Nat Comm| 可以实现无污染的高通量单细胞RNA测序技术Hydro-Seq助力循环肿瘤细胞的研究

推荐：江舜尧

编译：美少女

编辑：马莉

美国密西根大学Euisik Yoon等学者于2019年5月15日在期刊   《Nature Communications》 上发表了《Hydro-Seq enables contamination-free high-throughput single-cell RNA-sequencing for circulating tumor cells》的文章，此文章揭示了一种新的能够实现无污染的高通量单细胞RNA测序方法——Hydro-Seq，根据该研究可以从血液样本中彻底分离出循环肿瘤细胞，以期能够有效地对肿瘤进行监测。

文章摘要

循环肿瘤细胞（circulating tumor cells，CTCs）的单细胞分辨率水平的分子分析在基于简单液体活检的癌症诊断和治疗的相关应用方面被寄予了很大的希望。虽然目前高通量平行单细胞RNA测序技术（single-cell RNA sequencing，scRNA-seq）的发展为解决在基因表达和通路调节上的细胞异质性问题提供了解决方案，然而由于微量的CTC肿瘤细胞会被巨量的血细胞污染限制了目前可用技术的应用。在此，研究者提出一种新型的应用于高通量CTC肿瘤细胞分析的可扩展流体动力学scRNA-seq测序打码技术——Hydro-Seq。有着高细胞捕获工作效率和移除掉污染能力的Hydro-Seq测序方法使得研究人员以高通量从21个乳腺癌患者的组织样本中获得了666个CTC肿瘤细胞。基于此，文章中鉴定了乳腺癌的激素药物靶点并制定了相应的靶向治疗方案，跟踪了每一个表达肿瘤干细胞（cancer stem cells，CSCs）表达标记的细胞并且观测了上皮/间叶细胞的细胞状态转移。对这些细胞进行的转录组分析为检测目标疗法和在此过程当中的肿瘤代谢过程提供了重要的观点和视角。

文中重要图片说明

图1 | Hydro-Seq，一种针对被污染的罕见样本的高细胞捕获工作效率的scRNA-seq测序平台

图2 | 样本混合实验以及Hydro-Seq平台上CTC肿瘤细胞的上样

图3 | CTC细胞的免疫染色以及单细胞RNA测序

图4 | 乳腺CTC肿瘤细胞的基因表达和聚类分析

图5 | EMT样和MET样状态下的CTC肿瘤细胞病人样本中的异质性

表1 | 用于区分HER2+ MET样和HER2- EMT样的CTC肿瘤细胞的通路，p值由费舍尔检验（Fisher’s Exact Test）计算得到