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單細胞轉(zhuǎn)錄組測序分析(Smart-Seq）

產(chǎn)品名稱及編號：YMFW-105-01

◇ 產(chǎn)品介紹 ◇

隨著分子生物學(xué)和高通量測序技術(shù)的快速發(fā)展,，轉(zhuǎn)錄組測序（RNA-seq）分析已經(jīng)逐漸成為一種常用的方法,，然而過去對轉(zhuǎn)錄組的認識仍然局限在群體細胞水平。但是,，細胞異質(zhì)性卻是生物系統(tǒng)和組織的普遍特征,。如果要剖析這些細胞的異質(zhì)性,，就有必要在單細胞水平進行研究。
單細胞RNA-seq技術(shù)是在單細胞水平研究細胞內(nèi)的基因表達和變異,。元碼基因依托Smart-Seq技術(shù)開發(fā)的單細胞轉(zhuǎn)錄組產(chǎn)品,，可以在單細胞水平研究細胞內(nèi)的基因表達和變異。為研究生物組織各種細胞類型的轉(zhuǎn)錄組特征提供了有力的工具,。

通量高

靈敏度高

不受物種限制

◇ 技術(shù)路線 ◇

圖1. Smart-Seq測序技術(shù)路線

◇ 樣品要求 ◇

◇ 文庫構(gòu)建策略 ◇

SMART-Seq
單細胞文庫構(gòu)建

PE150測序

◇ 生物信息 ◇

◇ 項目運轉(zhuǎn)周期 ◇

樣品質(zhì)檢合格開始計算,，完成標準分析約30-40工作日。

◇ 案例解析 ◇

《單細胞轉(zhuǎn)錄組分析頭頸部鱗狀細胞癌原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性腫瘤生態(tài)系統(tǒng)》

期刊：Cell
影響因子：31.39
發(fā)表年份：2018年12月

研究背景：

之前的基因組和轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究已經(jīng)揭示了不同腫瘤的驅(qū)動基因,、代謝通路的異常和腫瘤分型,，但這些研究是把腫瘤組織作為一個整體，不能顯示腫瘤組織內(nèi)部不同細胞的異質(zhì)性,。上皮細胞腫瘤是一類多發(fā)腫瘤,，但關(guān)于上皮細胞瘤的單細胞轉(zhuǎn)錄組研究還很少,。本研究以頭頸部腫瘤為研究對象，利用單細胞轉(zhuǎn)錄組探索頭頸部鱗狀細胞癌（HNSCC）組織內(nèi)不同細胞的轉(zhuǎn)錄組譜,，揭示與腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因表達模式,。

研究方法：

取材：18例頭頸部鱗狀細胞癌的6000個單細胞，包括5對原發(fā)性腫瘤和轉(zhuǎn)移淋巴結(jié),。
測序：NextSeq 500,，PE38。
分析：CNV及表達譜分析

研究結(jié)果：

◎惡性細胞的CNV模式與WES數(shù)據(jù)分析得到的CNV模式類似,。

◎?qū)?363個非惡性腫瘤細胞進行聚類,，可以注釋為T細胞、B細胞,、巨噬細胞,、樹突狀細胞、肥大細胞,、內(nèi)皮細胞,、成纖維細胞和肌細胞。值得注意的是每種細胞都含有來自不同患者的細胞,，表明不同頭頸部腫瘤組織微環(huán)境中的細胞種類和表達模式基本一致,。

◎TCGA依據(jù)數(shù)百個頭頸部腫瘤的表達譜數(shù)據(jù)，將頭頸部腫瘤分為四個亞型：基礎(chǔ)型,、間充質(zhì)型,、經(jīng)典型和非典型型。本研究對10個HNSCC患者惡性腫瘤細胞的表達模式進行分型,，每個細胞都清楚地映射到三個亞型,，但沒有一個惡性細胞映射到間充質(zhì)亞型。當包括基質(zhì)和免疫細胞時,，發(fā)現(xiàn)數(shù)百個成纖維細胞,、肌成纖維細胞和肌細胞映射到間充質(zhì)亞型。由此推斷TCGA間充質(zhì)亞型更多反映的是基質(zhì)而不是惡性細胞的特征,。

◎部分上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（p-EMT）與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和局部侵犯臨床相關(guān),，與原位腫瘤大小無關(guān)。p-EMT有望輔助判斷頸部的淋巴結(jié)組織是否需要被切除,。

圖2. 肝硬化病人和健康人在不同分類水平上的物種豐度差異,。
相對于健康人，在門,、屬,、種水平上肝硬化病人豐度減少的物種（a）和豐度增加的物種（b）

研究結(jié)論：

不同患者中間質(zhì)細胞和免疫細胞基因表達模式一致，不同患者的惡性腫瘤細胞在細胞周期,、應(yīng)激,、缺氧,、上皮分化和p-EMT等相關(guān)基因上表達模式不同。p-EMT細胞更多位于原位腫瘤細胞邊緣,。該研究結(jié)合單細胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)完善了頭頸部腫瘤的分型,。建立了p-EMT做為獨立的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、分級和不良病理特征預(yù)測指標,。

參考文獻：

Puram SV, Tirosh I, Parikh AS. et al. Single-cell transcriptomic analysis of primary and metastatic tumor ecosystems in head and neck cancer. Cell. 2017 Dec 14;171(7):1611-1624.