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單細胞測序服務(wù)
產(chǎn)品介紹 結(jié)果展示 案例分享 常見問題 單細胞RNA測序
案例分享

1.研究背景
                   異質(zhì)細胞群體中的細胞多樣性能夠?qū)毎婊詈驮鲋场λ幬锆煼ê透深A(yù)作出的反應(yīng)以及很多其他的生物過程產(chǎn)生深刻影響。高通量單細胞轉(zhuǎn)錄組測序可用來研究黑色素瘤組織多樣性的復(fù)雜細胞微環(huán)境。
2.方法流程
    ? 通過流式分選了來自于 19 個患者的 4,645 細胞進行單細胞轉(zhuǎn)錄組測序；每個細胞 15 萬Reads 數(shù)。? 熒光免疫組化分析。
3.研究結(jié)果
    ? 單細胞轉(zhuǎn)錄譜區(qū)分惡性細胞和非惡性細胞的狀態(tài)
        通過 CNV 分析確定為惡性的細胞，然后根據(jù)其基因表達情況進行了 TSNE 降維分析，惡性細胞分為 6 個亞型，表明了腫瘤的異質(zhì)性。而非惡性細胞則相反，主要是通過細胞類型進行了區(qū)分，比如 T 細胞、 B 細胞、巨噬細胞、內(nèi)皮細胞、癌相關(guān)成纖維細胞（ CAFs）和 NK 細胞（圖1）。

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圖1 惡性細胞和非惡性細胞分群結(jié)果

   ? 惡性細胞的分析揭示了細胞周期的異質(zhì)性
       使用 G1 或 S／M 期的標(biāo)志性基因來分析惡性細胞的不同亞群（圖 2），該分析揭示了在腫瘤組織中，循環(huán)的細胞所占的比例平均為 13.5%；也區(qū)分低循環(huán)狀態(tài)的細胞和高循環(huán)狀態(tài)的細胞，比如 Mel79 處于低循環(huán)、而 Mel78 則處于高循環(huán)狀態(tài)的腫瘤。 KDM5B 基因的表達與非循環(huán)狀態(tài)的腫瘤有高度相關(guān)性，它在小鼠模型中編碼 H3K4 組蛋白去甲基酶，這個酶與低循環(huán)相關(guān)，同時也有類似于黑色素瘤干細胞的耐藥性的特征。

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圖2細胞所處循環(huán)狀態(tài)展示圖

   ? 非惡性細胞以及他們在黑色素瘤微環(huán)境中的相互作用
       各種各樣的非惡性細胞組成了腫瘤的微環(huán)境，微環(huán)境的組成對腫瘤的發(fā)要影響。通過單細胞測序的數(shù)據(jù)區(qū)分了微環(huán)境中不同細胞的類型（圖 3），包括T細胞、B 細胞、巨噬細胞、內(nèi)皮細胞和腫瘤相關(guān)的成纖維細胞（ CAFs），并通過特征標(biāo)簽揭示了這些細胞在微環(huán)境中的相對豐富程度。

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圖3 大量黑色素瘤細胞之間的數(shù)據(jù)拆分解揭示了細胞與細胞間的相互作用

   ? 腫瘤浸潤性 T 淋巴細胞的多樣性及其功能狀態(tài)
       腫瘤浸潤淋巴細胞（ TILs），尤其是 CD8 + T 細胞是免疫監(jiān)視的主要決定因素。單細胞測序分析來推斷各種類型 T 細胞的功能，從而有助于研究對免疫檢查抑制劑的腫瘤反應(yīng)和抵抗（圖 4）：通過特征性標(biāo)記定義了 T 細胞的主要亞群，比如 CD4+,Tregs， CD8+等（圖 3A）。然后通過耗竭基因分析了細胞的耗竭狀態(tài)，并通過免疫組化驗證（圖 4B 和 4C）。最后分析了細胞毒 T 細胞中耗竭 T 細胞的特征表達狀態(tài)，以及高耗竭和低耗竭細胞的基因表達情況（圖 4D、 E、 F），并進行了 TCR 分析（圖 4G 和 H）。

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圖 4 T 細胞耗竭特征基因的激活依賴和非激活依賴變異

4.研究結(jié)論

    通過對黑色素瘤開展的大規(guī)模單細胞轉(zhuǎn)錄組測序，系統(tǒng)研究了腫瘤內(nèi)的不同細胞亞群的組成、細胞亞群的功能以及腫瘤的微環(huán)境，為精準免疫治療提供了參考。