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Nature及Nature Medicine兩連發(fā)：北京大學(xué)張澤民教授課題組重磅解析結(jié)直腸癌和肺癌免疫微環(huán)境

2018年6月、10月張澤民教授課題組分別在《Nature Medicine》和《Nature》發(fā)布重大研究成果，在單細(xì)胞水平繪制肺癌和結(jié)直腸癌T細(xì)胞免疫圖譜，揭示了肺癌和結(jié)直腸癌T細(xì)胞的亞群分類、組織分布特征、腫瘤內(nèi)群體異質(zhì)性及藥物靶基因表達(dá)情況，鑒定了跨組織分布的T細(xì)胞類群及亞群間潛在的狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系，這對(duì)于肺癌和結(jié)直腸癌的診斷和治療具有重大意義。

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Cell：美國(guó)研究團(tuán)隊(duì)繪制目前規(guī)模最大免疫細(xì)胞圖譜，探索乳腺癌免疫微環(huán)境

2018年8月23日，美國(guó)Sloan Kettering癌癥中心團(tuán)隊(duì)，使用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，分析了人乳腺腫瘤以及配對(duì)的正常乳腺組織，外周血和淋巴結(jié)4個(gè)組織來(lái)源的共47016個(gè)免疫細(xì)胞的基因表達(dá)特征。揭示腫瘤內(nèi)淋巴細(xì)胞和髓系細(xì)胞的異質(zhì)性，與正常乳腺組織相比顯著的表型擴(kuò)增。這種異質(zhì)性通過(guò)各種環(huán)境刺激反應(yīng)引起的組合基因的表達(dá)，且TCR的特異性參與了T細(xì)胞組合基因表達(dá)的形成。所觀察到的T細(xì)胞狀態(tài)的連續(xù)性變化顛覆了之前較少分化或激活離散狀態(tài)形成的腫瘤微環(huán)境經(jīng)典概念。

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Cell：以色列研究團(tuán)隊(duì)使用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序揭示黑色素瘤腫瘤浸潤(rùn)T細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組異質(zhì)性和分化途徑

2018年12月，以色列Ido Amit實(shí)驗(yàn)室李漢杰博士等通過(guò)對(duì)25名黑色素瘤患者腫瘤中免疫細(xì)胞的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和單細(xì)胞TCR測(cè)序分析，繪制黑色素瘤詳盡的免疫細(xì)胞圖譜。該研究發(fā)現(xiàn)盡管不同免疫細(xì)胞亞型存在于大多數(shù)患者中，但是它們的相對(duì)豐度在不同患者中存在很大差異。此外，盡管豐度不同，所觀察到的CD8T細(xì)胞的分化途徑卻是高度保守的。

單細(xì)胞測(cè)序之人腦“中央處理器”

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Nature：中國(guó)科學(xué)家王曉群等人首次解析人腦“中央處理器”，領(lǐng)先美國(guó)腦計(jì)劃

2018年3月，中國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂級(jí)期刊《Nature》發(fā)表重要研究成果，研究團(tuán)隊(duì)使用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析了2300多個(gè)來(lái)源于8-26孕周、尚處于發(fā)育階段的人類前額皮質(zhì)細(xì)胞。該研究明確了細(xì)胞構(gòu)成、重構(gòu)了這些神經(jīng)細(xì)胞類型之間的發(fā)育譜系關(guān)系，比美國(guó)“腦計(jì)劃中的細(xì)胞圖譜部分”快了一步。這為解答前額葉皮層如何參與“思考和思想形成”這一關(guān)鍵問題的后續(xù)研究提供了高精度的細(xì)胞圖譜，是前額葉皮層發(fā)育研究史上的重要突破和重大進(jìn)展。

單細(xì)胞測(cè)序之細(xì)胞圖譜

自2017年，“人類細(xì)胞圖譜計(jì)劃”開展以來(lái)，2018年進(jìn)展神速，3月，Sanger研究所官網(wǎng)宣布，完成了25萬(wàn)個(gè)發(fā)育細(xì)胞測(cè)序。研究成果已經(jīng)陸續(xù)Online，為我們后續(xù)使用單細(xì)胞測(cè)序開展研究提供了豐富的數(shù)據(jù)資源。

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Science：7萬(wàn)個(gè)腎組織單細(xì)胞測(cè)序數(shù)據(jù)，揭示腎癌細(xì)胞身份標(biāo)簽

