本月我們介紹的是目前當紅以及未來的一大趨勢 — 單一細胞分析(single-cell analysis)。這種概念大概就像我們一直研究一整包的 M&M’s 巧克力,本質都是巧克力但其實拿出來看,每顆其實各有特色,於是決定開始一顆一顆的研究。但多年的研究下來,卻總有存在某個不可抗因素默默地影響著研究結果,那就是細胞與細胞之間存在的異質性(heterogeneity)。因此,若能進行單一細胞的表徵差異進行分析,想必可以更加了解各個疾病的機制。首先,如何將同種類的單一細胞更進一步的貼上標籤及是科學家的第一大挑戰。
面對單一細胞的分析,技術又是另一個困境,單一細胞的分析需要高精密度、高敏銳度,以及突破樣品微量的狀況,為了對應此狀況,研究人員開發出不同層面所需要的分析技術,幫助該領域的發展,我們也針對不同方向進行介紹,分別為基因體(genome)、轉錄體(transcriptome)、蛋白質體(proteome)以及代謝體(metabolome)。分析基因體的 MALBAC 技術、分析轉錄體的 CytoSeq 及 inDrop 技術、分析蛋白質體的 SCBCs、single-cell Westerns、SCoPE-MS 等技術,以及分析代謝體的 CE-µESI-MS 技術。除此之外,基因修飾像是甲基化的差異也是不容忽略的部分。雖然某些技術的使用費用高昂,並且仍在改良中,卻也證實了分析單一細胞的概念的正確性與必要性。
日前,十年對照挑戰十分火紅,對照發展遠超過十年的生命科學領域,和以前相比,許多觀念和想法也因為研究人員的投入,不斷的更新、成長,新的觀念被確立,很多無藥可醫的疾病有了治療方法;但其實很多我們以為的認知,仍不足以解釋細胞的研究許多難解的謎題,那麼在下一個十年會不會又有所改變呢?除了本月主題介紹的內容及研究方法外,目前正發展茁壯的的單一細胞分析想必能帶給我們更多研究突破,並且推廣運用到各項研究領域當中。
撰文│吳畇芸
審稿│陳帝亢