中国科学家开发新型单细胞测序技术,为肾病精准医疗带来新突破
中国科学家开发新型单细胞测序技术,为肾病精准医疗带来新突破
2025年2月,中国医学科学院北京协和医院陈丽萌教授团队在国际顶级期刊《Nature Methods》上发表了一项突破性研究成果,开发出一种新型单细胞多组学测序技术——UDA-seq。这一技术的问世,有望为罕见肾病的精准医疗带来革命性变化。
创新技术:UDA-seq的原理与优势
单细胞测序技术是近年来生物医学领域的重大突破,它能够揭示细胞间的异质性,为疾病研究和治疗提供新的视角。然而,传统的单细胞测序技术存在两大瓶颈:一是成本高昂,二是需要大量新鲜组织样本,这在临床实践中往往难以满足。
陈丽萌教授团队开发的UDA-seq技术,通过创新性的两轮条形码组合索引和遗传多样性信息作为自然条形码,成功突破了这些限制。该技术的核心优势在于:
- 高通量:单次实验可获得超过20万个细胞的双组学数据,大大提高了检测效率。
- 低成本:显著降低了单细胞测序的费用,使得大规模临床应用成为可能。
- 样本兼容性:特别适用于超低量(2-3mm)的冷冻肾活检组织,拓宽了临床样本的适用范围。
临床应用:肾病精准医疗的新利器
肾脏是一个高度复杂的器官,包含超过50种不同类型的细胞。要理解肾病的发病机制,需要精确分析每种细胞的功能和相互作用。UDA-seq技术的出现,为这一难题提供了新的解决方案。
研究团队使用UDA-seq技术对35例肾病患者的活检样本进行了单细胞测序,成功收集了20多万个细胞的基因表达和染色质可及性信息。基于这些数据,他们不仅能够识别出与蛋白尿和肾功能损害相关的特定细胞亚群,还能分析这些细胞中关键转录因子的调控网络。
这一发现的意义在于,医生可以利用这些信息来制定更加精准的治疗方案。例如,通过识别出导致疾病的关键细胞类型,可以针对性地开发药物或治疗策略,从而提高疗效并减少副作用。
未来展望:推动罕见病研究与精准医疗
目前,许多罕见病的发病机制尚不明确,一个重要原因就是缺乏有效的检测手段。UDA-seq技术的出现,为解决这一问题提供了新的希望。
由于该技术具有高通量、低成本和样本兼容性强的特点,它特别适合用于罕见病的研究。通过构建罕见病的单细胞分子图谱,研究人员可以更深入地理解疾病的发生发展机制,从而为新药研发和治疗策略的开发提供线索。
此外,该技术还有望在其他领域发挥作用。例如,在肿瘤学领域,它可以用于分析肿瘤微环境中的细胞异质性;在免疫学领域,它可以用于研究免疫细胞的分化和功能;在再生医学领域,它可以用于监测干细胞的分化过程。
结语
陈丽萌教授表示,UDA-seq技术的开发为单细胞分子病理学研究和临床应用开辟了新的途径。通过使用剩余的临床标本进行研究,可以为疾病发病机制的分析和治疗靶点的探索奠定基础,进一步推动复杂和罕见肾病的精准医疗发展。
这一突破性成果不仅展示了中国在生物医学技术领域的创新能力,更为全球范围内的精准医疗研究提供了新的工具。随着该技术的进一步完善和推广,我们有理由相信,它将为更多疾病的诊断和治疗带来新的希望。