發(fā)表在最新一期《科學(xué)》（Science）雜志上的一篇研究論文，證實了一種新型的大規(guī)模平行測序技術(shù)可借助于新一代測序（NGS）在單細(xì)胞水平上檢測基因表達(dá)。

    論文作者、來自Cellular Research, Inc公司的Christina Fan博士、Glenn Fu博士以及Stephen Fodor博士，描述了這一技術(shù)并報告了幾項針對人類造血系統(tǒng)細(xì)胞的基因表達(dá)研究結(jié)果。

    Fan等在研究論文中指出，單細(xì)胞分析對于了解非均質(zhì)系統(tǒng)越來越重要。達(dá)不到這一分辨率，來自少數(shù)細(xì)胞的巨大表達(dá)變化看起來就會與來自大量細(xì)胞的微小表達(dá)變化相差無幾。

    在這篇文章中，科學(xué)家們描繪了“一種技術(shù)上簡單的基因表達(dá)細(xì)胞計量方法”,利用細(xì)胞和分子特異性條形碼可在成千上萬或甚至數(shù)十萬細(xì)胞中一次研究大量的基因。將單個細(xì)胞以及負(fù)載引物的磁珠放入微孔中；當(dāng)細(xì)胞裂解之時，mRNAs會與磁珠上的條形碼引物雜交。這些磁珠可通過磁力回收并轉(zhuǎn)移到試管中進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄和擴(kuò)增，然后進(jìn)行NGS分析。

    作者們寫道：“測序擴(kuò)增產(chǎn)物可以揭示出細(xì)胞標(biāo)簽、分子索引以及基因一致性。計算分析會基于細(xì)胞標(biāo)簽將reads進(jìn)行分組，并將具有相同分子索引和基因序列的reads歸到同一項中以糾正擴(kuò)增偏倚 ,從而可以測定出每個孔中每種基因的絕對轉(zhuǎn)錄物數(shù)目。”

    “這一獨特的標(biāo)記策略及大規(guī)模平行測序方法，使得能夠得到NGS平臺的所有研究人員都能夠簡單方便地完成單細(xì)胞分析，”論文的主要作者、Cellular Research公司研究員Christina Fan博士說。

    研究論文還報告了利用這一技術(shù)獲得的來自各種類型造血細(xì)胞的數(shù)據(jù)。科學(xué)家們以高通量方式分析了大約15,000個細(xì)胞，預(yù)計消耗品成本為每個孔幾個便士。在一系列實驗中，F(xiàn)an等重演了數(shù)十年來的一些研究結(jié)果，確定了構(gòu)成造血系統(tǒng)的各個細(xì)胞亞型的特征。他們借助于其他一些具有挑戰(zhàn)性的生物學(xué)問題證實了這一新技術(shù)的力量，例如證實了可以在正常細(xì)胞的大背景下以極少數(shù)量細(xì)胞檢測到罕見惡性細(xì)胞類型。

    論文的資深作者、Cellular Research公司首席執(zhí)行官Stephen Fodor說：“這一技術(shù)將為發(fā)育生物學(xué)和疾病開辟廣闊的新機(jī)會，并揭示出一些新見解。檢測大量單細(xì)胞的遺傳譜，應(yīng)該可以推動發(fā)現(xiàn)一些具有較高患者反應(yīng)率的治療方法，以及開發(fā)出提供更多信息的早期診斷方法。”

    原文檢索：

    Combinatorial labeling of single cells for gene expression cytometry