암 단일세포 분석
세포 수준에서 암 분석
차세대 시퀀싱(NGS) 기술을 사용하는 단일세포 시퀀싱은 개별 암세포의 유전체 또는 전사체를 검사하여 세포 간 변이에 대한 고해상도 보기를 제공합니다. 어떤 경우에는 샘플을 평균화하는 것이 도움이 될 수 있지만, 개별 세포를 조사하면 종양 미세환경과 같은 이질적인 샘플에 대한 인사이트를 얻을 수 있습니다. 암 단일세포 분석은 샘플을 대량으로 집계할 때 놓칠 수 있는 DNA, RNA, 후성유전학, 단백질 수준(개별적으로 또는 멀티오믹스 실험으로)에서 암의 동인을 밝혀낼 수 있습니다.
벌크 세포 분석과 단일세포 분석 비교
벌크 세포 분석과 단일세포 분석 중 어떤 것을 선택할지는 전반적인 연구 목표에 따라 달라집니다. 단일세포 프로파일링은 고유한 집단이 암에 미치는 영향과 이를 치료적으로 활용할 수 있는 방법을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.
벌크 세포 시퀀싱과 비교했을 때 단일세포 시퀀싱의 몇 가지 주요 장점에는 다음이 포함됩니다.
- 종양 미세환경에서 기능적 세포 집단 검출
- 면역 세포(예: B세포 및 T세포) 및 섬유아 세포와 같은 비암 세포 집단이 종양 생물학에 미치는 영향 파악
- 암 진행에서 후성유전학적 이질성의 영향 이해
- 종양 샘플에서 체세포 변이의 진화 구성
- 암 줄기세포 집단 확인 및 특성 규명
암 단일세포 분석에 대한 접근법
단일세포 전사체학
단일세포 전사체학은 세포 기능 및 환경 내 개별 세포의 상호 작용에 대한 전례 없는 인사이트를 제공합니다. Illumina NGS 기술은 단일세포 유전자 발현 연구의 발견 역량을 극대화하여 연구자들이 한 번의 assay로 수백만 개의 개별 세포를 높은 정확도와 민감도로 분석할 수 있도록 지원합니다.
시퀀싱을 이용한 전위효소 접근성 크로마틴 Assay(ATAC-Seq)
ATAC-Seq은 크로마틴 포장 및 기타 요인이 유전자 발현에 미치는 영향을 더 잘 이해하기 위해 이질적인 세포 집단을 가진 다양한 조직에서 세포 타입별 크로마틴 접근성을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 단일세포 ATAC-Seq은 단일세포의 구획화 및 바코드를 Tn5 tagmentation과 결합합니다. Tn5 전위효소는 시퀀싱 어댑터로 열린 크로마틴 영역에 태그를 지정합니다. 그런 다음 태그가 지정된 DNA 절편을 정제, 증폭 및 시퀀싱합니다.
단일세포 면역 레퍼토리
단일세포 면역 레퍼토리는 각각 표면에 고유한 수용체 분자를 갖춘 유기체 내의 개별 면역 세포의 다양한 집합을 의미합니다. 이러한 수용체를 통해 면역 세포는 병원균이나 비정상 세포와 같은 위협을 인식하고 이에 대응할 수 있습니다.
단일세포 면역 레퍼토리 분석에는 이러한 수용체를 암호화하는 유전자 시퀀싱을 연구하여 개별 세포 수준에서 면역 체계의 다양성, 기능, 특이도에 대한 인사이트를 제공하는 것이 포함됩니다. 이러한 분석은 질병의 면역 반응을 이해하고, 개인 맞춤형 의학 접근법을 촉진하며, 표적 치료를 개발하는 데 잠재력을 가지고 있습니다.
크레이튼 대학교가 단일세포 시퀀싱으로 암 연구를 발전시키는 방법 알아보기
크레이튼 대학교(Creighton University)의 혁신 유전체학 및 바이오인포매틱스 코어(IGBC)의 공동 책임자인 Jun Xia 박사와 Yusi Fu 박사로부터 이들의 암 연구와 그 연구에 영감을 주는 사람들에 대해 들어 보세요. 이들은 NextSeq 2000의 도움으로 암 생체표지자를 검출하는 매우 정확한 단일세포 시퀀싱 방법을 개발했으며, 암을 유발하는 근본적인 과정을 더 잘 이해하기 위해 공동 연구자들과 함께 연구에 박차를 가하고 있습니다.
주요 단일세포 분석 제품
NovaSeq X 시리즈
듀얼 플로우 셀 NovaSeq X Plus 시스템으로 런당 최대 16 Tb의 데이터 생성 또는 싱글 플로우 셀 NovaSeq X 시스템으로 최대 8 Tb의 데이터 생성 가능한 시퀀싱 시스템입니다.
DRAGEN 2차 분석
DRAGEN 2차 분석 플랫폼은 이제 다운스트림 단일세포 분석을 위한 세포별 유전자 발현 매트릭스 데이터 생성 시작점을 제공하는 단일세포 RNA 파이프라인을 갖추고 있습니다.
DRAGEN 단일세포 RNA(scRNA) 파이프라인
DRAGEN 단일세포 RNA(scRNA) 파이프라인은 리드에서 세포 대 유전자별 UMI 개수 유전자 발현 행렬에 이르기까지 멀티플렉싱된 단일세포 RNA-Seq 데이터 세트를 처리할 수 있습니다.
리소스
단일세포 시퀀싱 Workflow Guide
단일세포 시퀀싱 워크플로우의 모든 단계를 살펴보고 실험 성공을 보장하는 귀중한 인사이트에 대해 알아보세요.
고정 샘플에서 단일세포 수준에서 종양 미세환경 이질성 해결
이 웨비나에서는 10x Genomics와 Illumina가 고정 샘플에서 수백만 개의 세포를 단일세포 수준에서 RNA 시퀀싱할 수 있는 단일세포 고정 RNA 솔루션을 소개합니다.
Illumina Connected Analytics 단일세포 RNA 워크플로우
이 시연에서는 Illumina Connected Analytics 사용자가 DRAGEN 2차 분석 파이프라인으로 구성된 단일세포 RNA 분석 워크플로우를 수행하고 ICA 벤치 환경에서 대화형 R Shiny 애플리케이션을 사용하여 결과를 해석하는 방법을 보여드립니다.
단일세포 암 연구에 대해 더 자세히 알아보고 싶으신가요?
참고 문헌
- Aldridge S, Teichmann SA. Single cell transcriptomics comes of age. Nat Commun. 2020;11(1):4307. doi:10.1038/s41467-02018158-5