在过去的15年中，通过在分子水平上识别癌症的驱动因素，对肿瘤基因组进行测序的能力彻底改变了癌症的治疗方法。但是，由于当前基因组测序的局限性，了解肿瘤中单个细胞的遗传多样性以及如何影响疾病进展仍然是一个挑战。

USC研究人员使用基于微流体滴的单细胞测序方法，同时对近1,500个单细胞的基因组进行了测序，揭示了先前隐藏在经过充分研究的黑素瘤细胞系中的遗传多样性。

这项刚刚发表在《自然通讯生物学》上的研究证明了单细胞测序揭示癌细胞可能进化轨迹的能力。

“我们用这种方法来检查标准的癌细胞系，由许多不同的实验室检查上千次，”大卫·克雷格，博士，在共同的主任说翻译基因组研究所在南加州大学医学院的Keck医学院和研究的主要作者。“真正令人惊讶的是，借助这项技术，我们发现了我们所料想不到的复杂性。该生产线实际上一直是各种类型细胞的混合物。重新检查该生产线数十年的工作-现在有了这些新信息-我们有了新的对肿瘤进化的见解。”

高分辨率查看癌症的复杂性

当前，通常通过一起而不是单独地对数百万个肿瘤细胞进行测序来获得肿瘤的遗传信息。尽管这种方法提供了组织遗传构成的广阔视野，但它可能会错过肿瘤中与大多数细胞不同的少量癌细胞。

使用其他分析单个细胞DNA的方法，该过程非常费力，仅花费数周时间即可处理少量细胞，并且需要大多数实验室所没有的资源。

在这项研究中，研究人员使用了一种新兴技术，称为“单细胞拷贝数分析”。由10X Genomics开发的新型分析方法，将这些结果与历史方法相结合。

凯克学院翻译基因组学的首席作者兼助理教授恩里克·维拉克斯奎兹·维拉雷尔(Enrique Velazquez-Villarreal)博士说：“我们没有分析平均要分析成千上万个细胞的组织DNA，而是在一个实验中分析了将近1500个细胞的单个DNA。”南加州大学医学系。“以这种较高的分辨率研究癌症，我们可以发现低分辨率的批量测序遗漏的信息。”

他们的分析显示，至少有四个主要的细胞亚群(也称为克隆)，有望在癌细胞系进化的某个时候从原始癌细胞发生突变。

在癌症组织中鉴定亚克隆的能力可以提供重要的生物学见解，以了解癌症如何发展，如何扩散以及为什么会对治疗产生抵抗力。