단일세포 메틸롬과 전사체 동시 시퀀싱으로 클론 구조를 추적하는 Droplet-MT

조직의 유지와 재구성 과정을 정밀하게 다루려면 세포의 클론 기원과 분자 상태를 함께 측정해야 하지만, 이를 대용량으로 연동 분석하는 기술은 여전히 한계가 존재했다. 본 연구에서는 라이브러리당 약 1만 세포 규모로 전사체와 메틸롬을 동시 프로파일링하는 Droplet-MT와 computational 워크플로우를 제시한다. 이를 통해 추가적인 단일세포 유전형 분석 없이도 메틸레이션 에피변이와 체세포 변이를 연결해 클론 구조를 복원했다.

무엇을 했나

• 라이브러리당 약 1만 세포를 프로파일링하는 Droplet-MT 플랫폼과 저심도 메틸롬 매핑용 계산 워크플로우를 개발했다.
• 정상 혈액 및 치료 경과를 추적한 급성골수성백혈병(AML) 샘플에서 총 2만 1천여 개의 단일세포 동시 프로파일 데이터를 확보했다.
• 고심도 메틸롬의 에피변이(epimutation) 기반 클론 재구성 기술과 약 0.2% CpG 커버리지에서도 클론 할당이 가능한 라벨 트랜스퍼 기법을 적용했다.
• AML 단일세포 분석을 통해 악성 클론의 비율 변화, 잔존 클론 내 전사·에피유전 상태 리모델링, 정상 조혈 기능 회복 양상을 명확히 구별해냈다.

왜 눈여겨볼 만한가

기존의 유전 변이(target DNA-seq) 기반 클론 추적 기법과 달리 메틸레이션 에피변이를 직접 활용하므로, 체세포 변이의 빈도가 낮은 조직이나 초기 조혈 클론 분석에 유용할 것으로 보인다. 특히 0.2% 커버리지 수준의 저심도 메틸롬 데이터만으로도 라벨 트랜스퍼가 가능해 단일세포 멀티오믹스의 시퀀싱 비용 부담을 한층 덜 수 있다. 다만 에피변이 자체의 노이즈나 생리적 변동성을 감안할 때, 타깃 조직이나 질환군에 따른 클론 재구성 정확도 검증은 사전에 검토할 필요가 있다.

원문

• bioRxiv Genomics · DOI 10.64898/2026.10.08.757494