北京大学第一医院血液研究室朱平教授、博士后陈艳与华大基因公司侯勇等合作，在骨髓增殖性肿瘤的研究方面取得突破性进展。该研究首次通过对血液肿瘤患者骨髓的单细胞全基因组外显子测序，探索骨髓增殖性肿瘤的细胞演化和恶性进展规律，相关论文3月2日在线发表于国际著名杂志《细胞》。
朱平介绍，骨髓增殖性肿瘤是一种临床表现相当隐匿的疾病，主要包括真性红细胞增多症、原发性血小板增多症和骨髓纤维化，分别由于红细胞、血小板或者纤维细胞过度增生造成。大量生长的恶性细胞往往会堵塞小血管，造成脑血管栓塞、心肌梗死等致命疾病。过去由于缺乏有效的诊断手段，临床往往容易误诊为脑血管病和心血管病。
该研究课题组创建了单细胞全基因组外显子测序法，第一次通过基因分析，清楚地展现了骨髓增殖性肿瘤（原发性血小板增多症）患者体内肿瘤发生时的细胞演化过程。JAK2基因突变在骨髓增殖性肿瘤很常见，但研究人员发现这名患者却未出现突变，说明可能存在其他导致疾病发生的基因突变。研究人员利用显微操作技术，从骨髓样本中随机选取82个骨髓细胞以及8个正常口腔黏膜上皮细胞，进行单个细胞测序和生物信息学分析。结果发现，骨髓增殖性肿瘤患者的肿瘤细胞与正常细胞相比，基因图谱完全不同，不同肿瘤细胞之间也有差异，呈现遗传多样性。这名患者的肿瘤曾经有不同细胞同时存在多种基因突变的短暂时期，最终其中一个细胞群有明显的生长优势，发展成为肿瘤。
朱平指出，这种新的测序方法开启了一条崭新的研究途径，除了可以阐明骨髓增殖性肿瘤的发生过程，还可以用于探索其他类型肿瘤的起源过程。如果能充分了解肿瘤发生过程中多种基因突变出现的时间和相互作用，就可以不断发现肿瘤不同发展阶段的新的诊断标志，也可以研发影响相关基因的药物，寻找预防疾病发生的有效措施。（生物谷 bioon.com）
doi:10.1016/j.cell.2012.02.028
PMC:
PMID:
Single-CellExomeSequencing and MonoclonalEvolution of aJAK2-Negative Myeloproliferative Neoplasm
Yong Hou，Luting Song，Ping Zhu，Bo Zhang，Ye Tao，Xun Xu，Fuqiang Li，Kui Wu，Jie Liang，Di Shao，Hanjie Wu，Xiaofei Ye，Chen Ye，Renhua Wu，Min Jian，Yan Chen，Wei Xie，Ruren Zhang，Lei Chen，Xin Liu，Xiaotian Yao，Hancheng Zheng，Chang Yu，Qibin Li，Zhuolin Gong，Mao Mao，Xu Yang，Lin Yang，Jingxiang Li，Wen Wang，Zuhong Lu，Ning Gu，Goodman Laurie，Lars Bolund，Karsten Kristiansen，Jian Wang，Huanming Yang，Yingrui Li，Xiuqing Zhang，Jun Wang
Tumor heterogeneity presents a challenge for inferring clonal evolution and driver gene identification. Here, we describe a method for analyzing the cancer genome at asingle-cell nucleotide level. To perform our analyses, we first devised and validated a high-throughput whole-genome single-cellsequencing method using two lymphoblastoid cell line singlecells. We then carried out whole-exomesingle-cellsequencing of 90 cells from aJAK2-negative myeloproliferative neoplasm patient. The sequencing data from 58 cells passed our quality control criteria, and these data indicated that this neoplasm represented amonoclonalevolution. We further identified essential thrombocythemia (ET)-related candidate mutations such as SESN2 and NTRK1, which may be involved in neoplasm progression. This pilot study allowed the initial characterization of the disease-related genetic architecture at the single-cell nucleotide level. Further, we established asingle-cellsequencing method that opens the way for detailed analyses of a variety of tumor types, including those with high genetic complex between patients.
