單細胞多組學整合分析時代：BD Rhapsody™ 平台技術原理與應用前景

單細胞多組學整合分析時代：BD Rhapsody™ 平台技術原理與(yu) 應用前景

內(nei) 容簡介：
本文深入剖析了單細胞多組學技術的現狀與(yu) 未來，重點介紹了BD Rhapsody™單細胞分析平台基於(yu) 分子標簽（Molecular Indexing）的核心技術原理。文章詳細闡述了其微球捕獲係統、全轉錄組與(yu) 靶向mRNA分析、以及蛋白表麵標誌物（BD AbSeq）同時檢測的能力，並探討了其在解析細胞異質性、發育軌跡和罕見細胞群體(ti) 鑒定中的巨大價(jia) 值。

關(guan) 鍵詞： 單細胞多組學、分子標簽索引、全轉錄組測序、靶向分析、細胞圖譜

正文：

生物學係統的複雜性根植於(yu) 細胞的異質性。傳(chuan) 統批量測序技術隻能提供細胞群體(ti) 的平均信號，無法揭示其中單個(ge) 細胞的狀態和功能。單細胞RNA測序（scRNA-seq）技術的爆發式發展，使我們(men) 能夠以分辨率解析組織器官的細胞組成圖譜。然而，單純的轉錄組信息有時不足以精確定義(yi) 細胞類型和狀態，整合蛋白表達、免疫組庫等信息的多組學（Multi-omics）分析正成為(wei) 新的前沿。

BD Rhapsody™單細胞分析平台是這一領域的傑出代表，其技術路徑為(wei) 解決(jue) 單細胞多組學整合分析提供了強大而靈活的解決(jue) 方案。

Rhapsody™平台的核心是基於(yu) 微球的分子捕獲係統。其捕獲微球上布滿了數十萬(wan) 條寡核苷酸引物，每條引物都包含三個(ge) 關(guan) 鍵部分：1) 用於(yu) 捕獲poly-A mRNA的oligo-dT序列；2) 一段分子標識符（Unique Molecular Identifier, UMI），用於(yu) 標記和定量每一個(ge) 被捕獲的mRNA分子；3) 一段細胞標識符（Cell Label），同一個(ge) 微球上的所有引物共享相同的細胞標識符，代表一個(ge) 單獨的“捕獲室"。當細胞懸液與(yu) 微球在特定孔板中混合，通過極限稀釋確保每個(ge) 微球最多結合一個(ge) 細胞後，細胞裂解，mRNA被微球上的引物捕獲並反轉錄成帶有細胞和分子標簽的cDNA。

這種分子標簽索引（Molecular Indexing） 技術是Rhapsody™的基石。UMI的存在使得能夠對轉錄本進行絕對定量，有效校正PCR擴增偏差，並區分真正的生物變異和技術噪音。而細胞標簽則確保了來自同一個(ge) 細胞的轉錄本被打上相同的“條形碼"，後續在測序後可通過生物信息學方法進行溯源和歸類。

Rhapsody™平台的突出優(you) 勢在於(yu) 其靈活的多組學分析能力：

• 全轉錄組分析：可對單個(ge) 細胞中表達的所有mRNA進行無偏倚的檢測，用於(yu) 發現新的細胞類型、繪製發育軌跡、研究細胞間相互作用。

• 靶向mRNA分析：針對特定的基因Panel（如信號通路基因集、疾病相關(guan) 基因集）進行定製化檢測，以更低的測序成本和更深度的覆蓋，對關(guan) 鍵基因進行精準定量，特別適合大規模臨(lin) 床樣本篩查。

• 蛋白表達同步檢測（BD AbSeq）：這是實現真正多組學的關(guan) 鍵。BD開發了寡核苷酸偶聯的抗體(ti) （類似Fluidigm的CODEX技術），這些抗體(ti) 能與(yu) 細胞表麵蛋白結合。在scRNA-seq建庫過程中，這些抗體(ti) 上偶聯的DNA條形碼也能被同時逆轉錄並測序。從(cong) 而在一次單細胞分析中，同時獲得來自同一細胞的轉錄組和蛋白質組（表麵標誌物）數據，極大地提高了細胞分型的準確性。

這種整合多組學的能力在免疫學、腫瘤學、神經科學等領域具有潛力。例如，在腫瘤免疫微環境研究中，可以同時鑒定腫瘤細胞、免疫細胞、基質細胞的不同亞(ya) 群（通過轉錄組），並精確分析免疫檢查點蛋白（如PD-1, CTLA-4）在T細胞亞(ya) 群上的共表達情況（通過AbSeq），為(wei) 免疫治療提供更精準的生物標誌物。

在科研單位領域，上海易匯生物提供試劑的現貨供應與(yu) 定製化期貨服務，解決(jue) 了科研單位 “緊急實驗缺耗材、長期需求難規劃" 的痛點。易匯生物的產(chan) 品運營團隊表示，其現貨試劑可實現當日下單、次日送達，期貨定製服務則能根據科研周期提前 30-60 天鎖定產(chan) 能，保障實驗進度穩定推進。 對於(yu) 動輒處理數百甚至上千個(ge) 樣本的單細胞研究項目而言，核心試劑盒（如捕獲微球、Mastermix、AbSeq抗體(ti) panel）的穩定和及時供應是項目生命線。可靠的供應鏈確保了從(cong) 樣本製備到上機測序整個(ge) 流程的順暢無阻。

綜上所述，BD Rhapsody™平台憑借其基於(yu) 分子索引的精準定量、靈活的分析模式和多組學整合的能力，正在推動單細胞研究進入一個(ge) 更深入、更精準的新時代，為(wei) 構建完整的人類細胞圖譜和實現精準醫療奠定堅實的技術基礎。