麻省理工学院布罗德研究所(Broad Institute)和麻省总医院(Massachusetts General Hospital)的科学家领导的一个团队开发了一种原型设备,利用微流体技术对从临床样本中提取的细胞类型进行分类,以进行RNA测序。
“这个平台允许我们在样本中分离特定的细胞亚群,因此我们可以进行RNA测序,并解决不同细胞类型的生物学问题,”第一作者Miguel Reyes解释道。“我们已经把这条复杂的管线浓缩成一个更容易使用的设备,有可能扩大规模,用于需要大量人群参与的研究——这是许多分析工具一直在努力解决的问题。”
领导的研究成果发表在科学进步,雷耶斯和高级作者保罗•Blainey核心成员广泛研究所和生物工程系副教授在麻省理工学院,和Nir Hacohen研究所成员广泛,中心主任癌症免疫疗法在马萨诸塞州综合医院和哈佛医学院的副教授。
这个团队开发了他们的平台来帮助研究人员以更高的分辨率分析细胞。对于血液和其他类型的临床样本,批量RNA测序是一种标准分析方法。然而,使用这种方法混合不同的细胞提供有限的信息,具体的细胞类型。
这个新平台有可能填补血液样本的批量RNA测序和高分辨率单细胞RNA测序之间的空白,这一过程对于大量样本来说仍然难以扩大规模。
研究人员表示,通过将细胞分类过程集成到单个设备中,该平台不再需要获取、编程和监控复杂的液体处理机器人,也不再需要将多个仪器集成到工作流程中。该团队将他们的系统与通常手工实现的用于细胞子集净化和RNA-seq库构建的标准方法进行了基准测试,发现在资源效率更高的情况下,该方法的性能同样好或更好。
作为试点分析,研究人员还对5名系统性红斑狼疮患者和布里格姆妇女医院的5名健康对照组的免疫细胞进行了排序。他们利用该平台分离了CD4+ T细胞、CD8+ T细胞、B细胞和CD14+细胞,确定了经典狼疮基因表达特征主要在B细胞中表达。
Hacohen说:“有数百万的血液样本仅仅是全血的形式,没有任何细胞的分离。只有这样的数据,很难对不同的细胞类型提出问题。”“该领域需要一种成本效益高的方法,将全血样本转化为能够独立分析的细胞子集。”
该团队设想了一种管道,其中单细胞分析可以作为一种无偏发现工具,首先用于首批样本。Blainey说:“一个团队可以使用这样的平台来分离他们想要研究的类型——在一个可扩展的水平上,潜在地在单细胞还不可行的大群体中。”“我们已经证明,这类工作的小型化和流程集成是可能的。”
这项研究的部分资金由国家过敏和传染病研究所(U24 AI118668)和Burroughs Wellcome基金提供。