癌症单细胞分析

对单个癌细胞展开研究,分析其 DNA、RNA、表观基因组及蛋白质的变异特征

 

从细胞层面解析癌症

由新一代测序(NGS)赋能的单细胞测序技术,可对单个癌细胞的基因组或转录组进行检测,实现细胞间异质性的高分辨率解析。对样本进行均值分析在部分研究场景中具备参考价值,而对单个细胞开展检测,能够为肿瘤微环境这类异质性样本的研究挖掘更多潜在线索。癌症单细胞分析技术可从 DNA、RNA、表观遗传及蛋白质层面(可单独检测,也可开展多组学实验),挖掘癌症的驱动机制 —— 这些关键信息在对样本进行批量混合分析时,往往会被掩盖。1

批量细胞分析与单细胞分析对比

批量细胞分析与单细胞分析的选型,取决于整体研究目标。对单个细胞进行特征分析,可助力研究者探究特异细胞群对癌症的作用机制,以及其潜在的治疗应用价值。


单细胞测序相较批量细胞测序的核心优势包括:

  • 检测肿瘤微环境中的功能性细胞群
  • 揭示免疫细胞(如 B 细胞、T 细胞)、成纤维细胞等非癌细胞群对肿瘤生物学特征的影响
  • 解析表观遗传异质性在癌症进展中的作用
  • 从肿瘤样本中构建体细胞变异的演化轨迹
  • 鉴定并表征癌症干细胞群

癌症单细胞分析的研究方法

单细胞转录组学

单细胞转录组学为解析细胞功能、探究细胞在微环境中的个体间互作机制,带来了前所未有的研究视角。Illumina 新一代测序(NGS)技术可充分发挥单细胞基因表达研究的发现能力,助力研究者在单次检测中,以高准确性和高灵敏度完成数百万个单细胞的检测分析。

转座酶可及性染色质测序技术(ATAC-Seq)

ATAC-Seq 技术可对复杂组织中不同细胞类型的染色质可及性进行特征分析,揭示染色质结构对基因表达的调控作用。单细胞 ATAC-Seq 技术结合细胞条形码与 Tn5 转座酶片段化技术实现高分辨率检测 —— 该技术通过测序接头对开放染色质区域进行标记,随后对标记的 DNA 片段进行纯化、扩增和测序,最终生成精细化的染色质可及性图谱。

单细胞免疫组库

单细胞免疫组库指生物体内多样化的单个免疫细胞集合,每个免疫细胞表面均表达独特的受体分子。这类受体可使免疫细胞识别病原体、异常细胞等外源威胁并做出免疫应答。

单细胞免疫组库分析需对编码上述受体的基因序列展开研究,从单细胞层面解析免疫系统的多样性、功能特性及特异性。该分析方法为探究疾病中的免疫应答机制提供了研究思路,可为个性化医疗方案的制定、靶向治疗手段的研发提供支撑。

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美国Creighton大学用单细胞测序推动癌症研究进展

一起来聆听美国Creighton大学创新基因组学与生物信息学核心实验室(IGBC)联合主任夏军博士、付雨思博士分享其癌症研究工作,以及为他们的研究带来灵感的科研同行。依托 NextSeq 2000 测序系统,团队研发出高准确性的单细胞测序方法,可实现癌症生物标志物的检测,助力研究进程提质提速,也为与合作方共同深入探究癌症驱动的分子基础机制搭建了合作桥梁。

单细胞测序推荐产品

Illumina Single Cell 3' RNA Prep

易于使用且高度可扩展的单细胞RNA-Seq解决方案,可实现mRNA捕获、条码编制和文库制备,无需复杂的工作流程或微流控技术

NovaSeq X系列基因测序仪

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其他资源

重新定义癌症研究的探索边界

本场网络研讨会中,单细胞、空间组学及多组学测序技术为癌症研究带来了突破性变革,带您深入了解这些革新性研究方案。

 

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Illumina Connected Analytics 单细胞 RNA 测序分析流程

本演示将为您展示,Illumina Connected Analytics(ICA)用户如何运行单细胞 RNA 测序分析流程 —— 该流程整合 DRAGEN 二级分析流程,并可在 ICA Bench 操作环境中,通过交互式 R Shiny 应用对分析结果进行解读。

 

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参考资料
  1. Aldridge S, Teichmann SA. Single cell transcriptomics comes of age. Nat Commun. 2020;11(1):4307. doi:10.1038/s41467-02018158-5