生物通报道：谢晓亮教授在单分子生物物理和生物医学光学成像领域作出了杰出的贡献，曾在Science上发表单细胞基因组扩增高通量测序技术（MALBAC），使得单细胞精准测序变得可能，引人关注。去年谢晓亮教授当选为美国国家医学院院士。此前，谢晓亮曾于2011年当选美国科学院院士。

近期其研究组与其它研究组合作，在Nature，Genome Research杂志上发表重要成果，分别提出了一种新方法来改善malbac工具，以及利用单细胞测序技术对来自同一病人的循环肿瘤细胞和单个原发灶癌细胞的拷贝数变异进行分析。

在肿瘤转移过程中，癌细胞从原发肿瘤脱落，进入血液或淋巴循环系统，其中一些具有高度转移潜能的肿瘤细胞在循环系统中存活下来，成为循环肿瘤细胞，并进一步发展为远端器官转移肿瘤。循环肿瘤细胞是肿瘤发生远处转移的必经步骤，因此在外周血中检测到肿瘤细胞预示着有发生肿瘤转移的可能。对于循环肿瘤细胞的研究一直是癌症研究中的热点。

在最新研究中，北京大学白凡、谢晓亮团队与天津医科大学张宁团队合作，使用单细胞测序技术对来自同一病人的循环肿瘤细胞和单个原发灶癌细胞的拷贝数变异进行分析，揭示了在肿瘤转移过程中基因拷贝数变异的演化过程。作者团队进一步对来自结直肠癌、乳腺癌、胃癌、前列腺癌多个癌种的病人外周血循环肿瘤细胞进行分析，研究了不同癌种的循环肿瘤细胞基因组特征与差异，具有重要的科学意义和临床应用价值。

研究人员通过对一例结直肠癌病人原发灶肿瘤组织的单细胞，单个循环肿瘤细胞以及转移灶肿瘤组织基因组分析，作者团队发现原发灶肿瘤细胞的拷贝数变异经历不同的中间状态逐步积累，最终趋于在单个循环肿瘤细胞和转移灶组织观察到的相同的拷贝数变异模式。针对局部关键基因拷贝数变化的分析揭示，肿瘤转移伴随着抑癌基因PTEN的拷贝数逐步缺失及癌基因MYC的拷贝数逐步扩增。这个现象提示肿瘤的转移过程存在基因组拷贝数变化的趋同选择，同时有力地支持了肿瘤转移过程并非随机发生而是存在较强选择的假说。

此前，谢晓亮研究组也发现了一种新方法来改善malbac工具，这种改进版的工具名为lianti（linear amplification via transposon insertion，通过插入转座子来实现线性扩增），该工具有千个碱基的分辨率。lianti能够通过利用研究者所设计的转座子来破碎细胞遗传物质，转座子就是一种特殊的dna片段，其能够改变在基因组中的位点，这种新型工具有19个碱基对长的转座子结合位点以及单链的t7启动子环状结构，转座子能够为该工具携带特殊的其中自，而启动子就能够用来对下游的dna进行扩增，从而产生出用于测序的文库，早期研究结果表明，这种工具优于目前研究者所使用的工具。

原文标题：

Single-cell sequencing deciphers a convergent evolution of copy number alterations from primary to circulating tumour cells

Single-cell whole-genome analyses by Linear Amplification via Transposon Insertion (LIANTI)