Nat Methods公布最新單細胞測序技術 精確靶向癌癥變異
日期：2017-02-07 09:36:18
一直以來，科學家們都認為癌癥是細胞水平上的單個克隆疾病，從進化上來說，就是所謂的“成功”腫瘤細胞，就是能將其遺傳模板傳遞給下一代的腫瘤細胞。癌細胞包含能快速擴散的惡性克隆，也就是說，這些是在生長腫瘤的宿主環境中最適生長的克隆，分析這些克隆能有助于了解為什么癌癥如此頑固，難以治療，以及它們是如何在毒性療法中存活下來的。
科學家們近年來發現單細胞基因組測序對于體細胞變異的檢測來說具有重要價值，尤其是在腫瘤進化過程中。然而目前的技術文庫構建成本高，這限制了檢測評估細胞的數量，而且無法有效的分析組織中的腫瘤異質性。
在最新的一項研究中，來自美國俄勒岡健康與科學大學的研究人員研發出了一種稱為SCI-seq（單細胞組合標記測序技術），可以同時構建上千個單細胞文庫，檢測體細胞拷貝數的變異。利用這種方法，他們構建出16,698個單細胞的基因組文庫，這大約比利用常規方法能夠構建出的基因組文庫大小高出兩個數量級。這一研究成果公布在1月30日的Nature Methods雜志上。
拷貝數變異（CNV）是指基因拷貝數出現異常，包括基因擴增、獲得、缺失和刪除。CNV是基因組結構變異的重要組成部分，會影響蛋白編碼基因和非編碼基因的表達以及各種信號通路的活性。大多數癌癥在其基因組中有異常數量的染色體或DNA拷貝數畸變（CNAS）。
研究人員從培養的細胞系，靈長類額葉皮層組織和兩個人類胰腺癌中構建了16,698個單細胞文庫，并詳細分析胰腺腫瘤內的亞克隆變異，“腫瘤不斷發生進化和變異，如果我們能了解腫瘤不同細胞組分的詳細情況，就能夠更加精準地靶向這種癌癥”，文章作者，俄勒岡健康與科學大學醫學院分子與醫學遺傳學助理教授Andrew Adey博士說。接下來Adey博士希望能增加單細胞獲取信息的類型，比如體內不同細胞類型之間差異很大的表觀遺傳特性。
去年年中，MD安德森癌癥中心和北京協和醫學院的研究人員曾利用單細胞測序技術，詳細解析了CNAS如何以及何時影響腫瘤的形成和生長，他們對于流行的觀念——“隨著時間的推移CNAS緩慢而逐漸的發生”提出了挑戰。指出染色體變化發生在腫瘤生長早期階段的短時間斷性“爆發”。
研究人員表示，在癌癥（如前列腺癌、結腸癌、肝癌和肺癌）的初步數據表明，拷貝數進化的一個間斷模型，也可能在其他實體腫瘤中發揮作用。這種模式對于我們關于腫瘤生長動態的進化理解，以及對于TNBC患者的臨床診斷和治療，都有著重要的意義。
