1、SampletoInsight1QIAGENYourPartnerinTranslationalMedicine单细胞基因测序市场分析SampletoInsight什么叫单细胞什么叫单细胞基因基因测序(测序(Single Cell SequencingSingle Cell Sequencing)?)?一句话说,就是单个细胞水平上对基因组进行测序。2013年,Nature杂志把年度技术授予了单细胞基因测序(SingleCellSequencing),认为该技术将改变生物界和医学界的许多领域。SampletoInsight单细胞基因组、转录组分析单细胞基因组、转录组分析单细胞胞测序通序通过对单个
2、个细胞胞进行基因行基因组扩增和增和测序序解决解决了用了用组织样本无法本无法获得不同得不同单个个细胞的异胞的异质性信息、性信息、样本量本量太少无法太少无法进行常行常规测序的序的难题研究研究解析解析单个个细胞的行胞的行为、机制、与机体的关系等提供了新、机制、与机体的关系等提供了新方向方向为早期早期检测、诊断疾病及疾病的个体化治断疾病及疾病的个体化治疗提供指提供指导。SampletoInsight基因组及转录组分析中常遇到的难题:基因组及转录组分析中常遇到的难题:SampletoInsight全全基因组和全转录组分析的难题:基因组和全转录组分析的难题:SampletoInsightTitle,Loc
3、ation,Date6单细胞测序应用领域单细胞测序应用领域单细胞全基因胞全基因组测序:序:1、体外受精的胚胎、体外受精的胚胎测序:在把胚胎植回母体之前,先取一个序:在把胚胎植回母体之前,先取一个细胞胞进行行测序,确序,确认基因正常后再植回,以保障胚胎是正常的。基因正常后再植回,以保障胚胎是正常的。2、CTC细胞胞测序:通序:通过对血液中的血液中的肿瘤瘤细胞胞测序,找到突序,找到突变位点,位点,针对性能性能进行靶向行靶向药物治物治疗。3、肿瘤瘤亚细胞群胞群测序:序:肿瘤瘤发生、生、发展中,展中,细胞不断胞不断发生新的突生新的突变,形成形成许多多亚细胞群,胞群,单细胞胞测序可以序可以对这些些亚细胞
4、群胞群进行分行分别的的测序,序,并找到并找到对应的治的治疗方案。方案。4、免疫、免疫测序:免疫序:免疫细胞在胞在对抗原抗原发生生识别后,免疫后,免疫细胞的基因胞的基因组发生生重排,并重排,并产生生对抗原特异的抗体。抗原特异的抗体。对免疫免疫细胞的胞的测序,可以找出特异序,可以找出特异的基因的基因结构。构。SampletoInsightTitle,Location,Date7单细胞测序应用领域单细胞测序应用领域单细胞胞转录组测序:序:1、在全基因、在全基因组范范围内挖掘基因内挖掘基因调节网网络,尤其适用于存在高度异,尤其适用于存在高度异质性性的的肿瘤瘤细胞胞、干干细胞及胚胎胞及胚胎发育早期的育早
5、期的细胞群体。胞群体。2、发现亚细胞成分的基因表达胞成分的基因表达谱,例如,例如对在神在神经元的元的轴突或突或树突部分突部分特异表达的基因的特异表达的基因的转录组分析。分析。SampletoInsight一、单细胞测序行业一、单细胞测序行业 BCCResearch的一项分析报告指出,2014年全球年全球单细胞分析(胞分析(Single-cellAnalysis)的市)的市场达达5.4亿美金,美金,预测将从将从2015年的年的6.3亿美金增美金增长到到2020年的年的16亿美金,复合增美金,复合增长率达率达21%。根据GENReports的报告,关于单细胞分析的文章发表在过去的几年也有着爆发性的
6、增长。图2:单细胞分析的文章发表数量SampletoInsight9二、单细胞基因测序的基本流程:单细胞分离二、单细胞基因测序的基本流程:单细胞分离-基因组扩增基因组扩增-测序和分析测序和分析单细胞测序,主要经过如下的步骤:l单细胞胞的的分离分离lDNA/RNA的提取和的提取和扩增(全基因增(全基因组扩增和全增和全转录组扩增增)l测序序以及后以及后续的分析和的分析和应用用SampletoInsight2.12.1单细胞的捕捉和分离单细胞的捕捉和分离单细胞测序的第一步是单细胞的分离和提取,目前的方法主要有:l流式流式细胞胞术l激光激光捕捕获显微切割微切割技技术l微流控技微流控技术DanielA.
