單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)科研和臨床研究。單細(xì)胞在許多領(lǐng)域都占有一席之地,對(duì)于癌癥早期的診斷、追蹤以及個(gè)體化治療具有重要意義。
初次聽說(shuō)細(xì)胞測(cè)序技術(shù),又是什么噱頭?如果細(xì)胞測(cè)序就能測(cè)一個(gè)細(xì)胞或幾個(gè)細(xì)胞的話,這有什么意義?特別是對(duì)異質(zhì)性高的腫瘤組織來(lái)講,測(cè)一個(gè)細(xì)胞能代表什么?
無(wú)論是蠕蟲,藍(lán)鯨,還是人類,自然界所有的多細(xì)胞生命都是從單個(gè)細(xì)胞發(fā)育而來(lái)開始。這樣一個(gè)單細(xì)胞,鬼斧神工地構(gòu)建出有機(jī)生命體所需的各種組織、器官、系統(tǒng)。每個(gè)新細(xì)胞在正確的時(shí)間,在正確的地方分裂、分化,并與相鄰細(xì)胞協(xié)調(diào)精準(zhǔn)發(fā)揮功能。
多細(xì)胞生命的發(fā)育過(guò)程,是自然界中引人注目的壯舉之一。盡管經(jīng)過(guò)數(shù)十年的研究,生物學(xué)家仍然無(wú)法*理解這一過(guò)程。測(cè)序首先不是僅僅對(duì)一個(gè)細(xì)胞進(jìn)行測(cè)序,而是說(shuō)該項(xiàng)技術(shù)能對(duì)單一細(xì)胞的基因組或轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行測(cè)序,可以理解為單細(xì)胞水平上的測(cè)序。
在介紹基本原理之前先讓我們嘗試著回答一下:為什么要進(jìn)行測(cè)序?換個(gè)姿勢(shì)來(lái)問(wèn)就是,單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)能解決什么傳統(tǒng)方法解決不了的問(wèn)題?
世界上沒(méi)有兩片相同的葉子,對(duì)于多細(xì)胞生物來(lái)說(shuō)細(xì)胞與細(xì)胞之間是存在差異的,很多時(shí)候是基因組、轉(zhuǎn)錄組上的失之毫厘,功能上的差之千里。
比如在腫瘤組織中,腫塊中心的細(xì)胞與腫塊周圍的細(xì)胞,原發(fā)灶與轉(zhuǎn)移灶的細(xì)胞,其基因組與轉(zhuǎn)錄組等遺傳信息是存在差異的,這也就導(dǎo)致不同腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出免疫特性、生長(zhǎng)速度、侵襲能力等表型方面的差異,導(dǎo)致對(duì)不同抗腫瘤藥物的敏感性不同或放療敏感性的差異。該技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的原理:將單細(xì)胞分離出來(lái),單獨(dú)構(gòu)建測(cè)序文庫(kù),并進(jìn)行測(cè)序。