在全力发展新质生产力的背景下,医院高质量发展要有更多的新技术来引领,专业学科的发展需要有更多新技术来支撑。为庆祝第七个中国医师节,大连市妇女儿童医疗中心(集团)推出“铸精塔尖”系列报道,聚焦集团技术实力和学科登峰,以此向奋斗在一线,不断创新技术,突破极限的医务人员致敬!
单细胞测序技术:解码肿瘤细胞的“多维世界”

为了寻找治疗恶性肿瘤的有效方法,科研人员借助不断发展的测序技术,深入研究肿瘤发生、发展、转移和治疗过程的各种机理。近年来,单细胞测序技术作为一种新兴的测序技术,已逐步成熟,应用于多个生物医学领域。此项技术可在单个细胞的不同组学水平上,更加精细地剖析细胞组成及其分子特征,对恶性肿瘤异质性、肿瘤演变以及临床诊治等多个方面的研究提供了一个全新的视角。
大连市妇女儿童医疗中心(集团)实验中心可以独立完成单细胞转录组高通量测序全流程工作。该先进技术在妇科肿瘤科研项目中的应用,将为未来开发新的免疫治疗策略和预测治疗效果提供重要依据。
下面,让我们一起来了解,单细胞测序技术在肿瘤研究中如何“大显神通”。
单细胞测序技术

单细胞测序技术是将组织或体液内的细胞群分离成单个细胞,对其携带的遗传信息进行高通量测序,旨在分子层面获得某种细胞类型的基因组、转录组、蛋白组或细胞内多组学的信息,并对上述数据进行筛选、处理、计算、分析。目前,集团实验中心可以在单个样本中对6000至10000个细胞进行测序。
单细胞测序的主要步骤
1单细胞制备
2单细胞分离捕获
3文库制备
4高通量测序
5生物信息分析
集团实验中心目前以MGISEQ-2000测序仪为单细胞测序平台,采用微阵列DNA纳米球测序技术(DNBseq技术),通过超高密度微阵列芯片和PCR-free DNA纳米球技术(DNB, DNA Nanoballs)的整合以实现高精准测序。
技术人员在测序过程中可将数据产出分成三个环节,即样本制备、样本加载和测序分析。样本制备主要是为了捕获RNA,将其逆转录成DNA后,加上测序仪所需特殊接头形成可测序文库;样本加载主要是将可测序文库转换成为DNA纳米球并加载至微阵列芯片上;测序分析就是将DNA纳米球上的序列信息逐一采集形成基因测序数据。整个测序数据产出具有高准确性,低重复率等优势。
研究应用 单细胞测序技术
随着科技的进步,以及对实体肿瘤微观检测的不断深入,人类对癌症的认识也在不断更新。肿瘤不仅仅是一种疾病,而是一个复杂的生态系统。肿瘤是恶性肿瘤细胞、免疫细胞和基质细胞的复杂混合物,通常具有较高程度的瘤内异质性和瘤间异质性。肿瘤微环境(TME)由促肿瘤和抗肿瘤信号组成。这些与癌症相关的细胞和成分以及免疫机制的参与,影响着癌症的发生、发展,并直接影响患者的诊断治疗以及预后。单细胞测序技术为肿瘤微环境、肿瘤转移、肿瘤免疫及耐药的研究,提供新的突破和机遇,成为一种更强有力、更深层次的恶性肿瘤性质检测工具。
随着单细胞测序技术方法的不断进步,已广泛应用于生物医学各个研究领域,比如肿瘤、生殖健康、免疫系统疾病、感染性疾病(微生物)等。
单细胞测序技术在妇科恶性肿瘤科研项目中的应用
肿瘤在致瘤因素作用下,由正常细胞恶化增殖演化成为癌细胞,并在演变过程中不断积累突变、逐渐分化出不同的遗传谱系和亚型,从而形成了肿瘤内的异质性。肿瘤微环境中的多种细胞都可能是异质性的来源,与传统批量测序技术相比,单细胞测序技术在揭示肿瘤异质性方面具有强大优势。
单细胞测序技术可以识别稀有细胞群,区分肿瘤细胞和非肿瘤细胞成分,还可以推断这些细胞成分内部或之间的相互作用。单细胞技术提供了更精细的肿瘤组织分子特征,也可从整体视角提供肿瘤微环境的细胞组成及分布特点。

集团实验中心基于单细胞测序平台,目前正在进行卵巢癌单细胞肿瘤异质性研究。通过单细胞测序技术,有助于揭示卵巢癌肿瘤异质性,探索肿瘤细胞的不同亚型及其在肿瘤发展中的作用,实现对恶性肿瘤多角度、多层次且全面直观的认识,从而指导精准的临床诊断及治疗等。
单细胞测序技术为生命科学研究带来了全新的思路。集团实验中心将充分发挥此项技术在肿瘤研究方面的应用,为患者提供最佳治疗方法,改善预后效果,为靶向治疗和免疫治疗提供新的思路,为人类健康和生命科学的发展做出贡献。
科室介绍
集团实验中心

大连妇女儿童医疗中心(集团)实验中心位于希望广场院区A座14、15楼,占地面积1700余平方米,严格依照GMP规范及国家生物安全二级标准进行建设,同时遵循ISO15189医学实验室质量和能力要求运行管理。实验中心于2021年获批辽宁省儿童及妇女恶性肿瘤早期诊断和生物治疗重点实验室,是以开展新型医疗技术服务及高新技术成果转化为主营方向的科研型实验平台。
实验中心下设分子生物学实验室、肿瘤基因检测实验室、恶性肿瘤生物治疗实验室、肿瘤类器官药敏检测实验室、干细胞与再生医学实验室等多个内设机构。平台配备有高通量测序仪、液相色谱串联质谱、荧光定量PCR仪、基因扩增仪、流式细胞仪、荧光显微镜、多功能酶标仪、凝胶成像系统等仪器设备;可独立开展包括基因组学、蛋白质组学、代谢组学检测、流式细胞检测、单细胞转录组测序、宏基因组测序、遗传性单基因病基因诊断、肿瘤相关基因检测panel设计、药物靶基因筛选、干细胞及其衍生物产品制备、免疫细胞制备及个体化给药方案制定等前沿工作。