21世纪初以来,二代测序技术（Next Generation Sequencing,NGS）的持续发展,使其成为细胞基因组转录组分析的有力工具。常规大量细胞转录组测序（RNA-Seq）技术需要上万个细胞,所测结果实际是一群细胞基因表达的平均值,并不能鉴别细胞之间基因表达的异质性。近二十年来,单细胞测序技术飞速发展,并且广泛应用于胚胎发育、癌症、免疫等研究领域。但是目前的单细胞转录组测序技术仍然存在以下问题:1)cDNA预扩增偏差2)转录本原始链信息的丢失3)不能同时捕获双重转录本mRNA和Small RNA的信息。为了解决目前单细胞转录组测序技术存在的问题,我们引入Carrier RNA的概念,开发出Holo-Seq方法,在单细胞裂解时加入外源RNA,模拟大量细胞RNA环境,减少单细胞RNA降解,使得单细胞cDNA在不进行预扩增的前提下获得和常规大量细胞RNA-Seq同样的定量准确性和完整的全长转录本覆盖,此外还能保留转录本原始链特异信息,最为重要的是可以在单细胞中同时捕获双重转录本mRNA和Small RNA的信息。癌症组织是一种多样性的复杂细胞环境,这种多样性能够对细胞存活和增殖、对药物疗法和干预做出的反应以及很多其他的生物过程产生深刻影响,对于肿瘤细胞的异质性研究将会深入认识到影响癌症行为和对治疗做出的反应的免疫细胞和其他相关细胞的特质。我们使用Holo-Seq方法对一个中度恶化的人肝细胞癌组织样本单细胞进行双转录本测序,最终通过分析描绘出潜在的肝癌肿瘤动力学模型,描绘了肝肿瘤恶化过程中全基因组水平超级增强子的重塑过程。研究表明:1.在肝肿瘤发展的前期,线粒体活性下调;2.抑癌miRNA（tumor suppressor miRNA）和促癌miRNA（oncomiR）的上调早于经典的促癌信号通路的激活。这些发现对于肝细胞癌的检测和诊断有重要的提示和参考作用。