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Science:新技术目击癌细胞在药物面前的“真面孔”

2022-09-27 责任编辑:未填 浏览数:2 天涯医药网

《Science》杂志报道了一种新的细胞反应筛选技术——sci-Plex,它可以收集不同的细胞,并显示单个细胞在药物处理后的变化。与目前典型的高通量化学筛选方法(HTS)相比,它不局限于粗略的读数(如细胞存活率、增殖或细胞形状的变化)或特定的分子发现,为探索药物机制提供了有力的数据。

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DOI: 10.1126/

通过将核标记技术与单细胞组合指数(sci-RNA-seq)相结合,可以在单细胞分辨率下以成本有效的方式进行分析,这被称为“sci-Plex”。

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Sci-Plex:细胞散列和多样品sci-rna-seq结合检测

结果表明,哈希寡核苷酸以与sci-RNA-seq兼容的方式稳定标记细胞核,促进了大多数种间(95.5%)和种内二态性的鉴定,且不易检测。

为了评估sci-Plex和HTS,研究人员将其应用于三种癌细胞系K562(白血病)、A549(肺癌)和MCF7(乳腺癌)的筛选。他们接受了188种治疗癌症、艾滋病毒和自身免疫性疾病的药物治疗,细胞被标记上小单链DNA的核杂凑。研究人员总共描述了约5000个独立样本中的65万个单细胞转录序列,并区分了通用分子和细胞系特异性分子对每种化合物的反应。

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Sci-Plex可以在一个实验中对数千种化学干扰进行全局转录分析。

统一流形近似和投影(UMAP)将每个细胞系的大多数细胞投影到一个中心团块中,旁边是较小的簇。在实验中,只有52种化合物(27%)在最高剂量的药物治疗后导致癌细胞存活率下降50%或更多。

其中,组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂,一种抗癌药物,对细胞处理的化合物具有最显著的反应。研究人员对HDAC抑制剂的作用模式进行了更深入的研究,发现基因调控的变化与这些抑制剂通过阻止能量获取来阻止癌细胞增加的事实是一致的。

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HDAC抑制剂的共转录反应表明缺乏乙酰辅酶a

随着染色质结合乙酸盐的增加,这些转录反应表明HDAC抑制细胞中的乙酰辅酶a储备将减少。

总体而言,Sci-Plex的结果表明,它可以扩展到数千个样本,以针对各种生化途径、催化剂、调节因子和作用模式。

资深作者特拉帕内尔说,“这项研究可以帮助医学研究人员了解某些药物是如何起作用的,细胞阶段如何影响疗效,以及为什么某些药物只对特定细胞有效。”

参考资料:

[1]这项技术显示了单个癌细胞对药物的反应

[2]桑杰里斯里瓦桑、何塞l麦克法林-菲格罗亚、维贾伊拉马尼、劳伦桑德斯、曹俊月、乔纳森帕克、汉娜a普林纳、达纳l杰克逊、里扎达扎、莱纳克里斯提安森、张帆、弗兰克斯蒂默斯、杰伊申杜里、科尔特拉普内尔。单细胞分辨率的多重化学转录组学。理科,2019;eaax6234 DOI: 10.1126/

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