單細(xì)胞三重組學(xué)測序技術(shù)(scTrio-seq)

癌癥中兩個(gè)細(xì)胞亞群的DNA拷貝數(shù)差異

單細(xì)胞中三種組學(xué)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

　　來自北京大學(xué)、首都醫(yī)科大學(xué)的研究人員報(bào)告稱，他們開發(fā)出了一種創(chuàng)新性的單細(xì)胞三重組學(xué)測序(triple omics sequencing)技術(shù)：scTrio-seq，并利用它揭示出了肝細(xì)胞癌中的遺傳、表觀遺傳及轉(zhuǎn)錄組異質(zhì)性。這一重要的研究發(fā)布在2月23日的《Cell Research》雜志上。

　　北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的湯富酬(Fuchou Tang)研究員、黃巖誼(Yanyi Huang)研究員以及首都醫(yī)科大學(xué)彭吉潤(Jirun Peng)教授是這篇論文的共同通訊作者。

　　近年來開發(fā)出的單細(xì)胞基因組、DNA甲基化組和轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)大大地幫助解析了細(xì)胞群中的異質(zhì)性。來自國內(nèi)外的研究組報(bào)道稱開發(fā)出了一些單細(xì)胞的RNA測序方法，諸如scRNA-seq, Smart-seq/Smart-seq2, CEL-seq, MARS-seq, STRT-seq, and Quartz-seq，并應(yīng)用這些技術(shù)分析了哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過程中的基因表達(dá)動(dòng)態(tài)或腫瘤異質(zhì)性。

　　一些單細(xì)胞基因組測序技術(shù)也被用于揭示人類單個(gè)生殖細(xì)胞中的重組模式和非整倍性，以及腫瘤和循環(huán)腫瘤細(xì)胞中的基因組異質(zhì)性。近期研究人員還開發(fā)出了一些單細(xì)胞DNA甲基化組測序技術(shù)，如ScRRBS和scBS-Seq，對(duì)單個(gè)細(xì)胞中的所有DNA甲基化進(jìn)行分析。基于微陣列或新一代測序結(jié)合分析單細(xì)胞的基因組和轉(zhuǎn)錄組也被成功用于解析腫瘤異質(zhì)性。

　　然而，要直接分析單個(gè)細(xì)胞中遺傳和表觀遺傳因子調(diào)控基因表達(dá)的機(jī)制，需要開發(fā)出能夠在單細(xì)胞中同時(shí)分析基因組、表觀基因組合轉(zhuǎn)錄組的方法。這種方法尤其適宜于三個(gè)組學(xué)顯示強(qiáng)異質(zhì)性的癌癥。

　　在這篇新文章中研究人員報(bào)告稱開發(fā)出了一種單細(xì)胞三重組學(xué)測序技術(shù)scTrio-seq，可用來同時(shí)分析單個(gè)哺乳動(dòng)物細(xì)胞的基因組拷貝數(shù)變異(CNVs)、DNA甲基化組和轉(zhuǎn)錄組。他們證實(shí)在獲得或喪失的基因組區(qū)域內(nèi)大規(guī)模地CNVs導(dǎo)致了一些基因的RNA表達(dá)成比例的改變，而這些CNVs通常沒有影響這些區(qū)域中的DNA甲基化。此外，研究人員應(yīng)用scTrio-seq分析了源自一個(gè)人類肝細(xì)胞癌組織樣本的25個(gè)癌細(xì)胞。基于單個(gè)細(xì)胞的CNVs、DNA甲基化組或轉(zhuǎn)錄組鑒別出了這些細(xì)胞內(nèi)的兩個(gè)亞群。

　　新研究為剖析基因組和表觀基因組異質(zhì)性對(duì)細(xì)胞群內(nèi)轉(zhuǎn)錄組異質(zhì)性的復(fù)雜貢獻(xiàn)提供了一條途徑。