测序新技术提供基因表达高精数据

科技日报北京6月27日电 （实习记者张佳欣）最近，日本东京理科大学的一个研究小组开发了一种新改进的单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术。这种新方法，即终止子辅助固相互补DNA（cDNA）扩增和测序（TAS-Seq），使用简单的材料和设备，提供了比当前广泛使用的技术更精确的单细胞RNA测序数据。研究人员表示，新技术结合了遗传检测灵敏度、反应效率的稳健性和细胞组成的准确性等特性，使研究人员能够捕获重要的细胞信息。这项研究发表在27日的《通讯生物学》杂志上。

单细胞RNA测序的出现为医学和生物学领域带来了革命性的变化，它提供了一次研究数千个细胞内部工作的能力。但单细胞RNA测序方法在确定细胞成分方面，存在潜在的不准确性和低效的cDNA扩增。

新的TAS-Seq技术使用一种称为末端转移酶（TdT）的不依赖于模板的酶来进行cDNA扩增。但TdT很难处理。为了克服这一挑战，研究小组利用双脱氧核苷酸磷酸（ddNTP）作为cDNA扩增反应的“终结者”，极大地降低了TdT反应的技术难度。

TAS-Seq还使用了基于纳米孔的单细胞RNA测序平台，该平台允许分离组织样本中的单个细胞，从而减少细胞采样偏差并提高细胞组成数据的准确性。

研究小组随后验证了TAS-Seq的效率，并将其与目前广泛使用的单细胞RNA测序技术、10X Chromium V2和Smart-seq2进行了比较，其中使用了小鼠和人类肺组织样本。他们发现，与主要的scRNA-seq平台相比，TAS-Seq不仅可检测到更多的整体基因，还可识别更多高度可变的基因。

领导该研究的七野诚之助理教授说：“我们发现TAS-Seq在基因检测灵敏度和基因丢失率方面可能优于10X Chromium V2和Smart-Seq2，这表明TAS-Seq可能是最灵敏的高通量scRNA方法之一。我们可更均匀地检测各种表达水平的基因，也可更有力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数据也与组织样本上的流式细胞仪数据高度相关，表明它可以生成高度准确的细胞组成数据。

谈到未来，七野诚之助理教授透露：“我们已经完成了TAS-Seq2的开发，这是对TAS-Seq的一个改进的、经过广泛优化的版本。在小鼠脾细胞中，Tas-seq2的基因检测灵敏度要高1.5到2倍。”

单细胞RNA测序是医学和生物学研究的重要工具。TAS-Seq和TAS-Seq2的开发将引领新的疾病治疗靶点的发现，并在同样依赖于固相cDNA合成的“空间转录学”领域取得进展。它还将加快单细胞组学技术的发展，从而促进人们对生物学和疾病发生发展原理的了解。