案例解析与旌准相关研究介绍

案例解析:基于单细胞RNA序列分析对异柠檬酸脱氢酶突变型胶质瘤的基因谱系和肿瘤微环境的研究

研究概述:

传统经典的肿瘤诊断有基于基因水平的FISH/ISH,蛋白水平的IHC、ELISA,组织水平的形态学观察。基因组学的发展,让肿瘤的诊断深入到基因组和转录组序列分析水平。然而,肿瘤内部存在复杂的微环境,传统的IHC虽然观察到肿瘤标准分子在肿瘤各细胞的分布情况,但是存在检测灵敏度和假阳性问题。其他检测方法都存在整体定性,而不能精细区分的局限性。

在本研究中,作者以10个星形细胞瘤和6个少突胶质瘤为样本,采用流式分选技术,分别获得9800个细胞和4300个细胞进行单细胞RNA测序。作者将测序结果和癌症基因组图谱(TCGA)的165个全肿瘤测序数据进行比对分析,发现星形细胞瘤和少突神经胶质瘤来自同一种神经前体细胞。

与此同时,作者发现上述两种肿瘤中都含有星形胶质样细胞、少突样细胞、干细胞样细胞。很多在全肿瘤测序中显示出的星形细胞瘤和少突胶质细胞瘤的RNA表达差异都是肿瘤微环境产生的,如肿瘤微环境中不同的免疫细胞的数量差别。这些发现揭示了肿瘤微环境在不同肿瘤中的特异性以及重要性。

图四 两种肿瘤的单细胞测序(上图)及肿瘤微环境内细胞分类(下图)

旌准相关研究介绍:

        肿瘤复杂的微环境给临床用药、临床诊断、基础研究等方面带来了不少困难。旌准目前拥有两家独立检验实验室,建立了齐全的病理平台,如融合基因和重排基因的FISH检测平台,单碱基或多碱基突变的荧光定量PCR检测(自主研发试剂盒)和测序平台,蛋白水平的免疫组化、免疫荧光、ELISA检测平台。

        同时,转录本是衔接基因组和蛋白的重要中间环节。转录组的改变也是很多疾病发生的根源。然而,常规的原位杂交技术由于需要考虑样本降解程度、样本来源、表达丰度等因素,mRNA的高灵敏度的可视化检测技术一直进展缓慢。旌准与ACD公司建立战略合作关系,在疾病的转录水平检测方面开展了广泛、深入的研究,在不同程度降解样本、低丰度转录样本、高通量筛选等研究中取得良好的进展。

这些技术为疾病样本的检测、细胞/动物突变模型建立后的病理分析等提供了强大技术支持。

参考文献:

A. S. Venteicher, I. Tirosh, C. Hebert, K. Yizhak, C. Neftel, M. G. Filbin, V. Hovestadt, L. E. Escalante, M. L. Shaw, C. Rodman, S. M. Gillespie, D. Dionne, C. C. Luo, H. Ravichandran, R. Mylvaganam, C. Mount, M. L. Onozato, B. V. Nahed, H. Wakimoto, W. T. Curry, A. J. Iafrate, M. N. Rivera, M. P. Frosch, T. R. Golub, P. K. Brastianos, G. Getz, A. P. Patel, M. Monje, D. P. Cahill, O. Rozenblatt-Rosen, D. N. Louis, B. E. Bernstein, A. Regev, M. L. Suva, Decoupling genetics, lineages, and microenvironment in IDH-mutant gliomas by single-cell RNA-seq. Science 355, (2017); published online EpubMar 31 (10.1126/science.aai8478).