单细胞测序技术及其在结直肠癌中的应用

郑磊 ，路佳

结直肠癌是常见的胃肠道肿瘤之一，其发病率随着年龄的增长而增加。根据最新癌症统计结果，结直肠癌是世界第三大常见的恶性肿瘤，位居肺癌和胃癌之后［1］。30%～50%的新确诊患者已进展为转移性结直肠癌，其 5 年生存率仅为 50%～60%［2］。肿瘤异质性是由于单个肿瘤内的细胞出现不同程度的分化，导致的癌细胞之间遗传和分子特征的差异［3］，其在癌症的形成和发展过程中起重要作用。结直肠癌具有高度异质性，传统的研究方法仅能对整个肿瘤组织进行分析，无法在单细胞水平比较肿瘤内的差异［4］。单细胞分离和测序技术以单个细胞为研究对象，能够对细胞异质性进行较为深入的研究［5］。单细胞分离技术结合高通量测序技术使得解析肿瘤组织的异质性分子特征成为可能，可应用于基础研究、临床诊断和药物开发领域［6］。此外，它还可用于发现异常增生的细胞类型，以寻找结直肠癌新的发病机制［7］。本文对单细胞测序技术及其在结直肠癌中的应用进行系统综述。

1 单细胞测序技术简介

根据样本类型，单细胞测序技术可分为单细胞基因组测序和单细胞转录组测序。目前已经开发了不同的方法进行单细胞捕获和文库构建，每种方法均有各自的技术特点。单细胞基因组测序技术中的多次退火环状循环扩增技术能够对分离的单细胞中的微量全基因组DNA进行高效扩增，获得高覆盖率的完整的基因组后进行高通量测序。单细胞转录组测序技术 Smart-seq2、液滴测序（Drop-seq）、10×Genomics 等能够满足高灵敏度、低偏好性的cDNA扩增，具有一定的应用前景。……