「細胞が疾患の微小環境でどのように組織されているかを理解することにより、疾患メカニズムに関する洞察を得て標的療法を開発することができます」と、UCサンディエゴの細胞および分子医学の教授であり研究の上級著者であるビン・レン博士は述べました。
現在、科学者は通常、単一細胞RNAシーケンス（SCRNA-seq）を使用して、個々の細胞で遺伝子発現を研究しています。 SCRNA-seqは、細胞で活性な遺伝子に関する貴重な情報を提供しますが、組織内の他の細胞との細胞の相互作用に関する情報を提供することはできません。
SC-ATAC-SEQは、トランスポサゼアクセス可能なクロマチンシーケンス（ATAC-SEQ）のアッセイと呼ばれる手法を使用して、この制限に対処します。 ATAC-seqは、DNAのトランスポザゼへのアクセシビリティを測定します。トランスポサゼは、DNAをゲノムに挿入できる酵素です。オープンクロマチン領域は通常、活性遺伝子と関連していますが、クロマチン領域は不活性遺伝子に関連しています。 SC-ATAC-SEQは、ATAC-SEQとSCRNA-seqを組み合わせて、個々の細胞の遺伝子発現とクロマチンのアクセシビリティの両方に関する情報を提供します。
「SC-ATAC-seqは、Scrna-seqだけで見逃されることが多いまれな細胞集団を特定できることがわかった」と、この研究の最初の著者であり、UCサンディエゴのポスドク研究者であるXinyu Zhao博士は述べた。 「たとえば、腫瘍の成長と転移の原因となる癌幹細胞の集団を特定することができました。」
研究者はさらに、SC-ATAC-SEQデータを分析し、組織微小環境における細胞の組織を予測するための一連の計算ツールを開発しました。これらのツールにより、研究者は細胞の空間マップを生成し、疾患の発生に重要な可能性のあるまれな細胞細胞相互作用を特定できます。
「SC-ATAC-Seqは、がん、神経変性疾患、自己免疫疾患など、幅広い疾患を研究するための貴重なツールになると考えています」とRen氏は述べています。 「疾患微小環境内で特定の細胞間相互作用を標的とする新しい治療法を開発するためにも使用できます。」
この研究は、Nature Biotechnology誌に掲載されました。