2018年8月10日，英國(guó)劍橋大學(xué)韋爾科姆基金會(huì)桑格學(xué)院研究所在《Science》發(fā)表題為“Single-cell transcriptomes from human kidneys reveal the cellular identity of renal tumors”的文章，該研究通過(guò)分析72501個(gè)腎組織細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)特征，并結(jié)合了對(duì)應(yīng)腎癌組織的全基因組測(cè)序數(shù)據(jù)，鑒別了正常的腎細(xì)胞和癌變的腎細(xì)胞，精確地解釋了人類腎癌各組分及對(duì)應(yīng)的細(xì)胞特征。

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Nature：7萬(wàn)個(gè)單細(xì)胞測(cè)序數(shù)據(jù)，繪制了人類妊娠6-14周胎盤最詳細(xì)細(xì)胞圖譜

2018年11月15日，英國(guó)劍橋桑格研究所的研究人員在《Nature》上發(fā)表了題為“Single-cell reconstruction of theearly maternal–fetal interface in humans”的研究成果，該研究對(duì)妊娠早期（6-14周）胎盤的約7萬(wàn)個(gè)細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序并繪制了胎盤細(xì)胞圖譜，為理解人類妊娠早期胎盤的細(xì)胞組成和細(xì)胞通訊帶來(lái)了新見解。此外，這項(xiàng)研究還探索了對(duì)妊娠成功至關(guān)重要的維持生理環(huán)境穩(wěn)定的機(jī)制。

該研究發(fā)現(xiàn)了個(gè)別細(xì)胞亞群的特化功能，并鑒定出了可能有助于使有害母體免疫反應(yīng)最小化的調(diào)控互作。此外，該研究還鑒定出了蛻膜自然殺傷細(xì)胞（dNK，decidual natural killer）的三個(gè)主要亞群。在初次妊娠期間，dNK1亞群細(xì)胞與特定的胎盤細(xì)胞之間的互作可能使dNK1細(xì)胞能夠更加有效地應(yīng)答再次妊娠時(shí)的胎盤植入。這些發(fā)現(xiàn)為理解早期妊娠提供了重要信息，對(duì)提高妊娠相關(guān)疾病的診療具有一定意義。

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Cell：1500個(gè)樣品的單細(xì)胞測(cè)序數(shù)據(jù)，構(gòu)建出人類免疫細(xì)胞圖譜

2018年11月15日，美國(guó)拉霍亞免疫學(xué)研究所的研究人員在《Cell》發(fā)表了題為“Impact of Genetic Polymorphisms on Human Immune Cell Gene Expression”的研究成果，并構(gòu)建了DICE數(shù)據(jù)庫(kù)(https://dice-database.org/)分享他們的數(shù)據(jù)，通過(guò)該數(shù)據(jù)庫(kù)，全世界的科研學(xué)者可以探究這些數(shù)據(jù)，探究他們與基因、細(xì)胞類型或者疾病存在的關(guān)聯(lián)。

單細(xì)胞測(cè)序之胚胎和組織器官發(fā)育

一個(gè)受精卵，如何從單細(xì)胞發(fā)育分化為不同的細(xì)胞類型，一個(gè)成熟的組織或者器官又是如何一步步發(fā)育而來(lái)，一直是個(gè)未解之謎。單細(xì)胞測(cè)序的出現(xiàn)為解開這些謎團(tuán)提供了強(qiáng)有力的工具。

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PNAS：10X 平臺(tái)國(guó)內(nèi)首篇科研論文，發(fā)現(xiàn)肺泡發(fā)育和再生的新機(jī)制

2018年2月，北京生命科學(xué)研究所的湯楠、蔡濤團(tuán)隊(duì)，使用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)在肺泡發(fā)育和再生研究領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)肺泡I型細(xì)胞（ATI）在肺泡發(fā)育和再生過(guò)程中存在異質(zhì)性，lgfbp2是一種高度特異性的AT1細(xì)胞終末分化標(biāo)記，為肺部疾病和肺再生功能的遺傳和細(xì)胞機(jī)制提供了重大參考。

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三篇Science長(zhǎng)文：揭開早期胚胎發(fā)育神秘面紗

2018年4月26日，哈佛大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)在《Science》雜志同時(shí)發(fā)表三篇文章，用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)繪制了斑馬魚和非洲蟾蜍胚胎發(fā)育過(guò)程的細(xì)胞圖譜，研究成果為我們理解發(fā)育生物學(xué)提供了重大線索。

通訊作者之一Allon Klein在哈佛醫(yī)學(xué)院官方新聞中表示，“通過(guò)單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)，我們現(xiàn)在可以在一天的工作中重復(fù)出過(guò)去數(shù)十年來(lái)關(guān)于生命早期階段細(xì)胞命運(yùn)決定的研究（With single-cell sequencing, we can, in a day’s work, recapitulate decades of painstaking research on the decisions cells make at the earliest stages of life）。”

