2023 年11 月27 日，《先進科學(xué)》（Advanced Science）在線刊登了浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院郭國驥教授團隊的研究成果“Pan-cancer single-nucleus total RNA sequencing using snHH-Seq”（DOI：10.1002/advs.202304755）。論文報道了一種高通量、高靈敏度的單細胞核總RNA 測序方法snHH-seq（high-throughput and high-sensitivity single-nucleus total RNA sequencing），并使用該方法繪制了囊括9種腫瘤、70余萬單細胞的泛腫瘤單細胞圖譜，全面解析腫瘤轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，包括表達水平、突變、剪接模式、克隆動態(tài)等，為全面理解癌癥發(fā)病及進展的分子機制奠定基礎(chǔ)，為改善癌癥診斷、預(yù)后和治療結(jié)果提供助力。

研究人員首先將隨機引物和預(yù)索引策略結(jié)合在液滴微流控平臺上開發(fā)了snHH-seq，并建立了詳細的分析流程用于更好地解析snHH-seq數(shù)據(jù)。使用細胞核進行單細胞測序，解除了對非新鮮樣本分析的限制，降低了細胞解離的難度，并減少解離過程中產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)，使得跨時間維度樣本分析成為可能。使用隨機引物而不是oligo-dT引物捕獲RNA，不僅可以拯救部分降解的樣本，而且具有更高的靈敏度（一個轉(zhuǎn)錄本有多個引物結(jié)合位點）和更高的覆蓋率（轉(zhuǎn)錄本的3'和5'端，polyA 尾RNA 和非polyA 尾RNA）。預(yù)索引策略應(yīng)用于基于微流控液滴和微孔板的單細胞測序平臺，能夠提高至少一個數(shù)量級的細胞通量，并實現(xiàn)樣品的并行分析。

研究人員采用snHH-seq分析了32份臨床冷凍腫瘤標(biāo)本（包括肺腺癌、肝細胞癌、肝內(nèi)膽管癌、膠質(zhì)瘤、結(jié)腸腺癌、直腸腺癌、乳腺浸潤性癌、食管癌和胃腺癌），在泛癌水平上通過對惡性細胞進行亞型分析來解析不同癌癥類型的共性，并對腫瘤體細胞突變及其對可變剪接的影響進行了分析。結(jié)果表明，在腫瘤發(fā)展過程中，非惡性的上皮細胞中可能積累了大量常見變異，導(dǎo)致相關(guān)轉(zhuǎn)錄調(diào)控的變化，同時RNU基因（剪切相關(guān)基因）變異可能影響惡性細胞中的剪接過程，促進癌癥干細胞基因轉(zhuǎn)錄亞型的表達。不同基因亞型的表達水平可能作為惡性細胞的特征和標(biāo)簽。

論文第一作者為良渚實驗室陳海德博士、香港大學(xué)方秀南博士、良渚實驗室邵紀(jì)凱博士研究生、浙江大學(xué)附屬第一醫(yī)院章琦副教授、浙江省腫瘤醫(yī)院徐麗偉博士、杭州躍真生物科技有限公司陳嘉業(yè)工程師。研究獲得了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金的支持。