單細胞三重組學測序技術(scTrio-seq)

癌癥中兩個細胞亞群的DNA拷貝數(shù)差異

單細胞中三種組學之間的對應關系

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

　　北京大學生命科學學院的湯富酬(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)出的單細胞基因組、DNA甲基化組和轉錄組測序技術大大地幫助解析了細胞群中的異質性。來自國內外的研究組報道稱開發(fā)出了一些單細胞的RNA測序方法，諸如scRNA-seq, Smart-seq/Smart-seq2, CEL-seq, MARS-seq, STRT-seq, and Quartz-seq，并應用這些技術分析了哺乳動物胚胎發(fā)育過程中的基因表達動態(tài)或腫瘤異質性。

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

　　然而，要直接分析單個細胞中遺傳和表觀遺傳因子調控基因表達的機制，需要開發(fā)出能夠在單細胞中同時分析基因組、表觀基因組合轉錄組的方法。這種方法尤其適宜于三個組學顯示強異質性的癌癥。

　　在這篇新文章中研究人員報告稱開發(fā)出了一種單細胞三重組學測序技術scTrio-seq，可用來同時分析單個哺乳動物細胞的基因組拷貝數(shù)變異(CNVs)、DNA甲基化組和轉錄組。他們證實在獲得或喪失的基因組區(qū)域內大規(guī)模地CNVs導致了一些基因的RNA表達成比例的改變，而這些CNVs通常沒有影響這些區(qū)域中的DNA甲基化。此外，研究人員應用scTrio-seq分析了源自一個人類肝細胞癌組織樣本的25個癌細胞?；趩蝹€細胞的CNVs、DNA甲基化組或轉錄組鑒別出了這些細胞內的兩個亞群。

　　新研究為剖析基因組和表觀基因組異質性對細胞群內轉錄組異質性的復雜貢獻提供了一條途徑。