7、Haber,etalCANCERDISCOVERYJUNE2014SampletoInsightTitle,Location,Date11单细胞操作的胞操作的仪器器FluidigmC1单细胞操作胞操作毛毛细管管显微操作微操作单细胞胞10XGenomicsIllumina与与Bio-Rad发布布Singel-CellSequencingSolutionQIAscout武武汉友芝友友芝友-CTC捕捕获仪强生生-CellReserchSampletoInsightTitle,Location,Date12C1单细胞自胞自动制制备系系统1个小时内即可分离96个单细胞BiomarkerHD系系统30分钟
8、内可进行9216个qPCR反应PBMC单细胞胞转录组测序序结果示例果示例10XGenomicsSampletoInsightTitle,Location,Date13IlluminaBio-RadSingle-CellSequencingSolutionQIAscout武武汉友芝友友芝友-CTC捕捕获仪CellSearchSampletoInsight2.2全基因全基因组扩增增(WholeGenomeAmplification.WGA)/全全转录组扩增增(WholeTranscriptomeAmplification,WTA)单细胞胞测序的序的难点在于点在于扩增增。全基因全基因组扩增主要的方法
9、增主要的方法:u简并并寡核苷酸引物寡核苷酸引物PCR扩增(增(DOP-PCR)u多重多重置置换扩增(增(MDA)目前最好的方法目前最好的方法u和和基于多次退火和成基于多次退火和成环的的扩增循增循环(MALBAC)亿康基因康基因SampletoInsight常常见WGA方法比方法比较SampletoInsight转录组扩增主要的方法:增主要的方法:uClontech公司的公司的Smart方法方法,一种一种优秀的秀的单细胞全胞全长RNA-seq:起始:起始RNA只有只有约10pguEpiCentre公司的公司的TargerAmp方法方法SampletoInsightTargetAmp法法测单细胞
10、全胞全RNASMART法法测单细胞的全胞的全长全全RNASampletoInsightTitle,Location,Date18单细胞测序国内相关公司(科研)单细胞测序国内相关公司(科研)公司名称公司名称开展开展类型型华大基因单细胞DNA测序、单细胞RNA测序诺禾致源单细胞DNA测序、单细胞RNA测序贝瑞和康单细胞DNA测序、单细胞RNA测序安诺优达单细胞DNA测序、单细胞RNA测序、单细胞G&T测序、单细胞甲基化测序、单细胞Hi-C测序美吉生物单细胞RNA测序广州锐博单细胞DNA测序、单细胞RNA测序百迈客单细胞RNA测序杭州壹基因单细胞DNA测序、单细胞RNA测序SampletoInsig
11、htTitle,Location,Date19单细胞胞测序相关序相关报价价类型型单价价备注注单细胞全基因组测序1.2万元/样本,90Gb/样本从单细胞(含裂解液)到数据分析单细胞外显子组测序6000元/样本,10Gb/样本单细胞mRNA测序5000元/样本,8Gb/样本单细胞lncRNA测序7000元/样本,10Gb/样本SampletoInsight单细胞胞测序序对样本要求本要求Title,Location,Date20类型型样本要求本要求单细胞全基因组测序1)细胞分离:由合作方完成单细胞分离;2)由公司寄出样品保存液(MALBAC裂解液;MDAPBS缓冲液);3)样品需求量:1-1000个
12、新鲜细胞,样本体积尽量不超过1-2l。单细胞转录组测序1)细胞分离:由合作方完成单细胞分离;2)样品类型:活体新鲜完整细胞;不适于经固定、染色等处理的样本;3)样品体积:在显微镜或其他设备辅助下分离,得到的单细胞样本体积以不高于0.5l为宜;4)送样量:建议重复单细胞样本个数不小于5个。SampletoInsight目目标客客户群群QIAGENYourPartnerinTranslationalMedicine21单位位研究方向研究方向预估估课题经费肺科医院肿瘤科肺癌CTC的小RNA检测5万中山医院肝外科肝癌CTC外显子组测序,CTC转录组测序30万中山医院肝研所肝癌CTC转录组测序10万瑞金
13、医院肠癌CTC转录组测序10万中科院生化细胞所生殖细胞的全外显子组测序和转录组测序(已做)300万中科院神经所神经细胞转录组测序(已做)30万复旦大学脑科学研究院神经细胞转录组测序(已做)10万以上海市场为例SampletoInsight目目标客客户群群QIAGENYourPartnerinTranslationalMedicine22以上海以上海为例例主要集中的主要集中的单位:位:中山中山医院肝研所、仁医院肝研所、仁济医院干医院干细胞中心、同胞中心、同济大学生科院(干大学生科院(干细胞)胞)、上海市、上海市肿瘤研究所、中科院生化瘤研究所、中科院生化细胞所、肺科医院胞所、肺科医院肿瘤科、中科院神瘤科、中科院神经所、复旦大学所、复旦大学脑科学研究院等科学研究院等主要集中的主要集中的领域:域:肿瘤(肺癌、肝癌、瘤(肺癌、肝癌、肠癌、乳腺癌等)、干癌、乳腺癌等)、干细胞、神胞、神经科学(科学(脑科科学)等学)等SampletoInsight单细胞胞测序相关公司(分子序相关公司(分子诊断)断)QIAGENYourPartnerinTranslationalMedicine23单位位开展开展项目目亿康基因PGS、PGD华大医学PGS、PGD贝瑞和康PGS、PGDSampletoInsightTitle,Location,Date24Thanks!






