啟明創(chuàng)投投資企業(yè)M20 Genomics在全球范圍內(nèi)正式發(fā)布首個(gè)基于隨機(jī)引物的全樣本高通量單細(xì)胞全長測序技術(shù)“M20 Seq”,這項(xiàng)新技術(shù)的問世標(biāo)志著單細(xì)胞測序技術(shù)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代——從科研走向臨床應(yīng)用的2.0時(shí)代。
基于M20 Seq技術(shù),M20 Genomics同步發(fā)布其首個(gè)全樣本高通量單細(xì)胞測序產(chǎn)品VITA系列(下稱“VITA”)。VITA突破性地實(shí)現(xiàn)了全樣本類型、全物種、全長RNA的(超)高通量單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序,不僅大幅度地提升了單細(xì)胞測序技術(shù)的檢測靈敏度,同時(shí)將極大地拓寬單細(xì)胞技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。
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單細(xì)胞測序技術(shù)的現(xiàn)狀
長期以來,研究人員通過轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-Seq)來檢測組織或細(xì)胞群樣本中的RNA,在分析樣品的基因表達(dá)等情況時(shí),單個(gè)細(xì)胞與細(xì)胞之間的差異有可能被群體的平均值所掩蓋。為解決這一困擾,單細(xì)胞測序技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序(scRNA-Seq)技術(shù)可以在單個(gè)細(xì)胞的水平上對細(xì)胞的基因表達(dá)等信息進(jìn)行檢測,它的出現(xiàn)帶來了人們對于傳統(tǒng)細(xì)胞認(rèn)知體系的革命性變化。該技術(shù)已被廣泛用于包括細(xì)胞圖譜的繪制等基礎(chǔ)科研和疾病的早期診斷、追蹤及個(gè)體化治療等臨床研究,在腫瘤學(xué)、免疫學(xué)和神經(jīng)科學(xué)等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域顯示出了巨大潛力。
目前市場上幾乎所有的高通量單細(xì)胞測序平臺對待測樣本的細(xì)胞活性要求都很高,一般需要70%以上的活性才能得到有意義的數(shù)據(jù)。然而,實(shí)際上,臨床的大部分樣本為凍存或福爾馬林固定、石蠟包埋(FFPE)處理的組織,細(xì)胞活性極低,很難利用目前的單細(xì)胞測序技術(shù)進(jìn)行有效檢測。同時(shí),這些技術(shù)大多基于PolyA進(jìn)行RNA捕獲,只能得到細(xì)胞中RNA 3'端的信息,而不能獲得全長信息。
02/
M20 Seq引領(lǐng)單細(xì)胞技術(shù)2.0時(shí)代
2015年,美國10X Genomics公司推出全球首款基于微流控平臺的商業(yè)化單細(xì)胞測序技術(shù),人類對生命科學(xué)的研究進(jìn)入了單細(xì)胞時(shí)代。M20 Genomics團(tuán)隊(duì)從技術(shù)源頭獨(dú)辟蹊徑,革命性地推出全球首個(gè)基于隨機(jī)引物的全樣本高通量單細(xì)胞全長測序技術(shù)——M20 Seq。
與現(xiàn)有的其他單細(xì)胞測序技術(shù)相比,M20 Seq具有以下優(yōu)勢特點(diǎn):
1. 全長轉(zhuǎn)錄組測序。單細(xì)胞全長RNA測序可實(shí)現(xiàn)基因突變、基因融合、拷貝數(shù)變異、非編碼RNA、可變剪接等研究。
2. 全樣本類型。不僅可用于新鮮組織、凍存組織,還可以完美解決FFPE樣本難以進(jìn)行單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序的難題,使研究不再受限于樣本類型、時(shí)間、地域,更適合實(shí)驗(yàn)室中心化檢測模式。
3. 高靈敏度。M20 Seq大幅度提高了單細(xì)胞測序的基因檢出數(shù)。以新鮮組織和FFPE樣本為例,單個(gè)細(xì)胞的中位基因檢出數(shù)分別可達(dá)到5000和2500,同時(shí)該方法還展現(xiàn)出了非常大的可優(yōu)化潛力。
4. 跨平臺兼容性。在液滴與微孔技術(shù)平臺均能獲得優(yōu)異的檢測效果。
5. 全物種。無論是細(xì)菌等原核生物細(xì)胞,還是人類、動物、植物等真核生物細(xì)胞,都可以通過M20 Seq進(jìn)行測序。
6. 超高通量。細(xì)胞捕獲數(shù)大幅提高,最高可達(dá)到百萬級,是現(xiàn)有單細(xì)胞測序技術(shù)通量的百倍以上。
03/
VITA單細(xì)胞全長轉(zhuǎn)錄組測序平臺
基于M20 Seq方法的VITA平臺可以實(shí)現(xiàn)全樣本類型、全物種、全長單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組研究,將極大拓寬單細(xì)胞技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。
M20 Genomics此次推出的VITA系列產(chǎn)品包含:VITAPilote系列試劑盒、VITACruiser單細(xì)胞制備儀和VITASeer軟件及數(shù)據(jù)平臺。
VITA系列產(chǎn)品全景圖
在VITA平臺上,M20 Genomics實(shí)現(xiàn)了對FFPE樣本、凍存組織及新鮮組織的檢測,實(shí)測數(shù)據(jù)表現(xiàn)出優(yōu)異性能:
不同樣本類型的基因檢出數(shù)
對FFPE樣本、凍存組織、新鮮組織、細(xì)菌樣本分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),小提琴圖顯示各類型樣本在VITA平臺上均能達(dá)到較高的基因檢出數(shù)。
凍存樣本聚類分析
對凍存肝組織樣本進(jìn)行VITA單細(xì)胞全長轉(zhuǎn)錄組測序,可以將其分為13個(gè)亞群。
雙胞率
將人類細(xì)胞與小鼠細(xì)胞進(jìn)行混合實(shí)驗(yàn),雙胞率低于2%。
技術(shù)重復(fù)性測試
對小鼠新鮮腎臟組織的同一樣本進(jìn)行技術(shù)性重復(fù)實(shí)驗(yàn),聚類分析顯示VITA具有優(yōu)秀的可重復(fù)性及穩(wěn)定性。
mRNA 5'-3'全長覆蓋度
VITA突破性地實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄本全長序列測序,從5'至3'基因覆蓋度均一。
FFPE樣本的基因檢出增長曲線
VITA基于隨機(jī)引物的技術(shù)方案,隨著測序量的增加,基因檢出數(shù)相應(yīng)增加,在500K reads/cell的測序深度下,未出現(xiàn)明顯平臺期。
M20 Genomics發(fā)布的革命性單細(xì)胞測序技術(shù)M20 Seq及其產(chǎn)品VITA,打破了單細(xì)胞測序的核心技術(shù)長期被國外壟斷的現(xiàn)狀,突破了單細(xì)胞技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域受到的限制,使中國企業(yè)在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了技術(shù)的全球領(lǐng)先。其不僅降低了單細(xì)胞測序技術(shù)的使用成本,更可以讓科研和臨床人員對醫(yī)學(xué)樣本庫中的凍存、FFPE樣本開展測序工作,推動單細(xì)胞技術(shù)在腫瘤、生殖、衰老和免疫等領(lǐng)域的應(yīng)用。
未來,M20 Genomics將充分發(fā)揮其領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢,面向臨床應(yīng)用及藥物開發(fā)等方向持續(xù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破,致力于以新一代單細(xì)胞技術(shù)引領(lǐng)生命科技的發(fā)展。