scRNA-seq可以闡述基因的翻譯量,卻不能直觀的體現蛋白質的表達量,而蛋白質的表達量是基因行使功能的體現。scCITE-seq(single-cell Cellular Indexing of Transcriptomes and Epitopes by Sequencing)是基于scRNA-seq的延伸,其原理是將細胞表面蛋白作為抗原,通過抗原抗體結合,使表面蛋白數量可數化,細胞裂解后,同時釋放RNA 和帶有polyA 的抗原抗體復合物,最后用10X 的微球捕獲(同scRNA-seq)。scCITE-seq可以同時測定同一個基因的轉錄本和蛋白質的表達量,對于精細化分析細胞群體和腫瘤免疫治療有很大的推動作用。

應用領域:

? 識別細胞亞型
? 腫瘤方向研究
? 免疫治療領域
? 評估對藥物治療的反應
? 研發個性化治療

scCITE-seq技術優勢:

? 同時測定細胞表面蛋白和mRNA:CITE-seq同時提供了mRNA和細胞表面蛋白的信息,信息量比傳統的RNA單細胞測序更豐富;
? 方法學驗證:CITE-seq和ADT數據通過和金標準流式細胞儀得出的數據的比對,得到了有效的驗證;
? 檢測蛋白種類多:CITE-seq一次可以檢測多達100種蛋白,比流式細胞儀一次能夠檢測的蛋白種類更多;
? 蛋白與mRNA的對應信息:CITE-seq檢測出的蛋白信息,是對應到這個細胞的mRNA信息的,所以這種信息更有用。

技術路線:
10X單細胞表面蛋白測序
技術核心:

? 將細胞表面蛋白作為抗原,通過抗原抗體結合,使表面蛋白數量可數化;
? 細胞裂解,同時釋放RNA和帶有polyA的抗原抗體復合物;
? 10X微球捕獲

樣本要求:

? 細胞類型:生殖細胞、胚胎細胞、神經細胞、免疫細胞、腫瘤細胞、干細胞、其他原代細胞等;
? 細胞數目:>3х104 cells/sample(根據實驗情況調整);
? 細胞濃度:5х105~1.2х106 cells/ml,不含Ca2+和Mg2+;
? 細胞活性:>80%;
? 細胞大?。?lt;40um;
? 保存運輸:特定組織保存液4℃低溫運輸;
? 需提供定量的表面蛋白名稱,建議多送1-2個樣本用于備份。

案例分析:

高通量單細胞RNA測序改變了我們對復雜細胞群的理解,但它不能提供表型信息,如細胞表面蛋白水平。本文采用與測序相結合的轉錄組和抗原表位細胞索引(CITE-seq),通過轉錄組/信使RNA(mRNA)測序,能同時測量單細胞表面成千上萬個表面蛋白標記物。研究人員在8000個單細胞轉錄組中監測了10種表面蛋白,完成了多維單細胞分析論證。CITE-seq與現有的單細胞測序方法兼容,并易于隨著吞吐量的增加而擴展。

10X單細胞表面蛋白測序

CITE-seq可以同時檢測單細胞轉錄組和蛋白質

參考文獻:
Luo J, Erb CA, Chen K, et al. Simultaneous Measurement of Surface Proteins and Gene Expression from Single Cells[J]. Nat Methods, 2017,14(9): 865-868.