北京大学汤富酬、黄岩谊开发创新性三重组学测序技术

单细胞三重组学测序技术(scTrio-seq)

癌症中两个细胞亚群的DNA拷贝数差异

单细胞中三种组学之间的对应关系

　　来自北京大学、首都医科大学的研究人员报告称，他们开发出了一种创新性的单细胞三重组学测序(triple omics sequencing)技术：scTrio-seq，并利用它揭示出了肝细胞癌中的遗传、表观遗传及转录组异质性。这一重要的研究发布在2月23日的《Cell Research》杂志上。

　　北京大学生命科学学院的汤富酬(Fuchou Tang)研究员、黄岩谊(Yanyi Huang)研究员以及首都医科大学彭吉润(Jirun Peng)教授是这篇论文的共同通讯作者。

　　近年来开发出的单细胞基因组、DNA甲基化组和转录组测序技术大大地帮助解析了细胞群中的异质性。来自国内外的研究组报道称开发出了一些单细胞的RNA测序方法，诸如scRNA-seq, Smart-seq/Smart-seq2, CEL-seq, MARS-seq, STRT-seq, and Quartz-seq，并应用这些技术分析了哺乳动物胚胎发育过程中的基因表达动态或肿瘤异质性。

　　一些单细胞基因组测序技术也被用于揭示人类单个生殖细胞中的重组模式和非整倍性，以及肿瘤和循环肿瘤细胞中的基因组异质性。近期研究人员还开发出了一些单细胞DNA甲基化组测序技术，如ScRRBS和scBS-Seq，对单个细胞中的所有DNA甲基化进行分析。基于微阵列或新一代测序结合分析单细胞的基因组和转录组也被成功用于解析肿瘤异质性。

　　然而，要直接分析单个细胞中遗传和表观遗传因子调控基因表达的机制，需要开发出能够在单细胞中同时分析基因组、表观基因组合转录组的方法。这种方法尤其适宜于三个组学显示强异质性的癌症。

　　在这篇新文章中研究人员报告称开发出了一种单细胞三重组学测序技术scTrio-seq，可用来同时分析单个哺乳动物细胞的基因组拷贝数变异(CNVs)、DNA甲基化组和转录组。他们证实在获得或丧失的基因组区域内大规模地CNVs导致了一些基因的RNA表达成比例的改变，而这些CNVs通常没有影响这些区域中的DNA甲基化。此外，研究人员应用scTrio-seq分析了源自一个人类肝细胞癌组织样本的25个癌细胞。基于单个细胞的CNVs、DNA甲基化组或转录组鉴别出了这些细胞内的两个亚群。

　　新研究为剖析基因组和表观基因组异质性对细胞群内转录组异质性的复杂贡献提供了一条途径。