什么叫單細(xì)胞基因測序（SingleCellSequencing）？一句話說，就是單個細(xì)胞水平上對基因組進(jìn)行測序。2013年，Nature雜志把年度技術(shù)授予了單細(xì)胞基因測序（SingleCellSequencing）,認(rèn)為該技術(shù)將改變生物界和醫(yī)學(xué)界的許多領(lǐng)域。第一頁，共23頁。單細(xì)胞基因組、轉(zhuǎn)錄組分析單細(xì)胞測序通過對單個細(xì)胞進(jìn)行基因組擴(kuò)增和測序解決了用組織樣本無法獲得不同單個細(xì)胞的異質(zhì)性信息、樣本量太少無法進(jìn)行常規(guī)測序的難題研究解析單個細(xì)胞的行為、機(jī)制、與機(jī)體的關(guān)系等提供了新方向為早期檢測、診斷疾病及疾病的個體化治療提供指導(dǎo)。第二頁，共23頁。基因組及轉(zhuǎn)錄組分析中常遇到的難題：第三頁，共23頁。全基因組和全轉(zhuǎn)錄組分析的難題：第四頁，共23頁。5單細(xì)胞測序應(yīng)用領(lǐng)域單細(xì)胞全基因組測序：1、體外受精的胚胎測序：在把胚胎植回母體之前，先取一個細(xì)胞進(jìn)行測序，確認(rèn)基因正常后再植回，以保障胚胎是正常的。2、CTC細(xì)胞測序：通過對血液中的腫瘤細(xì)胞測序，找到突變位點，針對性能進(jìn)行靶向藥物治療。3、腫瘤亞細(xì)胞群測序：腫瘤發(fā)生、發(fā)展中，細(xì)胞不斷發(fā)生新的突變，形成許多亞細(xì)胞群，單細(xì)胞測序可以對這些亞細(xì)胞群進(jìn)行分別的測序，并找到對應(yīng)的治療方案。4、免疫測序：免疫細(xì)胞在對抗原發(fā)生識別后，免疫細(xì)胞的基因組發(fā)生重排，并產(chǎn)生對抗原特異的抗體。對免疫細(xì)胞的測序，可以找出特異的基因結(jié)構(gòu)。第五頁，共23頁。6單細(xì)胞測序應(yīng)用領(lǐng)域單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序：1、在全基因組范圍內(nèi)挖掘基因調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，尤其適用于存在高度異質(zhì)性的腫瘤細(xì)胞、干細(xì)胞及胚胎發(fā)育早期的細(xì)胞群體。2、發(fā)現(xiàn)亞細(xì)胞成分的基因表達(dá)譜，例如對在神經(jīng)元的軸突或樹突部分特異表達(dá)的基因的轉(zhuǎn)錄組分析。第六頁，共23頁。一、單細(xì)胞測序行業(yè)BCCResearch的一項分析報告指出，2014年全球單細(xì)胞分析（Single-cellAnalysis）的市場達(dá)5.4億美金，預(yù)測將從2015年的6.3億美金增長到2020年的16億美金，復(fù)合增長率達(dá)21%。根據(jù)GENReports的報告，關(guān)于單細(xì)胞分析的文章發(fā)表在過去的幾年也有著爆發(fā)性的增長。圖2：單細(xì)胞分析的文章發(fā)表數(shù)量第七頁，共23頁。8二、單細(xì)胞基因測序的基本流程：單細(xì)胞分離--基因組擴(kuò)增--測序和分析單細(xì)胞測序，主要經(jīng)過如下的步驟：單細(xì)胞的分離DNA/RNA的提取和擴(kuò)增（全基因組擴(kuò)增和全轉(zhuǎn)錄組擴(kuò)增）測序以及后續(xù)的分析和應(yīng)用第八頁，共23頁。2.1

單細(xì)胞的捕捉和分離單細(xì)胞測序的第一步是單細(xì)胞的分離和提取，目前的方法主要有：流式細(xì)胞術(shù)激光捕獲顯微切割技術(shù)微流控技術(shù)DanielA.Haber,etalCANCERDISCOVERYJUNE2014第九頁，共23頁。10單細(xì)胞操作的儀器

FluidigmC1單細(xì)胞操作毛細(xì)管顯微操作單細(xì)胞10XGenomicsIllumina與Bio-Rad發(fā)布Singel-CellSequencingSolutionQIAscout武漢友芝友-CTC捕獲儀強生-CellReserch第十頁，共23頁。11C1單細(xì)胞自動制備系統(tǒng)1個小時內(nèi)即可分離96個單細(xì)胞BiomarkerHD系統(tǒng)30分鐘內(nèi)可進(jìn)行9216個qPCR反應(yīng)PBMC單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果示例10XGenomics第十一頁，共23頁。12

