用于对相同单细胞中的蛋白质表达、单核苷酸变异和拷贝数变异进行多组学同时检测的方法、系统和设备技术方案

细胞群体的单细胞分析揭示了单个细胞的细胞基因型(例如，单核苷酸变体和拷贝数变异)和表型(例如，蛋白质表达)。在一种情况下，可以根据单个细胞的相应基因型和表型对它们进行分类。在一种情况下，群体中所有细胞的基因型和表型为鉴定细胞亚群提供信息，从而揭示群体内异质性。细胞亚群的鉴定为改善特别是在疾病诸如癌症的情况下对细胞生物学的理解提供信息，并且进一步为更好地设计诊断剂和治疗剂提供信息。供信息。供信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对相同单细胞中的蛋白质表达、单核苷酸变异和拷贝数变异进行多组学同时检测的方法、系统和设备
[0001]交叉引用
[0002]本申请要求2019年8月12日提交的美国临时申请第62/885,490号的权益和优先权，将所述申请的全部公开内容出于所有目的以引用的方式整体并入本文。

技术介绍

[0003]肿瘤基因组分析的最新进展已经揭示癌症疾病通过体细胞变异、克隆扩增和选择的反复过程而演化。因此，肿瘤内和肿瘤间基因组异质性已成为研究的主要领域。虽然下一代测序对癌症生物学的理解有显著贡献，但是肿瘤在单个细胞水平上的遗传异质性被整体测量提供的平均读数所掩盖。需要非常高的总体序列读取深度来鉴定较低流行率的突变。在所选细胞群体之内和之间的罕见事件和突变共现被此类平均信号遮蔽。因此，难以鉴定细胞(诸如癌细胞)中的异质细胞群体，这使得癌症治疗方案的有效性较差。

