立自由、多元的文化，从技术搭建、机制研究、靶点验证到创新疗法开发，进行逐步深入的原创性研究。每个学生和研究人员都会依照个人兴趣，在基础研究和科研转化的项目上进行自由探索；每个对科研转化有贡献的成员都将公平地获得专利署名和专利转化收益。

    实验室已开始招收博士研究生，并长期招聘助理研究员、博士后、科研助理和访问学生。期待对科学有热情的候选人加入，一起开启一场激动人心的冒险。