Nature子刊：日本科学家改进单细胞RNA测序技术

　　

单细胞RNA测序（scRNA-seq）的出现彻底改变了医学和生物学领域，它能够破译多个物种、器官和组织中的细胞亚群。不过，以往的方法也存在一些限制，比如细胞采样存在偏向，或cDNA扩增（模板转换反应）效率不高。

最近，由东京理科大学的Shigeyuki Shichino助理教授和Kouji Matsushima教授领导的研究小组开发出一种改进的scRNA-seq技术。这种名为TAS-Seq（终止子辅助固相cDNA扩增和测序）的新方法使用简单的材料和设备，能够提供精确度更高的scRNA-seq数据。

Shichino表示：“我们的TAS-Seq技术融合了遗传检测的灵敏度、反应效率的稳定性以及细胞组成的准确性，让我们能够捕获重要的细胞信息。”这项研究于2022年6月27日发表在《Communications Biology》杂志上。

TAS-Seq使用末端转移酶（TdT）这种不依赖模板的酶进行cDNA扩增，不过TdT很难处理。为了克服这一挑战，研究团队将ddNTP作为cDNA扩增反应的“终止子”。“ddNTP的加入，特别是ddCTP，以随机方式阻止了TdT对polyN尾巴的过度延伸，并大大降低了TdT反应的技术难度，”Shichino解释说。

TAS-Seq还使用了基于纳米孔/珠的scRNA-seq平台，该平台能够分离组织样本中的单个细胞，从而减少细胞采样偏向，并提高细胞组成数据的准确性。研究团队随后验证了TAS-Seq的效率，并使用小鼠和人的肺组织样本，将其与目前广泛使用的scRNA-seq技术进行比较。

他们发现，与主要的scRNA-seq平台相比，TAS-Seq不仅可以检测到更多的基因，而且还可以鉴定出更多的高度可变基因。Shichino表示：“我们发现，在检测灵敏度和基因丢失率方面，TAS-Seq可能优于10X Chromium V2和Smart-seq2，这表明TAS-Seq是最灵敏的高通量scRNA方法之一。我们可以更均一地检测各种表达水平的基因，也可以更可靠地检测生长因子和白细胞介素基因。”

新方法的另一个优点是，TAS-Seq不太容易受到批次效应的影响。TAS-Seq数据也与组织样本的流式分析数据高度相关，表明它可以生成高度准确的细胞组成数据。

谈到未来，Shichino透露说：“我们已经完成了TAS-Seq2的开发，这是一个经过广泛优化的新版本。TAS-Seq2在小鼠脾细胞中的基因检测灵敏度提高了1.5到2倍。”研究小组还成立了ImmunoGenetics公司，利用TAS-Seq和TAS-Seq2提供scRNA-seq服务。

对医学和生物学研究人员来说，scRNA-seq是一种重要工具。TAS-Seq和TAS-Seq2的开发将有助于发现新的疾病治疗靶点，并推动空间转录组学领域的进步，该领域也依赖于固相cDNA合成。它还将加速单细胞组学技术的发展，从而帮助我们更好地认识健康和疾病背后的机理。

原文检索

Shichino, S., Ueha, S., Hashimoto, S. et al. TAS-Seq is a robust and sensitive amplification method for bead-based scRNA-seq. Commun Biol 5, 602 (2022). https://doi.org/10.1038/s42003-022-03536-0