單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序是指在單個(gè)細(xì)胞水平上對(duì)轉(zhuǎn)錄組或基因組進(jìn)行擴(kuò)增并測(cè)序,以檢測(cè)單細(xì)胞在轉(zhuǎn)錄組學(xué)(RNA表達(dá)水平;轉(zhuǎn)錄本的選擇性剪接)的數(shù)據(jù)。單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)的突出優(yōu)點(diǎn)是可以從細(xì)胞圖譜的角度,探測(cè)細(xì)胞特異性以及細(xì)胞間的差異,探索細(xì)胞間的協(xié)同運(yùn)作方式,研究組織異質(zhì)性問題。根據(jù)細(xì)胞層面的特征對(duì)疾病進(jìn)行深度刻畫。
基因表達(dá)譜分析、生物標(biāo)志物/疾病分型、腦發(fā)育研究、腫瘤方向研究、干細(xì)胞發(fā)育及分化研究等。
大規(guī)模細(xì)胞圖譜構(gòu)建: 特定組織裂解后通過單細(xì)胞測(cè)序獲得單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜,并基于每個(gè)細(xì)胞基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)胞類型聚類,分析研究復(fù)雜器官中不同細(xì)胞亞型的功能,了解細(xì)胞間的差異以及各種細(xì)胞群體間的協(xié)作關(guān)系。
細(xì)胞亞群細(xì)化&稀有細(xì)胞類型鑒定: 在單細(xì)胞類型聚類基礎(chǔ)上,依照已知細(xì)胞類型標(biāo)志基因表達(dá)情況和新基因表達(dá)情況,進(jìn)一步細(xì)分細(xì)胞類型并發(fā)現(xiàn)新的細(xì)胞亞群,分析各個(gè)小亞群細(xì)胞差異,小亞群細(xì)胞和稀有細(xì)胞類型在生物學(xué)過程參與的功能。
干細(xì)胞發(fā)育及分化研究: 通過單細(xì)胞測(cè)序全面解析干細(xì)胞異質(zhì)性,鑒定干細(xì)胞分化不同階段的不同類型分化過程細(xì)胞,鑒定不同亞型干細(xì)胞Marker基因,繪制干細(xì)胞發(fā)育和分化軌跡,解析干細(xì)胞發(fā)育和分化的分子機(jī)理。


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期刊:Cell Reports 發(fā)表時(shí)間:2019年5月 單位:清華大學(xué)
慢性萎縮性胃炎(CAG)和腸化生(IM)是腸型胃癌(GC)的主要癌前病變。CAG或IM患者胃癌風(fēng)險(xiǎn)增加。細(xì)胞類型的改變?cè)趶陌┣安∽兊綈盒圆∽兊募?jí)聯(lián)過程中起著至關(guān)重要的作用。然而,在癌前病變和惡性病變的胃粘膜中,完全不同的細(xì)胞類型及其分子特征仍有待明確,這阻礙了我們研究它們?cè)谖赴┌l(fā)病機(jī)制中的作用。
對(duì)來自9名患有非萎縮性胃炎(NAG)、慢性萎縮性胃炎(CAG)、腸化生或早期胃癌(EGC)的患者的13個(gè)胃幽門粘膜活檢的56,440個(gè)細(xì)胞進(jìn)行了單細(xì)胞RNA測(cè)序調(diào)查,構(gòu)建了胃前惡性和早期惡性病變的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜。這些活檢包括三個(gè)野生表淺胃炎(NAG)樣本、三個(gè)CAG樣本、六個(gè)IM樣本和一個(gè)EGC樣本,覆蓋了從胃炎到早期胃癌的演變過程。
1. 沿著從NAG、CAG和IM到EGC的級(jí)聯(lián)分布,最終共鑒定出17個(gè)主要細(xì)胞簇,將其定義為人胃粘膜癌前和早期惡性病變的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜。基于已知標(biāo)記物的表達(dá),發(fā)現(xiàn)圖譜主要包括上皮細(xì)胞(EPCAM、KRT18和MUC1)和非上皮細(xì)胞(VIM和PTPRC)(圖S5)。上皮細(xì)胞主要為胃上皮細(xì)胞,包括胃竇基底腺黏液細(xì)胞(GMCs,標(biāo)記為MUC6和TFF2)、胃坑黏液細(xì)胞(PMCs,標(biāo)記為MUC5AC和TFF1)、首席細(xì)胞(PGA4和PGA3)、腸內(nèi)分泌細(xì)胞(CHGA和CHGB)。

2. EGC是一種局限于粘膜和粘膜下層的病變,與淋巴結(jié)是否受累無關(guān),5年生存率為>90%,因此對(duì)早期發(fā)現(xiàn)GC的潛在標(biāo)志物的識(shí)別至關(guān)重要。在此,將重點(diǎn)放在假定的“癌細(xì)胞”簇(圖A),并描述其表達(dá)譜,確認(rèn)了胃腸道癌癥標(biāo)記基因CEACAM6、BAX和CCND2在癌細(xì)胞簇中的特異性上調(diào)。