技术实现思路

[0004]本文描述了用于对多个细胞进行单细胞分析以确定单个细胞的细胞基因型和表型的实施方案。在各种实施方案中，单个细胞的细胞基因型和表型为发现以前可能未知的特征在于那些基因型和表型的细胞亚群提供信息。这在其中通常存在异质细胞群体但不容易被探询或发现的癌症的情况下尤其有用。细胞亚群的鉴定为提高对疾病生物学的理解以及随后更好地设计诊断剂和治疗剂提供信息。
[0005]本文公开的特定实施方案涉及直接从细胞基因组DNA确定细胞基因型。具体来说，基因组DNA被直接加条形码，扩增和测序以确定细胞基因型(例如，SNV和CNV)。与不太直接的方法相比，此类涉及从基因组DNA直接确定细胞基因型的方法是优选的。例如，不太直接的方法涉及对已经从RNA转录物逆转录的cDNA测序，从而提供细胞基因型的间接读数。本文公开的涉及从基因组DNA直接确定细胞基因型的方法包括以下优点：1)实现对跨越编码区和非编码区的细胞基因型的更广泛理解(然而不太直接的方法仅确定编码区的细胞基因型)，2)避免逆转录，从而提高调用细胞突变诸如SNV和CNV的准确性(例如，避免由于逆转录而产生的错误和/或加工伪迹)，3)降低由于包含逆转录所需的试剂(例如，逆转录酶)而产生的单细胞工作流过程的成本。
[0006]本文公开了一种用于分析多个细胞的方法，所述方法包括：对于所述多个细胞中的一个或多个细胞：将所述细胞包封在包含试剂的乳液中，所述细胞包含至少一种DNA分子和至少一种结合分析物的抗体缀合的寡核苷酸；裂解所述乳液中的细胞以产生包含所述至少一种DNA分子和所述寡核苷酸的细胞裂解物；将包含所述至少一种DNA分子和所述寡核苷酸的细胞裂解物与反应混合物一起包封在第二乳液中；使用所述反应混合物在所述第二乳液内进行核酸扩增反应以产生扩增子，所述扩增子包含：源自所述至少一种DNA分子之一的第一扩增子；和源自所述寡核苷酸的第二扩增子；对所述第一扩增子和所述第二扩增子进行测序；使用至少经测序的第一扩增子确定所述细胞的一个或多个突变；使用至少所述第
二扩增子确定分析物的存在或不存在；以及在所述多个细胞中发现细胞亚群，所述细胞亚群的特征在于所述一个或多个突变以及所述分析物的存在或不存在。
[0007]在各种实施方案中，所述一个或多个突变包括单核苷酸变体(SNV)或拷贝数变异(CNV)。在各种实施方案中，所述一个或多个突变包括单核苷酸变体(SNV)和拷贝数变异(CNV)。在各种实施方案中，发现所述多个细胞中的细胞亚群包括根据所鉴定的SNV或CNV对所述一个或多个细胞进行聚类。
[0008]在各种实施方案中，在与以下各项相关的基因中鉴定出SNV或CNV：急性成淋巴细胞性白血病、急性髓性白血病、慢性淋巴细胞性白血病、慢性髓性白血病、经典霍奇金淋巴瘤、弥漫性大B细胞淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征、髓性疾病、骨髓增生性肿瘤、T细胞淋巴瘤、乳腺浸润性癌、结肠腺癌、多形性胶质母细胞瘤、肾透明细胞癌、肝细胞癌、肺腺癌、肺鳞状细胞癌、卵巢癌、胰腺腺癌、前列腺腺癌或皮肤黑素瘤。在各种实施方案中，在以下各项中的任一者中鉴定出SNV或CNV：ABL1、GNB1、KMT2D、PLCG2、GNA13、ATM、BRAF、JAK3、ADO、DNMT3A、SERPINA1、XPO1、PIM1、CCND1、FLT3、STAT3、AKT1、FAT1、CTCF、TP53、NOTCH1、KRAS、ALK、MYB、DNM2、DDX3X、CD79A、UBR5、PTEN、APC、PAX5、RUNX1、MAP2K1、CD79B、BIRC3、KMT2C、AR、CHD4、PHF6、POT1、CALR、TET2、ORAI1、OVGP1、ZMYM3、MYC、GATA2、CARD11、TP53BP1、TBL1XR1、BTK、WHSC1、MPL、FAS、CDH1、IKZF3、LRFN2、EGR2、SOCS1、PTPN11、PLCG1、CDK4、WTIP、ZFHX4、MED12、TNFRSF14、FAM46C、CDKN2A、BCOR、SORCS1、RPS15、TNFAIP3、IRF4、CBL、CSF1R、RPL22、BTG1、STAT6、PIK3CA、GNAS、CTNNB1、ASXL2、BCL11B、EZH2、DDR2、ATRX、MYD88、ARID1A、FGFR3、RAD21、EGFR、IKZF1、SMARCA4、SETD2、JAK2、ERBB2、KLF9、ERG、CREBBP、RB1、CHEK2、ERBB3、ETV6、RPL10、BCL2、DIS3、IDH1、ERBB4、NRAS、NFKBIE、NOTCH2、ESR1、HCN4、SF3B1、STAT5B、CCND3、U2AF1、FBXW7、CNOT3、EP300、CSF3R、FGFR1、USP9X、WT1、IDH2、FGFR2、SLC25A33、SH2B3、NF1、ZFP36L2、KIT、TRAF3、SETBP1、DNAH5、NCOR1、ABL1、ASXL1、GNA11、EPOR、GNAQ、XBP1、CDKN1B、USH2A、NPM1、HNF1A、FREM2、LEF1、HRAS、OPN5、ZRSR2、TSPYL2、LMO2、JAK1、B2M、TAL1、MGA、NFKBIA、ARAF、ZEB2、KDR、IL7R、SLC5A1、MYCN、PRDM1、MAP2K2、PHIP、MET、MLH1、REL、ZNF217、NOS1、MTOR、KDM6A、SPTBN5、SUZ12、UBA2、PDGFRA、PIK3R1、GATA3、CHD2、HDAC7、SMC1A、RAF1、MDGA2、USP7、SPEN、RET、ZFR2、SMAD4、ITSN1、SMARCB1、BCORL1、SMC3、SMO、RPL5、SRC、FOXO1、STK11、EBF1、PIK3CD、KMT2A、RHOA、CXCR4、PPM1D、VHL、LRP1B和STAG2。
