癌癥的異質(zhì)性是導(dǎo)致治療失敗、復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵因素，傳統(tǒng) bulk 測(cè)序技術(shù)難以捕捉單個(gè)癌細(xì)胞的基因表達(dá)差異，而單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)為解析腫瘤異質(zhì)性提供了新視角。Illumina 基于 PIPseq 化學(xué)技術(shù)開發(fā)的 Illumina Single Cell 3' RNA Prep（ISCP）技術(shù)，通過優(yōu)化細(xì)胞捕獲、文庫構(gòu)建與數(shù)據(jù)分析流程，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種癌癥樣本類型的高效測(cè)序，為癌癥研究提供更精細(xì)的分子圖譜。
ISCP 技術(shù)在細(xì)胞捕獲環(huán)節(jié)的創(chuàng)新，解決了傳統(tǒng)單細(xì)胞測(cè)序的樣本適應(yīng)性難題。傳統(tǒng)技術(shù)對(duì)樣本質(zhì)量要求較高，僅能處理新鮮細(xì)胞樣本，而 ISCP 技術(shù)通過 “樣本預(yù)處理優(yōu)化" 策略，可兼容冷凍保存細(xì)胞、組織解離細(xì)胞、循環(huán)腫瘤細(xì)胞（CTCs）等多種樣本類型。例如，針對(duì)冷凍細(xì)胞樣本，ISCP 技術(shù)采用 “梯度復(fù)溫" 方案，避免細(xì)胞解凍過程中的滲透壓損傷，細(xì)胞存活率提升至 85% 以上；對(duì)于組織解離樣本，系統(tǒng)配備的 “雜質(zhì)去除模塊"，可通過密度梯度離心去除細(xì)胞碎片、紅細(xì)胞等雜質(zhì)，提高有效細(xì)胞捕獲率。
在基因表達(dá)檢測(cè)精度上，ISCP 技術(shù)通過改進(jìn)逆轉(zhuǎn)錄酶配方與引物設(shè)計(jì)，顯著提升低表達(dá)基因的檢測(cè)靈敏度。傳統(tǒng)單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)對(duì)低表達(dá)基因（每細(xì)胞轉(zhuǎn)錄本數(shù) < 10）的檢測(cè)率約為 40-50%，而 ISCP 技術(shù)將檢測(cè)率提升至 70% 以上。這一突破在癌癥研究中具有重要意義，例如在腫瘤干細(xì)胞研究中，低表達(dá)的干性相關(guān)基因（如 SOX2、OCT4）的精準(zhǔn)檢測(cè)，能更準(zhǔn)確地鑒定腫瘤干細(xì)胞亞群，為靶向治療提供依據(jù)。同時(shí)，ISCP 技術(shù)的基因檢測(cè)覆蓋度達(dá) 15,000-20,000 個(gè)基因，可全面捕獲癌細(xì)胞的基因表達(dá)特征，包括信號(hào)通路相關(guān)基因、代謝相關(guān)基因等。
在數(shù)據(jù)分析層面，ISCP 技術(shù)配套的 “Cancer Single Cell Analyzer" 軟件，專為癌癥單細(xì)胞數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)。該軟件內(nèi)置多種癌癥相關(guān)分析模塊，例如 “腫瘤細(xì)胞分型" 模塊，通過比對(duì)癌癥單細(xì)胞數(shù)據(jù)庫，可快速鑒定癌細(xì)胞亞型（如乳腺癌的 luminal A 型、三陰性亞型）；“免疫細(xì)胞浸潤分析" 模塊，能量化腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞（如 CD8+T 細(xì)胞、巨噬細(xì)胞）的比例，評(píng)估免疫治療響應(yīng)潛力；“拷貝數(shù)變異（CNV）檢測(cè)" 模塊，可在單細(xì)胞水平檢測(cè)染色體片段的擴(kuò)增與缺失，解析腫瘤的遺傳不穩(wěn)定性。
目前，ISCP 技術(shù)已在多種癌癥研究中應(yīng)用。在肺癌研究中，科研人員通過對(duì)肺癌組織單細(xì)胞測(cè)序，發(fā)現(xiàn)不同區(qū)域癌細(xì)胞的基因表達(dá)差異，揭示腫瘤的空間異質(zhì)性；在結(jié)直腸癌研究中，該技術(shù)助力解析化療后癌細(xì)胞的基因表達(dá)重塑，為個(gè)體化治療方案的制定提供參考。隨著技術(shù)的推廣，ISCP 技術(shù)將為癌癥的早期診斷、治療方案優(yōu)化、預(yù)后評(píng)估提供更精準(zhǔn)的分子依據(jù)，推動(dòng)癌癥研究從 “群體水平" 向 “單細(xì)胞水平" 深入。
關(guān)鍵詞：Illumina ISCP 技術(shù) 癌癥單細(xì)胞測(cè)序 PIPseq 化學(xué) 腫瘤異質(zhì)性 免疫浸潤分析
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