寻因生物伦敦发布单细胞甲基化与转录组同步检测方案 加速多组学研究

(问题)单细胞技术正从“发现差异”走向“解释机制”;近年来,转录组测序识别细胞类型与状态上效果突出,但肿瘤异质性、免疫应答、衰老与发育等复杂系统中,单一维度数据往往难以回答“变化为何发生”。尤其是DNA甲基化等表观遗传信号与基因表达之间存在时空特异性和非线性关系,若通过不同实验分别获取多组学信息,容易出现样本消耗大、批次效应显著、跨层数据难以准确匹配等问题,限制了对调控链条的系统解析。 (原因)业内普遍面临两类瓶颈:一是“数据不在同一细胞上”。传统做法多以分开实验获取RNA、免疫组库或甲基化信息,即使来自同一组织样本,也难以一一对应到同一细胞,进而削弱对调控因果链条的推断;二是“流程复杂且成本高”。甲基化检测对样本处理与测序深度要求较高,多组学并行后,技术门槛与经费压力随之上升,也拉长了从实验到分析的周期,不利于大规模队列研究与长期项目推进。 (影响)据介绍,寻因生物此次在伦敦发布的SeekOne® DD单细胞DNA甲基化+RNA多组学解决方案,试图以“一次上机、同胞配对”的方式缓解上述痛点。方案基于高通量基因捕获与分子共标记设计,可在同一细胞或细胞核层面同步获得RNA表达谱、免疫组库信息(TCR/BCR,适用于免疫细胞)以及全基因组范围DNA甲基化信号(5mC/5hmC)。其核心在于将表观遗传层与转录层的变化置于同一细胞坐标系中观察,为识别关键调控元件、解析细胞命运分化路径、追踪肿瘤克隆演进等研究提供更一致的数据基础。 同时,通量被认为是此类方案能否进入常规研究流程的关键指标。该方案提出单样本最高可处理约12,000个细胞,并兼容新鲜或冻存组织、单细胞或单细胞核样本。对于肿瘤微环境、人类细胞图谱构建等既要把握整体结构又要覆盖稀有细胞的研究,高通量有助于扩大覆盖面、提升统计稳健性,并降低因采样不足带来的偏差风险。 在效率与成本上,企业表示,达到相近数据表现的前提下,该方案可降低对测序量的需求,从而节省部分测序成本;并通过自动化微流控流程缩短关键操作时间,减少对操作者经验的依赖。业内人士指出,单细胞多组学要从“能做”走向“常做”,关键在于流程标准化,以及把高成本环节压缩到可承受范围。自动化与规模化能力提升,意味着多组学更可能进入常规课题设计,而不再局限于小规模探索性实验。 (对策)面向下一步应用落地,专家建议从三上推进:其一,加强多中心验证与标准体系建设。多组学数据可比性取决于样本处理、建库、测序深度与算法流程的一致性,应推动可复现的质控指标与参考数据集建立。其二,推动“数据—算法—场景”协同。多组学价值不止于数据叠加,更在于跨层整合建模,需要在细胞类型注释、调控网络推断、克隆结构与免疫互作分析等形成更成熟的工具链。其三,围绕重大科学问题组织应用示范,如肿瘤免疫治疗反应机制、发育异常与遗传病的表观调控、衰老对应的细胞状态转变等,以应用场景牵引技术迭代。 (前景)随着生命科学研究走向“全景式解释”,单细胞多组学有望成为支撑基础研究与转化研究的重要工具。对于人类细胞图谱等计划,同步获取表观遗传与转录信息可提升细胞参考图谱的分辨率与解释力;在肿瘤研究中,若能将甲基化改变、转录程序重塑与免疫微环境状态在同一细胞层面对齐,有望更清晰地刻画克隆演进轨迹与免疫逃逸路径;在发育与衰老领域,跨层动态数据将为揭示组织成熟、功能衰退及潜在可逆调控窗口提供更多证据。可以预期,随着通量、成本、算法与标准健全,单细胞多组学将从“技术亮点”逐步成为“研究底座”,并在更多机构与项目中实现规模化应用。

从跟随到领跑,中国生物科技企业正加速在单细胞这个关键赛道实现从技术追赶到参与标准体系建设的跨越。此次进展不仅为生命机制解析提供了新的“中国方案”,也反映了我国在高端科研工具与对应的技术体系上的自主创新能力。随着科研工具的迭代速度持续提升,人类对生命本质的认知边界也有望被深入拓展。