[0009]在各种实施方案中，确定分析物的存在或不存在包括确定分析物的表达水平，分析物被与寡核苷酸缀合的抗体结合。在各种实施方案中，分析物是以下各项中的任一者：HLA...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于分析多个细胞的方法，所述方法包括：对于所述多个细胞的一个或多个细胞：将所述细胞包封在包含试剂的乳液中，所述细胞包含至少一种DNA分子和至少一种分析物结合抗体缀合的寡核苷酸；裂解所述乳液中的所述细胞以产生包含所述至少一种DNA分子和所述寡核苷酸的细胞裂解物；将包含所述至少一种DNA分子和所述寡核苷酸的所述细胞裂解物与反应混合物一起包封在第二乳液中；使用所述反应混合物在所述第二乳液内进行核酸扩增反应以产生扩增子，所述扩增子包含：源自所述至少一种DNA分子之一的第一扩增子；以及源自所述寡核苷酸的第二扩增子；对所述第一扩增子和所述第二扩增子进行测序；使用至少经测序的第一扩增子确定所述细胞的一个或多个突变；使用至少所述第二扩增子确定分析物的存在或不存在；以及在所述多个细胞中发现细胞亚群，所述细胞亚群的特征在于所述一个或多个突变以及所述分析物的存在或不存在。2.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个突变包括单核苷酸变体(SNV)或拷贝数变异(CNV)。3.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个突变包括单核苷酸变体(SNV)和拷贝数变异(CNV)。4.如权利要求2或3所述的方法，其中在所述多个细胞中发现所述细胞亚群包括根据所鉴定的SNV或CNV对所述一个或多个细胞进行聚类。5.如权利要求2
‑
4中任一项所述的方法，其中在与以下各项相关的基因中鉴定出所述SNV或CNV：急性成淋巴细胞性白血病、急性髓性白血病、慢性淋巴细胞性白血病、慢性髓性白血病、经典霍奇金淋巴瘤、弥漫性大B细胞淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征、髓性疾病、骨髓增生性肿瘤、T细胞淋巴瘤、乳腺浸润性癌、结肠腺癌、多形性胶质母细胞瘤、肾透明细胞癌、肝细胞癌、肺腺癌、肺鳞状细胞癌、卵巢癌、胰腺腺癌、前列腺腺癌或皮肤黑素瘤。6.如权利要求5所述的方法，其中在以下各项中的任一者中鉴定出所述SNV或CNV：ABL1、GNB1、KMT2D、PLCG2、GNA13、ATM、BRAF、JAK3、ADO、DNMT3A、SERPINA1、XPO1、PIM1、CCND1、FLT3、STAT3、AKT1、FAT1、CTCF、TP53、NOTCH1、KRAS、ALK、MYB、DNM2、DDX3X、CD79A、UBR5、PTEN、APC、PAX5、RUNX1、MAP2K1、CD79B、BIRC3、KMT2C、AR、CHD4、PHF6、POT1、CALR、TET2、ORAI1、OVGP1、ZMYM3、MYC、GATA2、CARD11、TP53BP1、TBL1XR1、BTK、WHSC1、MPL、FAS、CDH1、IKZF3、LRFN2、EGR2、SOCS1、PTPN11、PLCG1、CDK4、WTIP、ZFHX4、MED12、TNFRSF14、FAM46C、CDKN2A、BCOR、SORCS1、RPS15、TNFAIP3、IRF4、CBL、CSF1R、RPL22、BTG1、STAT6、PIK3CA、GNAS、CTNNB1、ASXL2、BCL11B、EZH2、DDR2、ATRX、MYD88、ARID1A、FGFR3、RAD21、EGFR、IKZF1、SMARCA4、SETD2、JAK2、ERBB2、KLF9、ERG、CREBBP、RB1、CHEK2、ERBB3、ETV6、RPL10、BCL2、DIS3、IDH1、ERBB4、NRAS、NFKBIE、NOTCH2、ESR1、HCN4、SF3B1、STAT5B、CCND3、U2AF1、
FBXW7、CNOT3、EP300、CSF3R、FGFR1、USP9X、WT1、IDH2、FGFR2、SLC25A33、SH2B3、NF1、ZFP36L2、KIT、TRAF3、SETBP1、DNAH5、NCOR1、ABL1、ASXL1、GNA11、EPOR、GNAQ、XBP1、CDKN1B、USH2A、NPM1、HNF1A、FREM2、LEF1、HRAS、OPN5、ZRSR2、TSPYL2、LMO2、JAK1、B2M、TAL1、MGA、NFKBIA、ARAF、ZEB2、KDR、IL7R、SLC5A1、MYCN、PRDM1、MAP2K2、PHIP、MET、MLH1、REL、ZNF217、NOS1、MTOR、KDM6A、SPTBN5、SUZ12、UBA2、PDGFRA、PIK3R1、GATA3、CHD2、HDAC7、SMC1A、RAF1、MDGA2、USP...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：使命生物公司，
类型：发明
国别省市：