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第44卷第4期
               ·554 ·                            南 京    医 科 大 学 学         报                        2024年4月


              因组、转录组、表观基因组等遗传信息进行高通量                            别和表征细胞类型、状态、谱系和分化方向，尤其是
              测序分析的一项技术。随着技术的不断更新与突                             在肿瘤学领域，它已成为深入研究肺癌                  ［10］ 、肝癌 ［11］ 、
              破，单细胞测序技术现已被广泛应用于癌症生物                             乳腺癌   ［12］ 等肿瘤的核心工具。基于液滴的 10×Ge⁃
              学、神经生物学、免疫学、临床诊断、胚胎学、产前诊                          nomics Chromiu和基于平板的RNA模板测序5'端切
              断等多个领域的研究。本文将从单细胞测序技术                             换 机 制（plate ⁃ based switching mechanism at the 5’
              的进展及其在妇科恶性肿瘤研究中的相关应用方                             end of RNA template sequencing，SMART ⁃ seq2）是
              面进行综述，并展望其发展前景。                                   scRNA⁃seq 的两种常用方法        ［13-14］ 。snRNA⁃seq 是通
                                                                过提取并标记样本的细胞核，制成单细胞核悬液进
              1 单细胞测序技术的兴起与发展
                                                                行测序，从而研究单个细胞核内转录本的技术，其
                  传统测序技术有通量高、成本低、时间短等优                          被广泛运用于核膜完整的不同组织和细胞类型的
              点，但其所检测的DNA 和RNA 来源于大量细胞，最                        冷冻样品分析，尤其是脑肿瘤分析，因为其难以获
                                                  ［4］
              后获得的数据为整个细胞群的平均数值 。然而，                            得新鲜脑组织用于研究            ［15］ 。表观遗传学是连接基
              细胞之间的遗传信息往往存在差异，即细胞的异质                            因组学和细胞表型的重要调控环节，单细胞表观基
              性，大量细胞平均的结果可能会掩盖某一小群稀有                            因组学测序主要涉及单个细胞的DNA甲基化、组蛋
              细胞的基因表达信息，而了解肿瘤细胞的异质性对                            白修饰、核小体排列、染色质的三维构象等，以便研
              于肿瘤的诊断、明确肿瘤性质以及针对性个体化治                            究基因调控的特异性。单细胞蛋白质组学测序的
                            ［5］
              疗均有重要影响 。                                         基础在于质谱分析，研究人员为减少蛋白质损失改
                  单细胞测序技术可以针对单个细胞进行分析，                          进了蛋白质制备和分离的程序，发展了质谱流式细
              包括单个细胞的基因组、转录组、表观遗传学和蛋                            胞术和成像质谱流式技术            ［16］ ，促进了在单细胞分辨
              白质组等信息，发现和比较不同细胞的基因表达差                            率下更深入的定量蛋白质组学测序。单细胞蛋白
              异。单细胞测序技术自2009年首次被报道以来，已                          质组学测序对于在蛋白层面揭示肿瘤异质性及治
                                                                                     ［17］
              广泛应用于生命科学领域 。2013 年，单细胞测序                         疗耐药性具有重要意义 。
                                     ［6］
              技术被《自然·方法》（Nature Methods）杂志评为年度                       单细胞测序技术主要包括 4 个步骤：①从细胞
                  ［7］
              技术 。同年，《科学》（Science）杂志将单细胞测序                      群中分离单个细胞；②提取、处理和扩增每个细胞
              列为年度最值得关注的六大领域榜首，认为该项技                            的遗传物质；③制备包括细胞遗传物质的测序库；
                                               ［8］
              术将改变生物学和医学界的许多领域 。单细胞测                            ④使用第二代测序仪对该库进行测序。
              序技术的出现和发展在阐明肿瘤发生发展机制、肿
                                                                2 单细胞测序技术在妇科恶性肿瘤研究中的应用
              瘤分子分型、鉴定稀有细胞、绘制细胞谱系、指导肿
              瘤靶向精准治疗和预测患者预后等方面发挥了重                             2.1  单细胞测序技术在妇科恶性肿瘤发生发展机
              要作用。                                              制及异质性研究中的应用
                  单细胞测序主要包括基因组学、转录组学、                           2.1.1  CC
                                                                                                      ［1］
              表 观 基 因 组 学 和 蛋 白 质 组 学 等 方 向 的 测 序 技                  CC是女性生殖系统最常见的恶性肿瘤 。90%
              术。单细胞基因组测序（single⁃cell DNA sequencing，            以上的CC 发生于宫颈外鳞状上皮和宫颈内柱状上
              scDNA⁃seq）是在单细胞水平通过全基因组扩增技                        皮的过渡区      ［18］ ，在某些生理或病理条件下，过渡区
              术对单个细胞微量全基因组DNA进行扩增，获得高                           的柱状上皮被鳞状上皮所取代，即化生。过渡区活
              覆盖率的完整基因组后进行外显子捕获进而高通                             跃性化生与人乳头瘤病毒（human papilloma virus，
              量测序，scDNA⁃seq 主要用于检测细胞中的染色体                       HPV）感染的风险相关         ［19］ ，HPV 是 CC 的主要高危因
              数目变异、拷贝数变异、单核苷酸多态性等信息，了                           素，但 HPV 感染导致正常宫颈组织到宫颈癌前病
              解细胞之间的遗传差异、探究细胞进化关系等 。                            变，再到CC这种转变过程的潜在机制尚不清楚。
                                                         ［9］
              单细胞转录组学测序主要包括单细胞转录组测序                                  研究人员通过对 2 例 HPV 正常子宫颈组织、
                                                                                             -
             （single⁃cell RNA sequencing，scRNA⁃seq）和单核转录        2 例HPV 正常子宫颈组织、2例HPV 高级别鳞状上
                                                                                                 +
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              组测序（single nuclei RNA sequencing，snRNA⁃seq）。      皮内瘤变（high⁃grade squamous intraepithelial lesion，
              scRNA⁃seq是一种在单个细胞水平对转录组信息进                        HSIL）和 3 例 HPV CC 组织进行 scRNA⁃seq 及空间
                                                                                 +
              行高通量测序的技术，其应用最为广泛，有助于识                            转 录 组 学 测 序（spatial transcriptomics sequencing，
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