近日，Cell子刊STAR Protocols在线发表了上海交通大学医学院公共卫生学院王慧教授和单细胞组学与疾病研究中心何牮副研究员联合发表的题为“Isolation of single cells from human hepatoblastoma tissues for whole-exome sequencing”的论文（图1）。

图1

该论文提出和展示了一个简单的方案来分离单细胞并进行单细胞全外显子组测序。该策略结合了单细胞处理和单细胞外显子组测序，能够提高外显子组的覆盖率和低丰度变异的检出率，同时降低实验的时间和人力成本。在此之前，团队围绕单细胞测序技术中存在的一系列瓶颈问题，结合单细胞（核）分离获取及单细胞核测序技术，已申请多项发明专利，助力单细胞多组学技术的发展。

在本研究中，作者详细阐述了利用单细胞外显子组测序技术研究肝母细胞瘤肿瘤微环境的实验方案。通过将单细胞处理与全外显子组测序相结合，创新性地开发了单细胞全外显基因组测序技术，详细描述了包括单细胞分选、全基因组扩增、扩增均匀性评估和全外显子文库构建乃至测序分析所涉及的一系列步骤。这一工作将多重置换扩增技术（MDA）与基因组多位点qPCR检测结合，在外显子组捕获之前就排除有潜在扩增偏倚风险的单个细胞样本，最大可能地保证了扩增均一性、大幅提升基因组覆盖度。该方案相对于传统的单细胞全基因组测序，可提升肿瘤中的低频突变检出率，提高研究的解析度，有助于揭示肿瘤遗传异质性等研究。

图2

综上所述，该论文系统性介绍了利用肝母细胞瘤进行单细胞全外显子组测序的详细流程（图2），并通过对文库进行质检以及测序分析对该实验方案的有效性进行了评价，确立了该方案在检测人类疾病的低频突变、揭示疾病遗传异质性等方面的稳定性及重要性，为疾病演进的研究以及临床诊断和治疗提供有效的参考及指导。同时该研究方案提供了实验过程中的注意事项与常见问题解决方案，并提供了详细的实验相关试剂耗材，对于后续发展及推广应用奠定基础。

交大医学院公共卫生学院院长王慧教授为该论文的通讯作者，单细胞组学与疾病研究中心基因组学平台主任何牮副研究员和孟梅为该论文的共同第一作者。该工作获得了国家重点研发计划（2018YFC2000700，2022YFD2101500，2022YFD2101503）、国家自然科学基金（82030099）、上海市科学技术委员会（22DZ2303000）、高水平地方大学创新研究团队等资助。

据悉，基因组测序技术已成为研究疾病分子机制和遗传特性的常规手段，随着技术的进步，单细胞基因组测序技术成为提高研究解析度的首选手段。但目前报道的单细胞全基因测序技术普遍存在测序数据量大，测序深度低且覆盖度低,数据解读难度大，错误率高等缺点，并且其难以区分真正的生物变异和技术伪影，不利于深度挖掘低丰度变异，且其昂贵的价格限制了其在大规模高通量单细胞研究中的应用。此外，由于约85%的人类疾病相关基因都集中于占基因组约2%的外显子部分，因此，积极地开发高分辨率、高检出率、低成本的单细胞外显子组测序技术将大幅提高研究效能。