癌症的异质性是导致治疗失败、复发转移的关键因素，传统 bulk 测序技术难以捕捉单个癌细胞的基因表达差异，而单细胞测序技术为解析肿瘤异质性提供了新视角。Illumina 基于 PIPseq 化学技术开发的 Illumina Single Cell 3' RNA Prep（ISCP）技术，通过优化细胞捕获、文库构建与数据分析流程，实现对多种癌症样本类型的高效测序，为癌症研究提供更精细的分子图谱。
ISCP 技术在细胞捕获环节的创新，解决了传统单细胞测序的样本适应性难题。传统技术对样本质量要求较高，仅能处理新鲜细胞样本，而 ISCP 技术通过 “样本预处理优化" 策略，可兼容冷冻保存细胞、组织解离细胞、循环肿瘤细胞（CTCs）等多种样本类型。例如，针对冷冻细胞样本，ISCP 技术采用 “梯度复温" 方案，避免细胞解冻过程中的渗透压损伤，细胞存活率提升至 85% 以上；对于组织解离样本，系统配备的 “杂质去除模块"，可通过密度梯度离心去除细胞碎片、红细胞等杂质，提高有效细胞捕获率。
在基因表达检测精度上，ISCP 技术通过改进逆转录酶配方与引物设计，显著提升低表达基因的检测灵敏度。传统单细胞测序技术对低表达基因（每细胞转录本数 < 10）的检测率约为 40-50%，而 ISCP 技术将检测率提升至 70% 以上。这一突破在癌症研究中具有重要意义，例如在肿瘤干细胞研究中，低表达的干性相关基因（如 SOX2、OCT4）的精准检测，能更准确地鉴定肿瘤干细胞亚群，为靶向治疗提供依据。同时，ISCP 技术的基因检测覆盖度达 15,000-20,000 个基因，可全面捕获癌细胞的基因表达特征，包括信号通路相关基因、代谢相关基因等。
在数据分析层面，ISCP 技术配套的 “Cancer Single Cell Analyzer" 软件，专为癌症单细胞数据设计。该软件内置多种癌症相关分析模块，例如 “肿瘤细胞分型" 模块，通过比对癌症单细胞数据库，可快速鉴定癌细胞亚型（如乳腺癌的 luminal A 型、三阴性亚型）；“免疫细胞浸润分析" 模块，能量化肿瘤微环境中免疫细胞（如 CD8+T 细胞、巨噬细胞）的比例，评估免疫治疗响应潜力；“拷贝数变异（CNV）检测" 模块，可在单细胞水平检测染色体片段的扩增与缺失，解析肿瘤的遗传不稳定性。
目前，ISCP 技术已在多种癌症研究中应用。在肺癌研究中，科研人员通过对肺癌组织单细胞测序，发现不同区域癌细胞的基因表达差异，揭示肿瘤的空间异质性；在结直肠癌研究中，该技术助力解析化疗后癌细胞的基因表达重塑，为个体化治疗方案的制定提供参考。随着技术的推广，ISCP 技术将为癌症的早期诊断、治疗方案优化、预后评估提供更精准的分子依据，推动癌症研究从 “群体水平" 向 “单细胞水平" 深入。
关键词：Illumina ISCP 技术 癌症单细胞测序 PIPseq 化学 肿瘤异质性 免疫浸润分析
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