通过单细胞DNA突变与mRNA转录本共捕获技术实现体细胞克隆嵌合体的基因型-表型映射

体细胞嵌合现象在人类衰老过程中普遍存在，常伴有携带反复突变驱动基因突变的细胞克隆性扩增。组织批量测序虽能捕获突变频率，但无法重建克隆结构或阐明驱动突变如何影响细胞表型。我们开发了单细胞基因型-表型测序技术（scG2P），能够高通量、高度多重化地联合捕获突变热点基因分型与mRNA标记物。我们将scG2P应用于六名个体的老年食管样本，观察到大量仅含单一驱动事件的克隆，同时发现少数携带双重驱动突变的克隆。NOTCH1突变体在克隆景观中占主导地位，并与上皮分化受阻相关；而TP53突变体则通过分化偏向和细胞周期加速共同促进克隆扩增。因此，体细胞突变与mRNA转录本的联合单细胞多重捕获技术，能够实现实体组织体细胞嵌合现象中克隆结构及相关表型的高分辨率重建。意义：体细胞突变与mRNA转录本的联合单细胞捕获技术重建了表型正常食管的克隆结构及相关表型，首次绘制了该克隆嵌合组织的单细胞基因型-表型图谱，这将加速人类实体组织体细胞进化机制的理解，并为早期癌变状态提供观察窗口。