Nat. Methods: 更精细!多维度!单细胞RNA测序又往前一步
2017/08/02
美国纽约基因组中心的科学家开发出了一种新技术CITE-seq,7月31日发表在Nature Methods上。该方法能进行更精细的细胞分类,在单细胞的RNA测序方面向前迈出重要的一步。


美国纽约基因组中心的科学家开发出了一种新技术,在单细胞的RNA测序方面向前迈出重要的一步,推进了为了解单个细胞的基因组学领域的发展,让在单个细胞水平上区分不同类型的细胞和研究疾病的机制成为可能。

CITE-seq叫做细胞转录组和表位抗原通过测序的索引(Cellular Indexing of Transcriptomes and Epitopes by sequencing),是将成千上万单细胞上的表面蛋白标记的检测结果和同时对同样的单细胞信使RNA的测序进行配对。

纽约基因组中心的研究人员对CITE-seq这个概念的方法学证明7月31日发表在Nature Methods上,监测13个细胞表面蛋白和8005个单细胞的转录组,这是至今最大规模的多维度单细胞分析。


纽约基因组中心提供

文章的第一兼通讯作者Marlon Stoeckius博士说:“没有其他的方法允许同时测量相同规模的转录和蛋白质。CITE-seq增加了已经建立的转录组分析方法,对产生数据的质量没有任何不利影响。”

新方法和以前单细胞测序法的比较

以往的研究方法是在将细胞放在平板上进行单细胞RNA测序之前,通过流式细胞仪捕获单个细胞的蛋白质信息。这种的方法是低通量(throughput,可以分析的细胞数量)的,并且仅限于相对少量的蛋白质标记物,或者只能描述一个。

CITE-seq的蛋白质检测组件是基于DNA条形码的抗体,它产生一个可测序的读出后随着细胞的转录组被捕获。用可以被dT引物捕捉的寡核苷酸标记抗体将细胞蛋白和转录组测量进行整合,得到有效的读出。具体测序与现有的单细胞测序方法和规模差不多,但读出信息大大增加。


CITE-seq可以同时检测单细胞转录组和蛋白标记

新方法能进行更精细的细胞分类

CITE-seq所产生的蛋白和RNA序列的数据需要引用自定义数据分析,这是与纽约基因组中心的Rahul Satija博士实验室密切合作开发的。作为CITE-seq强大力量的例子,研究人员使用多模态数据能够识别自然杀伤(NK)细胞亚类,这是在单独转录的基础上很难区分的。


CITE-seq在质量和数量上都与流式细胞术类似

能对更精细的细胞群进行分析的能力在临床研究中有许多潜在的应用。Stoeckius博士说:“未来的一个可能的方向是利用CITE-seq分析肿瘤样本,来检测肿瘤细胞和肿瘤浸润的不同免疫细胞。这种方法在肿瘤异质性的深层表征和新治疗方法的发展上是非常有用的。”

参考资料

Simultaneous epitope and transcriptome measurement in single cells

New genomics tool CITE-Seq enables large-scale multidimensional analysis of single cells

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  • Simultaneous epitope and transcriptome measurement in single cells

    High-throughput single-cell RNA sequencing has transformed our understanding of complex cell populations, but it does not provide phenotypic information such as cell-surface protein levels. Here, we describe cellular indexing of transcriptomes and epitopes by sequencing (CITE-seq), a method in which oligonucleotide-labeled antibodies are used to integrate cellular protein and transcriptome measurements into an efficient, single-cell readout. CITE-seq is compatible with existing single-cell sequencing approaches and scales readily with throughput increases.

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