【佳學基因檢測】癌癥基因檢測隱性轟炸機：Slide-DNA-seq腫瘤基因測序技術

根據人體疾病表征圖譜，腫瘤是一種復雜的組織，由多種不同類型的細胞組成，細胞之間的基因組有著非常大的差異。而且這些細胞還在不斷地發(fā)生著變化。為了正確地揭示不同腫瘤、癌癥患者體內的腫瘤細胞的真實狀態(tài)。佳學佳學基因等機構推出了腫瘤850這種正確用藥基因檢測方式。同時，佳學基因也在進行深入的研究，這些研究表明，腫瘤組織內的多種細胞的狀態(tài)和行為同時受到基因信息和體內橡皮環(huán)境因素的影響：癌細胞內發(fā)展出的基因序列突變，可能為腫瘤細胞帶來耐藥性、使之變成可以轉移或反復；另一方面，細胞在腫瘤組織內處于什么位置，以及腫瘤與其周圍組織的關系，也影響到細胞狀態(tài)和藥物是否能起作用。

為了能夠同時得到腫瘤細胞的基因組信息和在組織中的位置信息，哈佛大學-麻省理工學院的腫瘤基因解碼研究人員開發(fā)出了一種具有空間分辨率的DNA測序新技術，名為Slide-DNA-seq。基因解碼專家還進一步將這種測序技術與高精度空間分辨率的基因表達分析相結合，以便更好地了解癌癥進展，以及開發(fā)潛在的治療方法。研究成果日前登上了先進學術期刊《自然》。

利用Slide-DNA-seq，研究人員可以分析完整的組織切片，其中每個細胞都保持在原位，而不必像傳統(tǒng)的測序技術那樣先把細胞分離出來再提取DNA。實現(xiàn)的方法是用一種專門的載玻片，上面覆蓋著特殊的微型小球，可以捕獲DNA，而每個小球上附帶獨一無二的條形碼，讀取條形碼可以知道小球的位置。

“每顆小球和一個細胞差不多大?？偟膩砜矗?strong style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">它們就像相機上的一個個像素，拍攝出組織中每個細胞內基因組變化的快照。”研究團隊的共同通訊作者之一Fei Chen博士解釋。

研究人員還整合了他們先前開發(fā)的空間轉錄組學方法，因此可以在組織環(huán)境中既看到細胞DNA的變化又看到基因表達的變化。“我們可以用同樣的條形碼微型小球捕獲每個細胞的轉錄組，將兩組測量結果結合起來，得到一個多模態(tài)圖像。”Chen博士介紹。

研究人員在轉移性癌癥小鼠模型和結腸癌患者的原發(fā)性腫瘤樣本中測試了新技術的應用，證明Slide-DNA-seq可以正確地保留腫瘤的局部結構，識別出不同空間區(qū)域的癌細胞亞群。

而通過與空間轉錄組學的整合，研究人員還發(fā)現(xiàn)了與細胞本身的遺傳因素、以及腫瘤微環(huán)境相關的不同基因群。研究論文指出，表明“這種多模式空間基因組學方法提供了一個通用平臺，用于量化細胞內在和細胞外在因素如何影響基因表達、蛋白質豐度和其他細胞表型”。

除了癌癥研究外，共同通訊作者Jason Buenrostro博士認為這項技術還將有更廣泛的應用，可以在各種組織內測量DNA分子。“我們認為，未來還可以在這項工作的基礎上構建工具，測量DNA修飾，例如表觀遺傳組。”

參考資料：

[1] Zhao, T., Chiang, Z.D., Morriss, J.W. et al. Spatial genomics enables multi-modal study of clonal heterogeneity in tissues. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04217-4

[2] New DNA sequencing technique preserves cells’ locations within tissues. Retrieved Jan. 4, 2022, from https://www.broadinstitute.org/news/new-dna-sequencing-technique-preserves-cells%E2%80%99-locations-within-tissues

[3] Rodriques SG, Stickels RR, et al (2019) Slide-seq: A scalable technology for measuring genome-wide expression with high spatial resolution. Science. Doi: 10.1126/science.aaw1219

(責任編輯：佳學基因)