【综述】盘点单细胞测序研究——续篇

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作者：竹子

导言：单细胞测序技术自 2009 年问世，2013 年被 Nature Methods 评为年度技术以来，越来越多地被应用在基础科研和临床研究等方面。

单细胞测序在肿瘤、发育生物学、免疫学、神经科学、大规模细胞图谱构建、细胞亚群细化&稀有细胞类型鉴定等领域有重要应用，是目前研究的焦点。

肿瘤

2019.10.7

研究小组使用类器官技术和单细胞RNA测序研究膀胱癌

西班牙国家癌症研究中心（CNIO）的帕科·雷尔（Paco Real）领导的上皮癌变研究小组的科学家已经使用创新的类器官技术来实现小鼠尿路上皮细胞稳定，长期培养。随后，他们通过对单个细胞的RNA进行测序来表征类器官，并鉴定出少量的干细胞（增殖细胞），这些细胞产生了类器官，目前尚无法研究。这将开创泌尿系统疾病研究的新纪元。该研究发表在《自然通讯》杂志上。

DOI：10.1038 / s41467-019-12307-1

2018.11.30

研究人员使用优化的单细胞多组学测序来更好地了解结肠癌肿瘤的异质性

与中国多个机构有联系的一组研究人员发现，使用优化的单细胞多组学测序可以更好地揭示结肠癌肿瘤的异质性。该小组在《科学》杂志上发表的论文中描述了他们了解结直肠癌进展的独特方法。

研究人员指出，大多数大肠癌进展的遗传研究都涉及基因表达。他们建议需要更多的研究来了解结直肠肿瘤如何转移。为此，他们开发了一种测序方法，可同时分析单个细胞中的拷贝数变异，甲基化和基因表达-该方法将单细胞测序数据与来自染色体构象，表观遗传数据和肿瘤细胞其他特征的信息结合在一起。

DOI：10.1126 / science.aao3791

2018.11.28

单细胞测序揭示了为什么癌症会在特定细胞类型中形成

一项称为单细胞RNA测序的革命性新技术使研究人员能够研究单个细胞中的基因表达，从而消除了污染的细胞样品和取平均值的问题。伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员组装了一个Drop-seq仪器，以分离发育中的果蝇的眼睛细胞，实验室将其用作模型系统。然后，他们能够研究眼睛中成千上万个不同细胞中RB基因突变引起的基因表达变化，而不是具有正常RB基因拷贝的细胞中的基因表达。他们的结果发表在《自然通讯》上。这是一项真正的革命性技术，有望为癌症的起源以及某些癌症为何起源于某些细胞类型而非其他癌症提供新的认识。

DOI：10.1038 / s41467-018-07540-z

2018.11.28

单细胞测序揭示了为什么特定细胞类型会形成癌症

一项称为单细胞RNA测序的革命性新技术使研究人员能够研究单个细胞中的基因表达，从而消除了污染的细胞样品和取平均值的问题。Frolov的实验室采用了一种称为Drop-seq的技术，该技术可使研究人员分离单细胞并对其进行基因测序。Drop-seq可以同时对数千个单个细胞进行测序。他们的结果发表在《自然通讯》上。

DOI：10.1038 / s41467-018-07540-z

2017.3.30

单细胞RNA测序揭示两种主要类型脑肿瘤的详细组成

对两种脑肿瘤亚型的详细分析显示，它们可能起源于相同类型的神经祖细胞，并通过基因突变模式和其微环境的组成加以区分。由麻省总医院（MGH）和麻省理工学院和哈佛大学博德研究所的研究人员领导的一项研究结果将于3月31日出版的《科学》杂志上发表。

DOI：10.1126 / science.aai8478

发育生物学

2020.5.13

深入了解肠道激素

干细胞与发育生物学研究所的研究人员对肠道中产生人类激素的细胞进行了深入的描述。结果发表在科学杂志《细胞》上在5月13日。研究人员开发了一个广泛的工具箱，可以研究实验室中生长的称为类器官的小肠内人类激素产生细胞。这些发现为治疗2型糖尿病和肥胖症等疾病提供了潜在的新途径。研究人员首次使用称为单细胞测序的技术描述了在不同类型的人类肠内分泌细胞中有活性的所有基因。基于这些数据，他们创建了迄今为止对人类肠内分泌细胞不同亚型最深刻见解的地图集。该图集揭示了对肠内分泌细胞功能至关重要的基因的活性。

