單細(xì)胞基因組學(xué)在近年來(lái)迅速發(fā)展，讓人們了解胚胎發(fā)育等動(dòng)態(tài)過(guò)程中的細(xì)胞關(guān)系。然而，這種技術(shù)對(duì)新鮮起始材料的依賴限制了研究設(shè)計(jì)，因?yàn)槿藗儾豢赡茈S時(shí)隨地分離單細(xì)胞。不過(guò)，最近傳來(lái)的好消息是，當(dāng)樣品預(yù)先冷凍時(shí)，從單細(xì)胞中生成轉(zhuǎn)錄譜的準(zhǔn)確性似乎沒(méi)有受到明顯影響。

西班牙和以色列的研究人員收集了新鮮樣品的近700個(gè)單細(xì)胞以及冷凍在二甲基亞砜（DMSO）和液氮中長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月的800多個(gè)細(xì)胞，并開(kāi)展RNA測(cè)序。他們的結(jié)果表明，冷凍確實(shí)損傷了一些細(xì)胞，不過(guò)剩余細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄譜與新鮮樣品的結(jié)果一致。這些結(jié)果于近日發(fā)表在《Genome Biology》雜志上。

巴塞羅那科學(xué)技術(shù)研究所的國(guó)家基因組分析中心（CNAG-CRG）的Holger Heyn表示：“我們現(xiàn)在可以在治療過(guò)程中保存患者的材料，而不需要立即進(jìn)行樣品處理。”這個(gè)團(tuán)隊(duì)的合作者開(kāi)始利用抗凍劑來(lái)保存樣品，“讓我們接觸到之前不在范圍內(nèi)的樣品”。

目前大多數(shù)的單細(xì)胞RNA-Seq方法都需要在獲得樣品后直接處理，因此，Heyn及其合作者認(rèn)為，在不同的時(shí)間或地點(diǎn)評(píng)估單細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄本的能力實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并拓寬了可用標(biāo)本的范圍。

為了研究之前冷凍過(guò)的細(xì)胞是否可用于RNA-Seq，研究人員分析了1486個(gè)單細(xì)胞，這些來(lái)自人、小鼠和狗細(xì)胞系以及原代組織樣品。他們使用了Illumina的HiSeq 2000或2500測(cè)序儀以及一種稱為MARS-seq的單細(xì)胞RNA-Seq方案。MARS-seq方法于2014年在《Science》雜志上發(fā)布，重點(diǎn)是對(duì)3’端RNA進(jìn)行文庫(kù)制備。

在單細(xì)胞分離過(guò)程中，研究人員使用的是熒光激活細(xì)胞分選（FACS）。他們報(bào)告稱，盡管冷凍保存與約20%-60%的分選細(xì)胞損傷有關(guān)，但來(lái)自新鮮樣品的670個(gè)單細(xì)胞與來(lái)自冷凍樣品的816個(gè)單細(xì)胞產(chǎn)生了相似的基因數(shù)量、轉(zhuǎn)錄本數(shù)量，以及細(xì)胞類型特異的表達(dá)譜。

之后，他們將分析擴(kuò)展到更多的細(xì)胞，利用MARS-seq或Smart-seq2（全長(zhǎng)RNA測(cè)序）來(lái)評(píng)估新鮮和冷凍樣品之間的一致性。他們發(fā)現(xiàn)兩種樣品的結(jié)果相似，但K562細(xì)胞系產(chǎn)生了不同的結(jié)果。Heyn指出，冷凍保存也許是一種可行的方法，因?yàn)樗试S對(duì)不同批次的細(xì)胞進(jìn)行平行分析和比較。

作者總結(jié)道，“這種方法為拓寬單細(xì)胞基因組學(xué)研究的范圍提供了一種直接而強(qiáng)大的工具。冷凍保存很容易整合到標(biāo)準(zhǔn)的單細(xì)胞基因組學(xué)流程中，而無(wú)需修改目前已建立的方案。”