第二节
用于SNP和基因组分析的临床取样

临床样本中的混合细胞群可能会给基因组实验结果的诊断分析带来困难。必须首先对临床样本进行SNP和基因组分析。根据已有的临床基因组分析报告，几种取样技术可用于临床SNP和基因组分析中 ，包括体外临床取样（用于SNP和基因组分析的单细胞取样）、离体临床取样（从临床样本中获得的离体纯化／扩增的原代细胞用于SNP和基因组分析）以及在计算机上直接进行临床SNP和基因组分析（使用不同的生物信息学模型进行SNP和基因组分析，以便在组织水平上研究SNP和基因组数据）。

一、体外临床取样

用于下游SNP和基因组分析的体外临床取样技术——临床细胞分离（包括流式细胞分选（FACS） 、磁性细胞分离（MACS） 、激光捕获显微切割（LCM） 和浮力激活细胞分选（BACS） ）。FACS可以通过细胞表面和细胞内部组分的特异性生物标志物分离临床细胞，例如用于CSC分离的CD133/CD44 ^[1] 和用于CTC分离的EpCAM 。目前，多色FACS可以通过组合的生物标志物特异性地将已识别的细胞收集在小瓶中，从而增强其挖掘SNP和基因组图谱的能力。MACS技术，与FACS类似，主要通过细胞表面生物标志物进行原代细胞的分选，并可通过多重标记抗体的方法对表达特定表面生物标志物的细胞进行阴性或阳性筛选，从而在组织水平上识别并纯化特定细胞进行下游的SNP和基因组图谱分析。LCM根据细胞的形态学变化或依靠特定的mRNA/蛋白质生物标志物来获得特定的临床细胞。还可以利用LCM技术在体内环境中特异性地收集临床细胞 。另外，根据相应的生物标志物结合使用LCM与抗体染色剂及DNA/RNA FISH染色技术，可以提高所分离细胞的特异性。在过去的几年中，随着LCM技术和原代细胞生物标志物鉴定技术的发展，LCM已迅速从以前仅能挑选固定的死细胞发展至可以挑选活细胞，选出来的活细胞可以进一步进行原代培养用于下游的基因组分析 ；此外，LCM还可用于自动化系统进行高通量筛选 。BACS技术是基于与抗体结合的微泡进行细胞分离。浮力激活的微气泡是由核心的气体和外壳的聚合物、脂质和蛋白质组成。BACS可以相对缩短分离细胞的时间和减少成本 。

二、离体临床取样

用于下游SNP和基因组分析的离体临床取样主要通过临床原代细胞培养实现。1977年，Hamburger和Salmon首次建立了从临床患者肿瘤样本中取样进行细胞培养的技术，这是一种在软琼脂上支持人肿瘤干细胞集落生长的方法，适用于不同组织病理类型的肿瘤细胞培养。不同类型肿瘤产生的肿瘤干细胞集落具有不同的生长特性和集落形态。用该方法培养的肿瘤干细胞集落可用于抗癌药物或放射对人肿瘤干细胞影响的临床研究，从而可测定肿瘤患者对药物的敏感度 。1994年，我们实验室报道了50例患者肿瘤细胞的原代培养及其在药物敏感度测定中的应用 。目前，已有多种技术使用扩增原代细胞进行临床基因组和SNP分析。随着原代肿瘤细胞、干细胞、CSC和其他原代细胞培养技术及下游基因组分析技术的发展，它们将在个体化治疗中发挥重要作用。此外，细胞培养系统的离体敏感度测定还可以验证那些被推荐用于个体化治疗的靶向分子药物。

三、计算机进行临床SNP和基因组分析

在外科和妇科领域，大多数临床样本在外科切除后直接在组织水平被冷冻。如果样本在组织水平上用SNP芯片和NGS检测，那么使用计算机对临床SNP和基因组进行分析就显得非常重要，因为样本的SNP和基因组数据来自具有不同SNP和基因组图谱的混合细胞。根据已发表的数据 ，两种组合的生物信息学技术可以提高混合细胞中临床基因组表达分析的准确性：一种是基于层次聚类、主成分分析（PCA）以及自组织（SOM）映射进行的组织水平的分析，另一种是基于细胞生物标志物及其跟随时间变化不断监督的机器学习所进行的分子水平的分析。目前，越来越多的分析临床基因组生物信息软件已经问世。 y3HggMSpeLYlLn+zhl11J3YT1TN8glUInUz8ci2V2lpscby4yj9Cl0vi05hdkFDs