文献

ICELL8® cx Single-Cell System

使用文献

心筋
脳・神経
網膜
癌
幹細胞・分化
エピジェネティクス解析
細胞老化
ICELL8 Single-Cell Systemの性能評価・総説
更新：2020年2月
最新リストはTakara-Bio USA社のサイトをご覧ください
ICELL8 Citations


心筋
  • Single-cell reconstruction of the adult human heart during heart failure and recovery reveals the cellular landscape underlying cardiac function
    Li Wang, et al. Nature Cell Biology (2020) 22, 108-119

    【キーワード】 心不全、トランスクリプトーム解析、心房細胞、心室細胞、細胞間相互作用ネットワーク

    本研究では、ICELL8 Single-Cell Systemを用い、成人の心臓（正常、疾患、および補助装置により部分的に回復）由来の21,422個の単一細胞（心筋細胞および非心筋細胞を含む）のトランスクリプトームプロファイリングを行いました。心房細胞と心室細胞の比較分析により、心筋細胞の顕著な不均一性と、細胞間コミュニケーションのハブとして働く非心筋細胞の役割が示されました。また細胞構成と細胞間相互作用ネットワークの体系的な分析により、心筋の収縮性と代謝が心機能の変化と相関する最も顕著な側面であることが示されました。また、ACKR1＋内皮細胞に代表される心筋細胞の挙動の調節における非心筋細胞の積極的な関与を明らかにしました。
    今すぐ読む＞＞
  • CRISPR-Mediated Activation of Endogenous Gene Expression in the Postnatal Heart
    Schoger E, et al. Circulation Research (2020) 126, 6–24.

    【キーワード】in vivo CRISPR/Cas9 system、遺伝子発現、遺伝子制御、トランスジェニックマウス

    本研究では、心筋細胞特異的なCRISPRを介した転写調節を有したマウスモデルを開発し、転写の強化のためにMef2dおよびKlf15遺伝子座（心臓肥大と恒常性に関与する2つのよく特徴付けられた遺伝子）をターゲットとすることにより、その汎用性を実証することを目指しました。形質導入された心筋細胞における転写産物のアップレギュレーションの程度を単一細胞で分析するために、AAV9 TRISPR(triple gRNA expression construct) Mef2dをインジェクションされたマウスの心臓のシングルセル解析をICELL8 cx Single-Cell Systemを用いて行いました。
    今すぐ読む＞＞
  • Single-cell reconstruction of differentiation trajectory reveals a critical role of ETS1 in human cardiac lineage commitment
    Hang Ruan, et al. BMC Biology (2019) 17, Article number:89.

    【キーワード】 ヒト多能性幹細胞、心臓分化、細胞間クロストーク、ETS1（ETS Proto-Oncogene 1）

    本研究では、多能性幹細胞から心臓へ分化の初期段階の重要な分子イベントと心臓分化のコミットメントを制御する調節因子を明らかにするため、ヒト胚性幹細胞から心臓への分化の間の6段階で収集した6879細胞においてシングルセルRNA-Seqシーケンスを実行しました。また、心臓分化と推定されるリガンド-受容体相互作用の発達軌道を構築することにより、5日目に心臓系統への分化のコミットメントをサポートする細胞微小環境を提供する可能性のある心臓前駆細胞と内胚葉細胞間のクロストークを明らかにしました。 また、心臓前駆細胞と内胚葉細胞間のクロストークによって引き起こされる重要な下流イベントとして、ETS1（ETS Proto-Oncogene 1）の活性化も明らかにしました。
    今すぐ読む＞＞
  • Mono- and multi-nucleated ventricular cardiomyocytes constitute a transcriptionally homogenous cell population.
    Yekelchyk M, et al. Basic Research in Cardiology (2019) 114, Article number:36

    【キーワード】多核心筋細胞、心肥大、低酸素応答、HIF1α

    本試験において、Max Planck Institute for Heart and Lung Research（マックスプランク心肺研究所）の研究者らは、ICELL8 Single-Cell Systemを用い、ベースライン条件と圧力を原因とする心肥大条件で単核及び多核の成体心筋細胞のscRNA-Seqを実施しました。ICELL8システムは、ドロップレットを用いたシステムにはない2つの注目すべき機能を研究者に提供しました。まず、ディスペンサーの大口径ノズルにより、他の手法では大きすぎる場合が多いインタクトな成体心筋細胞のシングルセル単離を行うことができました。また、各ウェルの細胞の画像と、解析したシーケンシングデータを関連づけることができる機能により、非生物的なデータが取り込まれてしまう損傷細胞を特定することができました。scRNA-Seqにより、単核または多核の棒状構造をした成体心筋細胞はベースラインの条件では類似したトランスクリプトームを有するが、圧力を原因とする心肥大に供した後はこの均一性が消失することが明らかになりました。
    今すぐ読む＞＞
脳・神経
  • STRT-seq-2i: dual-index 5ʹ single cell and nucleus RNA-Seq on an addressable microwell array
    Hochgerner, H. et al. Scientific Reports (2017) 7, Article number:16327

    【キーワード】マウス脳皮質、ヒト成人神経核

    研究者らは、デュアルインデックスの使用に適合させたSTRT-seqを実施することができる9,600個のマイクロウェルから成るアレイプラットフォーム「STRT-seq-2i法」を開発しました。まず、限界希釈液又はFACで細胞のソーティングを行いました。その後、ICELL8 Single-Cell Systemのハイスループット分注を活用し、細胞をマイクロウェルプレートに分注しました。ここで、ICELL8システムの画像機能により、真のシングルセルウェルを検証することができました。この手法には、競争力の高いコストでSTRT-seq-2を実施する高い柔軟性がありました。
    今すぐ読む＞＞
  • Modeling glioblastoma invasion using human brain organoids and single-cell transcriptomics
    Krieger, T. G. et al. Cell Reports (2019) 26 p3203-3211.e5