單細(xì)胞測(cè)序之單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序新技術(shù)

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Cell：浙江大學(xué)郭國(guó)驥團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建基于Micro-well單細(xì)胞檢測(cè)技術(shù)，繪制國(guó)際首個(gè)哺乳動(dòng)物細(xì)胞圖譜。

2018年2月23日，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院郭國(guó)驥團(tuán)隊(duì)在《Cell》雜志發(fā)表了題為“Mapping the Mouse Cell Atlas by Microwell-seq”的科研論文。該研究成果利用實(shí)驗(yàn)室自己開發(fā)的一套Microwell單細(xì)胞測(cè)序檢測(cè)技術(shù)，對(duì)小鼠近50種組織器官的40多萬(wàn)細(xì)胞進(jìn)行了單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，繪制了國(guó)際首個(gè)哺乳動(dòng)物的細(xì)胞圖譜。該技術(shù)不僅提高了單細(xì)胞技術(shù)的檢測(cè)豐度，檢測(cè)費(fèi)用相對(duì)于油滴包裹的單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)比也降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。

基于Micro-well的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)原理

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Science：SPLit-seq將單個(gè)細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序建庫(kù)成本降至1美分

2018年3月16日，美國(guó)艾倫研究所和華盛頓大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在《Science》發(fā)表科研論文，該技術(shù)通過(guò)成本低廉的組合條形碼原理，將單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序成本降低到1美分，從而使單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序這個(gè)高大上的技術(shù)徹底“平民化”，再一次打破了單細(xì)胞檢測(cè)的費(fèi)用門檻。

2018年1月，BD公司基于Micro-well檢測(cè)原理推出BD Rhapsody單細(xì)胞測(cè)序平臺(tái)，靶向基因的檢測(cè)更有利于低表達(dá)基因的檢出。針對(duì)乳腺癌、免疫反應(yīng)、T細(xì)胞、干細(xì)胞等設(shè)計(jì)了多個(gè)Panel，大幅降低了單細(xì)胞測(cè)序檢測(cè)費(fèi)用，使得單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)走向臨床轉(zhuǎn)化成為可能。

2018年6月，10X Genomics公司推出單細(xì)胞CNV解決方案，該方案基于Droplet的原理可以并行分析數(shù)千個(gè)細(xì)胞的單細(xì)胞DNA，并通過(guò)基因組比對(duì)獲取每個(gè)細(xì)胞在基因組不同位置的倍性。該解決方案使單細(xì)胞基因組學(xué)研究得以加速，從單個(gè)細(xì)胞到群體單細(xì)胞研究。

2018年9月，BD公司利用其多年在流式檢測(cè)和抗體檢測(cè)的經(jīng)驗(yàn)，推出單細(xì)胞表面蛋白解決方案，BD Abseq assay。該技術(shù)將高質(zhì)量的抗體和寡核苷酸結(jié)合在一起，使科研人員能夠在BD平臺(tái)開展單細(xì)胞表面蛋白的檢測(cè)。此外，通過(guò)改進(jìn)該技術(shù)還可以與單細(xì)胞RNA同時(shí)檢測(cè)，完整揭示出單個(gè)細(xì)胞內(nèi)基因和蛋白在生物學(xué)系統(tǒng)中的作用。

《Science》和《Nature》在2015年分別發(fā)表了《通過(guò)標(biāo)記組合細(xì)胞研究單細(xì)胞染色質(zhì)可及性》和《單細(xì)胞染色質(zhì)可及性揭示轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)理》兩篇文章。這兩篇論文先后提出利用單細(xì)胞ATAC-seq技術(shù)對(duì)染色質(zhì)可及性進(jìn)行檢測(cè)，探索細(xì)胞轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制，解決了以往存在的細(xì)胞異質(zhì)性難題，成為ATAC-seq技術(shù)的一大突破。

2018年10月，10X Genomics單細(xì)胞ATAC-seq解決方案正式推出，其基于10X Genomics Chromium平臺(tái)，在單細(xì)胞水平對(duì)細(xì)胞染色質(zhì)開放區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)的新技術(shù)?？捎糜诶L制細(xì)胞染色質(zhì)開放區(qū)的單細(xì)胞圖譜，是一種單細(xì)胞水平研究表觀遺傳學(xué)的有效手段。

