肿瘤内异质性分析—TARGET-seq

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文章信息
本期文章题目是：Unravelling Intratumoral Heterogeneity through High-Sensitivity Single-Cell Mutational Analysis and Parallel RNA Sequencing。于2019年发表在Molecular Cell。

  摘 · 要  

单细胞RNA测序（scRNA-seq）已成为解决转录异质性的有力工具。然而，由于缺乏对绝大多数细胞的关键突变热点的覆盖，它在研究癌组织中的应用目前受到阻碍;这种缺乏覆盖率的现象阻碍了来自同一细胞的基因和转录读数之间的相关性。为了克服这个问题，我们开发了TARGET-seq，这是一种从基因组和编码DNA中检测单个细胞内多重突变的高灵敏度方法，同时进行无偏全转录组分析。将TARGET-seq应用于4,559个单细胞，我们展示了该技术如何独特地解决骨髓增生性肿瘤（MPN）干细胞和祖细胞中的转录和遗传肿瘤异质性，为突变和非突变细胞的失调途径提供了见解。 TARGET-seq是解析癌细胞遗传上不同亚克隆的分子特征的有力工具。

测序数据介绍

  • 工具：TARGET-Seq

  •  测序对象：4559个人类单细胞，其中包括8例骨髓增生性肿瘤(MPN)患者的原代人类造血干细胞和祖细胞（HSPCs）及2例正常样本细胞的转录本数据。

  • 测序数据：GEO：GSE105454

技术突破 

TARGET-Seq从单个细胞产生无偏倚的转录组读数（通过两个细胞系和对照组的评比，检测到基因数量无显著差异），测序质量控制验证本文方法对比于SMART-seq在细胞数量、转录本覆盖率、基因表达相关性等方面具有较高的优越性。

用TARGET-Seq对单细胞进行无偏全长转录组分析，发现MPN患者的干细胞室在基因和转录上是不均匀的。

TARGET-Seq揭示MPN患者干细胞区的遗传和转录异质性

TARGET-Seq揭示与单个HSPC中体细胞突变的存在或不存在相关的不同转录特征

高通量TARGET-Seq鉴定JAK2-V617F突变体骨髓纤维化的HSPCs中遗传亚克隆的分子特征

TARGET-Seq解决了单个骨髓纤维化患者中HSPCs的遗传和转录异质性

 总结   

TARGET-seq是解决遗传和转录瘤内异质性的有力工具。 TARGET-seq还独特地允许在肿瘤细胞的遗传上不同的亚克隆内鉴定特定的分子特征。这将为scRNA测序的应用铺平道路，用于肿瘤内异质性的确定性分析以及治疗抗性肿瘤亚克隆的鉴定和表征。

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