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ZipSeq: 単細胞トランスクリプトームのリアルタイムマッピングのためのバーコーディング
ZipSeq: barcoding for real-time mapping of single cell transcriptomes.
PMID: 32632238 DOI: 10.1038/s41592-020-0880-2.
抄録
空間トランスクリプトームは、単一細胞のトランスクリプトームデータを多細胞生物学の3次元空間内に統合しようとするものである。細胞の位置と生体組織内のトランスクリプトームを相関させる現在の方法には様々な限界がある。我々は「ZipSeq」と呼ばれるアプローチを開発しました。これは、パターン化された照明とフォトケージドオリゴヌクレオチドを使用して、無傷の組織内の生細胞にリアルタイムで、その場でパターンを選択してバーコード（「Zipcodes」）を連続的に印刷するものです。ZipSeqを用いて、in vitro創傷治癒、ライブリンパ節切片、ライブ腫瘍微小環境の3つの環境で遺伝子発現をマッピングしました。すべての場合において、組織学的構造に関連した新しい遺伝子発現パターンを発見した。腫瘍微小環境では、末梢から内側に向かってミエロイドとT細胞の分化の軌跡が示された。ZipSeqのコンビナトリアルバリエーションは、定義された領域の数を効率的にスケーリングし、リアルタイムイメージングや摂動に続いて、生きた組織の完全なマッピングのためのパスウェイを提供します。
Spatial transcriptomics seeks to integrate single cell transcriptomic data within the three-dimensional space of multicellular biology. Current methods to correlate a cell's position with its transcriptome in living tissues have various limitations. We developed an approach, called 'ZipSeq', that uses patterned illumination and photocaged oligonucleotides to serially print barcodes ('zipcodes') onto live cells in intact tissues, in real time and with an on-the-fly selection of patterns. Using ZipSeq, we mapped gene expression in three settings: in vitro wound healing, live lymph node sections and a live tumor microenvironment. In all cases, we discovered new gene expression patterns associated with histological structures. In the tumor microenvironment, this demonstrated a trajectory of myeloid and T cell differentiation from the periphery inward. A combinatorial variation of ZipSeq efficiently scales in the number of regions defined, providing a pathway for complete mapping of live tissues, subsequent to real-time imaging or perturbation.