生物通报道：来自北京大学生科院，哈佛大学等处的研究人员发表了题为“Reproducible copy number variation patterns among single circulating tumor cells of lung cancer patients”的文章，发现血液中的肿瘤细胞尽管存在遗传特性的差异，但是同一位患者的癌细胞中遗传变异存在相似性。

这一研究成果公布在《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上，文章的通讯作者分别是著名的华人科学家谢晓亮教授，以及北京大学的白凡副研究员和王洁教授。其中谢晓亮教授为美国华裔院士，是单分子生物物理化学和相干拉曼散射显微成像的开拓者之一，其研究组在离体实验及活细胞内生物系统在单分子水平的动力学研究方面取得了不少重要的成果，尤其是单分子荧光显微技术，比如相干拉曼显微成像技术(CARS、SRS)等方面成果斐然。

去年年底Science列出的2013年六大值得关注的科学领域之首就是单细胞，单分子技术，作为这一领域的前沿科学家，谢晓亮教授曾发表文章研发出了MALBAC扩增技术，首次实现了高覆盖度的单个精子全基因组测序。

在这项研究中，研究人员就利用这种MALBAC技术，成功实现了对于来自癌症病人外周血单个循环肿瘤细胞CTC的全基因组扩增和深度测序。MALBAC技术具有基因组扩增均匀，覆盖率高等众多优势，从而使得研究人员可以在单个细胞水平准确探测全基因组基因拷贝数变异(CNVs)和单核苷酸变异(SNVs)。

研究人员通过分析肺腺癌患者和小细胞肺癌患者的循环肿瘤细胞，检测到与癌症发生发展相关密切的原癌基因和抑癌基因上的重要单核苷酸变异和插入/缺失。

这表明尽管在血流中流动的肿瘤细胞的一些遗传特性在细胞中各不相同，但是在一个病人的血液中的肿瘤细胞的基因拷贝数量的差异类似，甚至在同一类型的几名肺癌病人中间表现出了相似性。

这是首次在CTC中观察到的高度一致的拷贝数变异模式将会改变传统上对肿瘤异质性的理解，揭示了特定的拷贝数变异在肿瘤形成及转移中发挥了重要的作用。

除此之外，谢晓亮教授还针对目前对焦荧光激发在活体哺乳动物细胞单荧光蛋白成像方面的问题，提出了一种新的解决办法：反射单层光显微技术（reflected light-sheet microscopy，RLSM，生物通译）。

这是一种新型荧光显微技术，通过选择性平面光穿过活体哺乳动物细胞的细胞核，利用一个小镜子九十度角度从顶部反射一种椭圆形激光束，从而产生薄光层平行射入成像平面，靠近样品表面。这种光层产生的信噪比，优于之前照明光源，能达到100 Hz时间分辨率的单荧光蛋白成像。（生物通：万纹）

原文摘要：
Reproducible copy number variation patterns among single circulating tumor cells of lung cancer patients

Circulating tumor cells (CTCs) enter peripheral blood from primary tumors and seed metastases. The genome sequencing of CTCs could offer noninvasive prognosis or even diagnosis, but has been hampered by low single-cell genome coverage of scarce CTCs. Here, we report the use of the recently developed multiple annealing and looping-based amplification cycles for whole-genome amplification of single CTCs from lung cancer patients. We observed characteristic cancer-associated single-nucleotide variations and insertions/deletions in exomes of CTCs. These mutations provided information needed for individualized therapy, such as drug resistance and phenotypic transition, but were heterogeneous from cell to cell. In contrast, every CTC from an individual patient, regardless of the cancer subtypes, exhibited reproducible copy number variation (CNV) patterns, similar to those of the metastatic tumor of the same patient. Interestingly, different patients with the same lung cancer adenocarcinoma (ADC) shared similar CNV patterns in their CTCs. Even more interestingly, patients of small-cell lung cancer have CNV patterns distinctly different from those of ADC patients. Our finding suggests that CNVs at certain genomic loci are selected for the metastasis of cancer. The reproducibility of cancer-specific CNVs offers potential for CTC-based cancer diagnostics.

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