2018年12月，在10X Genomics公司先后推出針對(duì)人和小鼠的單細(xì)胞TCR+BCR檢測(cè)方案后，科學(xué)家雜志對(duì)此給予高度評(píng)價(jià)，年底的十大創(chuàng)新技術(shù)評(píng)選中，該技術(shù)榮獲第四名。單細(xì)胞免疫組庫(kù)檢測(cè)除了可以獲取單細(xì)胞的基因表達(dá)數(shù)據(jù)外，還可以獲取編碼免疫細(xì)胞表面受體（TCR/BCR）的基因序列信息，借此我們可以輕松地獲取到一個(gè)細(xì)胞內(nèi)的α鏈β鏈，以及重鏈輕鏈的組合信息，為我們更為全面的認(rèn)識(shí)免疫細(xì)胞提供了精細(xì)準(zhǔn)確的解決方案。

單細(xì)胞測(cè)序之細(xì)胞空間定位

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Cell：斯坦福大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞的結(jié)構(gòu)化空間分布

2018年9月6日，斯坦福大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在《Cell》發(fā)表題為“A Structured Tumor-Immune Microenvironment in Triple Negative Breast Cancer Revealed by Multiplexed Ion Beam Imaging”的研究論文，該文章改善了原位成像檢測(cè)一兩個(gè)蛋白這種低通量的檢測(cè)手段，使用不同的同位素標(biāo)記36個(gè)蛋白，然后通過(guò)離子束激發(fā)，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的離子信息，從而獲得多個(gè)蛋白在單細(xì)胞水平的信息。通過(guò)該技術(shù)，我們可以系統(tǒng)地理解乳腺癌腫瘤細(xì)胞和不同種類免疫細(xì)胞的空間分布特征，而獲取到這些信息，也能更為精確地幫我們認(rèn)識(shí)不同患者的細(xì)胞分布特征，進(jìn)而評(píng)估免疫治療的預(yù)后。

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2018年12月，10X Genomics收購(gòu)Spatial Transcriptomics,拓展“空間基因組學(xué)”業(yè)務(wù)

該技術(shù)將組織學(xué)和基因表達(dá)分析相結(jié)合，結(jié)合顯微鏡成像技術(shù)和RNA測(cè)序技術(shù)，可以從一片完整的冰凍組織切片中，獲取切片上不同位置細(xì)胞中的完整轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)。它不僅可以獲取單細(xì)胞的基因數(shù)據(jù)，還可以比較組織不同部位的細(xì)胞基因信息變化，了解細(xì)胞間的相互作用，在腫瘤學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和免疫學(xué)等疾病領(lǐng)域提供了豐富的可能性和廣闊的應(yīng)用前景。

博奧晶典

單細(xì)胞測(cè)序平臺(tái)介紹

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◆ 博奧晶典作為國(guó)內(nèi)第一批引進(jìn)10X Genomics平臺(tái)的公司，率先在國(guó)內(nèi)開展上萬(wàn)級(jí)通量的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序服務(wù)。目前已經(jīng)完成了1000多個(gè)樣品、50種不同樣品類型的服務(wù)，覆蓋的物種和樣品類型包括人和小鼠的肝臟、肺臟、皮膚、心臟、腦、腎臟、血液、卵巢、神經(jīng)，以及雞、斑馬魚、豬、水稻、擬南芥、油菜、白菜、橄欖等，是目前國(guó)內(nèi)在大規(guī)模單細(xì)胞測(cè)序經(jīng)驗(yàn)豐富的公司。博奧晶典支持10X Genomics單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序國(guó)內(nèi)科研論文發(fā)表在《PNAS》，并且目前為止該平臺(tái)國(guó)內(nèi)高分科研論文發(fā)表在國(guó)際干細(xì)胞領(lǐng)域頂級(jí)期刊《Cell Stem Cell》。

◆ 博奧晶典自2017年開始探索單細(xì)胞懸浮液制備以來(lái)，已經(jīng)積累了豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，在單細(xì)胞懸液制備方面，博奧晶典具備了自動(dòng)消化和手動(dòng)消化的能力，消化過(guò)的物種及組織類型包括人、大鼠、小鼠、豬、雞等，心臟、直腸、小腸、外周血、胚胎、脈絡(luò)膜、肺、軟骨組織、腦、子宮、神經(jīng)、空上囊、甲狀腺、蛻膜、胃癌、肝癌、食管癌等幾十種組織類型，助力科研人員取得更好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

◆ 博奧晶典于2018年9月與BD（中國(guó)）成立單細(xì)胞研究聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，致力于大規(guī)模單細(xì)胞測(cè)序產(chǎn)品的開發(fā)和打磨，目前可開展如下單細(xì)胞測(cè)序產(chǎn)品的服務(wù)：

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