单细胞测序主要解决的是细胞异质性问题，因此常用的样本类型为组织样本，直接采用细胞系做单细胞测序的研究比较少。对于临床研究，可选择的样本类型主要是各种肿瘤组织、癌旁组织、疾病病灶组织、健康组织器官和一些体液，主要是PBMC，其次是腹水、胸水。样本来源主要是临床样本或者小鼠模型。小鼠模型通常只能模拟人类疾病的一个阶段，无法从病因、时间和疾病进展等方面再现人肿瘤发生发展的全过程，再次基础上开发的肿瘤治疗方案，并不能预测其临床应用的有效性。更重要的是，实验小鼠因背景，生长环境、致病因素和用药处理均非常单一，无法应对临床多种多样肿瘤病人的复杂情况。如现在比较热的免疫治疗，开展临床病人单细胞测序需要在治疗前后均获取到样本，难度极高，因此需要采用其他方式获得目标样本。

PDX

传统的抗肿瘤药物研究是将肿瘤细胞系接种在免疫缺陷小鼠皮下，称为CDX模型（cell-line-derived xenograft）。细胞系通常只从侵袭性较强的肿瘤中建立，临床上并不具有明显的复杂肿瘤异质性， 用这些细胞系构建的CDX模型也无法保持肿瘤组织的异质性， 同时由于其经过了多次的传代（几十次传代），所以其生物学特征变化明显，从而使得其生物学特性以及药效评价结果与临床相似度极地，临床相关性不到5%。为了解决这些问题，人民对更先进的临床前癌症模型的应用越来越感兴趣，包括病人来源的肿瘤移植（PDX）和基因工程小鼠（GEM）模型。PDX模型是一种将病人来源的新鲜肿瘤组织移植到免疫缺陷小鼠体内，依靠小鼠提供的环境生长的一种异种移植模型，这种模型保留了原代肿瘤微环境和组织病理学及遗传学特征。维持组织结构的原发性或转移性实体瘤组织通过手术或活检收集。还有一些研究使用了从恶性腹水或胸膜积液排除的液体。肿瘤以组织块或单细胞悬浮液的形式单独植入，在某些研究中还会以和基质凝胶、人成纤维细胞、间充质干细胞混合型是植入。最常见的着床部位为小鼠侧背（皮下植入术），也可以选择与原发肿瘤在同一器官着床（如胰腺，口腔，卵巢、乳腺脂肪垫、大脑等）。此外，还可以将原发肿瘤植入肾包膜，以提高移植成功率。

PDX模型是目前为止最接近临床样本的肿瘤模型，这种模型对临床肿瘤术前评估治疗和预后具有重要意义，通过全基因组重测序分析患者体内的基因突变，这些基因突变是肿瘤治疗的敏感位点，选用靶向这些位点的合适靶向药物，有助于癌症的精准治疗。由于不同患者所携带的图片决定了患者对药物治疗的敏感性，同时一个肿瘤患者往往有多个突变位点，如何在这些潜在的靶点中明确真正的有效靶点尤为重要，可以解决这个问题，PDF模型可以作为替身。用药物筛选，耐药分析和预后分析。

XenofilteR

XenfilterR 是一款R包，它可以根据测序reads序列和参考基因组之间的编辑距离将小鼠和人类reads序列分开。能精确地分析小鼠和人类起源的RNA和DNA序列，优于目前可用的工具。为了评估XenofilteR的准确性，我们通过硅胶混合小鼠和人类DNA序列数据来生成序列数据。
结果表明，XenofilteR在保留人类序列的同时，将小鼠来源的>序列去除了99.9%。
这允许突变分析异种移植样本具有准确的变异等位基因频率，并检索所有非同义体细胞肿瘤突变。

软件安装：

> source("http://bioconductor.org/biocLite.R") 
> biocLite(c("Rsamtools", "GenomicAlignments", "BiocParallel", "futile.logger"))

软件用法

library(XenofilteR) 
bp.param <- SnowParam(workers = 40, type = "SOCK") 
sample1.list = read.table("sample1.list",) 
XenofilteR(sample1.list, destination.folder = "./results1/", bp.param = bp.param,)

需要准备一个sample.list,将bam

$ cat sample1.list 
sample.hg38.Aligned.sortedByCoord.out.bam     /path/to/sample.hg38.Aligned.sortedByCoord.out.bam 
sample2.mm10.Aligned.sortedByCoord.out.bam     /path/to/sample2.mm10.Aligned.sortedByCoord.out.bam

结果解读下次聊