Illumina?Bio-Rad?Single-CellSequencingSolutionQIAscout

武漢友芝友-CTC捕獲儀

CellSearch第十二頁，共23頁。2.2

全基因組擴(kuò)增（WholeGenomeAmplification.WGA）/

全轉(zhuǎn)錄組擴(kuò)增（WholeTranscriptomeAmplification，WTA）單細(xì)胞測序的難點在于擴(kuò)增。全基因組擴(kuò)增主要的方法：簡并寡核苷酸引物PCR擴(kuò)增（DOP-PCR）多重置換擴(kuò)增（MDA）——目前最好的方法和基于多次退火和成環(huán)的擴(kuò)增循環(huán)（MALBAC）——億康基因第十三頁，共23頁。常見WGA方法比較第十四頁，共23頁。轉(zhuǎn)錄組擴(kuò)增主要的方法：Clontech公司的Smart方法,一種優(yōu)秀的單細(xì)胞全長RNA-seq：起始RNA只有約10pgEpiCentre公司的TargerAmp方法第十五頁，共23頁。TargetAmp法測單細(xì)胞全RNASMART法測單細(xì)胞的全長全RNA第十六頁，共23頁。17單細(xì)胞測序國內(nèi)相關(guān)公司（科研）公司名稱開展類型華大基因單細(xì)胞DNA測序、單細(xì)胞RNA測序諾禾致源單細(xì)胞DNA測序、單細(xì)胞RNA測序貝瑞和康單細(xì)胞DNA測序、單細(xì)胞RNA測序安諾優(yōu)達(dá)單細(xì)胞DNA測序、單細(xì)胞RNA測序、單細(xì)胞G&T測序、單細(xì)胞甲基化測序、單細(xì)胞Hi-C測序美吉生物單細(xì)胞RNA測序廣州銳博單細(xì)胞DNA測序、單細(xì)胞RNA測序百邁客單細(xì)胞RNA測序杭州壹基因單細(xì)胞DNA測序、單細(xì)胞RNA測序第十七頁，共23頁。18單細(xì)胞測序相關(guān)報價

類型單價備注單細(xì)胞全基因組測序1.2萬元/樣本，90Gb/樣本從單細(xì)胞（含裂解液）到數(shù)據(jù)分析單細(xì)胞外顯子組測序6000元/樣本，10Gb/樣本單細(xì)胞mRNA測序5000元/樣本，8Gb/樣本單細(xì)胞lncRNA測序7000元/樣本，10Gb/樣本第十八頁，共23頁。單細(xì)胞測序?qū)颖疽?/p>

19類型樣本要求單細(xì)胞全基因組測序1)

細(xì)胞分離：由合作方完成單細(xì)胞分離；2)

由公司寄出樣品保存液（MALBAC——裂解液；MDA——PBS緩沖液）；3)

樣品需求量：1-1000個新鮮細(xì)胞，樣本體積盡量不超過1-2μl。單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序1）細(xì)胞分離：由合作方完成單細(xì)胞分離；2）樣品類型：活體新鮮完整細(xì)胞；不適于經(jīng)固定、染色等處理的樣本；3）樣品體積：在顯微鏡或其他設(shè)備輔助下分離，得到的單細(xì)胞樣本體積以不高于0.5μl為宜；4）送樣量：建議重復(fù)單細(xì)胞樣本個數(shù)不小于5個。第十九頁，共23頁。目標(biāo)客戶群20單位研究方向預(yù)估課題經(jīng)費肺科醫(yī)院腫瘤科肺癌CTC的小RNA檢測5萬中山醫(yī)院肝外科肝癌CTC外顯子組測序，CTC轉(zhuǎn)錄組測序30萬中山醫(yī)院肝研所肝癌CTC轉(zhuǎn)錄組測序10萬瑞金醫(yī)院腸癌CTC轉(zhuǎn)錄組測序10萬中科院生化細(xì)胞所生殖細(xì)胞的全外顯子組測序和轉(zhuǎn)錄組測序（已做）300萬中科院神經(jīng)所神經(jīng)細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序（已做）30萬復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院神經(jīng)細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序（已做）10萬以上海市場為例第二十頁，共23頁。目標(biāo)客戶群21以上海為例主要集中的單位：

中山醫(yī)院肝研所、仁濟(jì)醫(yī)院干細(xì)胞中心、同濟(jì)大學(xué)生科院（干細(xì)胞）、上海市腫瘤研究所、中科院生化細(xì)胞所、肺科醫(yī)院腫瘤科、中科院神經(jīng)所、復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院等主要集中的領(lǐng)