單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)在慢性阻塞性肺疾病研究中的應(yīng)用進(jìn)展

楊澤華，丁毅鵬

（海南省人民醫(yī)院（海南醫(yī)學(xué)院附屬海南醫(yī)院）呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，海南 海口570100）

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）簡(jiǎn)稱慢阻肺病，是一種異質(zhì)性肺部疾病［1］。據(jù)最新WHO 數(shù)據(jù)顯示，COPD 是全球第三大死因。并且由于我國(guó)人口老齡化、空氣污染和吸煙率的上升等原因，預(yù)計(jì)未來(lái)COPD 的患病率、死亡率和社會(huì)負(fù)擔(dān)仍會(huì)增加［2］。在COPD 的研究中，常用到基因測(cè)序。傳統(tǒng)的測(cè)序方法獲得的是細(xì)胞群體的總平均反應(yīng)，無(wú)法反映每個(gè)細(xì)胞之間的差異性，不能完全揭示疾病的發(fā)病機(jī)制等。單細(xì)胞測(cè)序（single cell sequencing，SCS）技術(shù)可以在單細(xì)胞水平上對(duì)基因組和轉(zhuǎn)錄組等進(jìn)行測(cè)序，揭示基因結(jié)構(gòu)和表達(dá)以及發(fā)現(xiàn)細(xì)胞間的異質(zhì)性和稀有細(xì)胞等。目前迫切需要這項(xiàng)技術(shù)來(lái)幫助研究COPD 的發(fā)病機(jī)制以及發(fā)現(xiàn)可靠的早期診斷方法和治療方法等，從而減輕疾病負(fù)擔(dān)。本文將介紹單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)及相關(guān)進(jìn)展，并對(duì)其在COPD 研究中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 SCS 技術(shù)概述

1977 年，Sanger 等［3］發(fā)明了第一代基因測(cè)序技術(shù)，基因測(cè)序成為探索細(xì)胞遺傳物質(zhì)變化和疾病發(fā)展的強(qiáng)有利工具。2009 年Tang［4］首次通過(guò)單細(xì)胞RNA 測(cè)序方式實(shí)現(xiàn)了單個(gè)細(xì)胞內(nèi)5 000 多個(gè)mRNA 表達(dá)信息的平行檢測(cè)，開啟了單細(xì)胞技術(shù)的測(cè)序時(shí)代。

SCS 技術(shù)的流程主要包括單細(xì)胞制備、文庫(kù)構(gòu)建、高通量測(cè)序和數(shù)據(jù)處理分析［5］。

單細(xì)胞制備的質(zhì)量極大影響測(cè)序分析結(jié)果，傳統(tǒng)分選方法有梯度稀釋法、顯微操作法、熒光激活細(xì)胞分選、激光顯微切割等，不僅效率低，而且容易損傷細(xì)胞。目前更多使用高通量的細(xì)胞捕獲方法，如微流控芯片捕獲等［6］。……