DOI：10.1016 / j.cell.2020.04.036

2019.8.22

研究人员使用单细胞测序来更好地了解人类胚胎植入

中国多个机构的一组研究人员使用单细胞测序技术来了解子宫植入过程中有关人类胚胎的更多信息。该小组在《自然》杂志上发表的论文中描述了从植入前，植入中和植入后对数千个人类胚胎细胞进行测序的过程，以及他们从中学到的知识。

DOI：10.1038 / s41586-019-1500-0

神经科学

2018.6.29

使用新的单细胞测序技术揭示复杂的大脑回路

希望之城的子公司转化基因组学研究所的研究人员与硅谷的一家名为Circuit Therapeutics Inc.的初创公司结合在一起，在大脑内部深深地观察了一种称为纹状体的结构，该结构负责控制人的运动方式，但也有助于大脑的决策和动作的启动。通过使用单细胞RNA测序，该小组重新定义了对MSN细胞工作方式的先前了解，并将其添加到先前使用较旧技术通过研究大量纹状体组织分析基因表达而发现的MSN标记基因列表中。该研究发表在《细胞神经科学前沿》杂志中。

DOI：10.3389 / fncel.2018.00159

免疫学

2017.3.30

研究人员使用单细胞测序来了解细胞如何老化

欧洲生物信息学研究所（EMBL-EBI），剑桥大学，惠康信托基金会桑格研究所和英国癌症研究中心英国剑桥研究所（CRUK-CI）的研究人员阐明了关于免疫系统为什么会随着年龄增长而减弱的长期争论。他们的发现发表在《科学》（Science）杂志上，表明与较年轻的免疫细胞相比，较老的组织中的免疫细胞缺乏协调性，并且基因表达的变异性更大。跨学科研究为更深入探索不同类型细胞衰老的机制铺平了道路。它还说明了单细胞测序的潜力，可以使人们对细胞的发育和活性有更深入的了解。

DOI: 10.1126/science.aah4115

2016.3.7

免疫学符合单细胞测序

惠康基因组园区单细胞基因组学中心的研究可能会改变我们看待基因表达和免疫反应的方式。新方法TraCeR 在《自然方法》上发表，为研究免疫应答、疫苗接种、癌症和自身免疫性提供了强大的工具。

DOI：10.1038 / nmeth.3800

2016.2.15

通过单细胞RNA测序发现了ILC免疫细胞的新亚组

在发表于“ 自然免疫学 ”杂志上的一项新研究中，对相对新发现的一组称为ILC的免疫细胞进行了详细的研究。通过分析单个扁桃体细胞中的基因表达，瑞典Karolinska研究所的科学家发现了三个以前未知的ILC亚组，并揭示了这些细胞如何在人体中发挥作用。

DOI：10.1038 / ni.3368

大规模细胞图谱构建

2016.11.10

单细胞测序对正在发育的小鼠心脏进行普查

哈佛大学医学院领导的研究人员从小鼠胚胎发育的七个不同阶段对心脏细胞进行了采样。他们使用最新的单细胞RNA测序技术，将细胞分为三个已知类别：心肌细胞或心肌细胞；形成血管的内皮细胞；和成纤维细胞将一切结合在一起-并观察其遗传活性随时间变化。该结果发表在《发育细胞》上，有助于阐明每个时间段心脏各部分中存在哪些细胞类型，并揭示先前未知的细胞类型。研究人员还描述了具有导致人类先天性心脏缺陷的基因突变的小鼠中特定细胞类型的错误。

DOI：10.1016 / j.devcel.2016.10.001

细胞亚型细化

2018.7.18

单细胞RNA测序产生新的视网膜神经节细胞亚型

康涅狄格大学健康中心（UConn Health）和杰克逊实验室（JAX）的研究人员已经鉴定出40种亚型的视网膜神经节细胞（RGC）以及区分它们的遗传标记和转录因子。他们的研究发表在《自然通讯》上，为生物学中的一个大问题提供了新的精确度：什么构成细胞类型或亚型？

 DOI：10.1038 / s41467-018-05134-3

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