    【キーワード】多形性膠芽腫（GBM）細胞、iPSC由来ヒト脳オルガノイド、共培養前後の遺伝子プロファイリング

    ヒト脳オルガノイドは、膠芽腫における細胞浸潤を研究する土台として使用することができます。本試験で研究者はICELL8 Single-Cell Systemを用い、患者由来の多形性膠芽腫（GBM）細胞においてヒト脳オルガノイド細胞と共培養する前と共培養した後にscRNA-Seqを実施しました。この結果、4つ全ての患者由来細胞型で、増殖制御、ニューロン移動、細胞外分泌、刺激応答に関与する遺伝子を含む、浸潤中に発現が上昇していた遺伝子45個を検出することができました。
    今すぐ読む＞＞
網膜
  • Generation, transcriptome profiling, and functional validation of cone-rich human retinal organoids.
    Kim, S. et al. PNAS (2019) 116, 10824-10833.

    【キーワード】幹細胞由来網膜オルガノイド、網膜分化、錐体視細胞

    幹細胞由来オルガノイドは疾患モデリングの強力なツールとして浮上していますが、多くの分野では、このようなモデルの詳細な転写プロファイリングや機能的検証が依然として必要です。本試験の著者らは、ヒト黄斑／中心窩のモデルとして錐体視細胞が豊富な網膜オルガノイドを作製することに関心がありました。ICELL8 Single-Cell Systemの細胞と核を分注する機能が活用され、オルガノイドと核（黄斑）の懸濁液からの単離とscRNA-Seqライブラリーの作製が行われました。また、当社システムの画像機能を活用して、細胞塊や細胞屑を含むウェルを排除すると同時に、真の生きたシングルセル又は単核を選択する品質管理が行われました。8ヵ月齢の網膜オルガノイドから得たシングルセル1,130個のトランスクリプトームプロファイルにより、顕微鏡分析と一致する錐体視細胞の濃縮が認められ、オルガノイド内で観察された細胞型に既知の細胞特異的マーカーの存在が確認されました。さらに、シングルセルのトランスクリプトームでは、網膜オルガノイドとヒト黄斑の対応する細胞型に高い一致率が認められました。
    今すぐ読む＞＞
  • Single-nuclei RNA-Seq on human retinal tissue provides improved transcriptome profiling.
    Liang, Q. et al. Nature Communications (2019) 10, Article number: 5743

    【キーワード】ヒト神経網膜組織、単一核RNA-Seq

    この論文では、ヒト神経網膜組織における初めての単一核RNA-Seqをベースとしたトランスクリプトミクス試験が紹介されています。この手法は、凍結神経組織に適用できるため、ヒト組織試験のシングルセルRNA-Seqに代わる手法として有用です。ICELL8 Single-Cell Systemで単核の単離が行われ、搭載されたCellSelect Softwareでウェルの自動選定が行われました。著者らは、6つのサンプルから6544個の核をシーケンシングし、1核あたり平均3万1783マップリードを取得しました。単核プロファイルでは同サンプルのバルクRNA-Seqとの優れた相関性が認められ、細胞型プロファイルでも公表されているヒト網膜細胞マーカーとの一貫性が示されました。
    今すぐ読む＞＞
癌
  • Pheno-seq - linking 3D phenotypes of clonal tumor spheroids to gene expression.
    Tirier, S. M. et al. bioRxiv (2018) 311472.

    【キーワード】3D培養、スフェロイドプロファイリング、乳癌、結腸直腸癌、腫瘍

    この試験において、German Cancer Research Center（ドイツ癌研究センター）の研究者らは、ハイスループットpheno-seqのワークフローにICELL8 Single-Cell Systemを活用しました。本システムにより、自動分注と、バーコードが付加されたICELL8ナノウェルチップに回収されたスフェロイドの共焦点画像取得が可能でした。カスタム開発されたワークフローでは、pheno-seq解析を実施するために画像解析と溶解の手順が修正されており、ICELL8ワークフローの開放性が示されています。研究者らは、形態学的特徴と転写プロファイルにおける相関性の実証に成功し、シングルスフェロイドのプロファイリングは腫瘍細胞のシングルセル解析と比較して感度が高いと指摘しています（scRNA-Seqで見逃された重要な転写産物が検出されたため）。
    今すぐ読む＞＞
  • Chemoresistance evolution in triple-negative breast cancer delineated by single-cell sequencing.
    Kim, C. et al. Cell (2018) 173, 879-893.E13.

    【キーワード】トリプルネガティブ乳癌(Triple-Negative Breast Cancer, TNBC)、核抽出、単一核トランスクリプトームプロファイル

    本試験は、トリプルネガティブ乳癌（TNBC）におけるネオアジュバント化学療法（NAC）に対する治療抵抗性の発現モデルを説明しています。試験全体では、シングルセルのDNAシーケンシングとRNAシーケンシングの両方が実施されました。ICELL8 Single-Cell Systemは、NACを受けたTNBC患者から経時的に採取した凍結サンプルから核を抽出するために用いられました。クローン消滅が認められた患者から採取した単核3,370個のトランスクリプトームをプロファイリングするため、RNA-Seqが実施されました。ICELL8システムによりクローン消滅が認められた患者から平均して約500個の核を単離することができ、1細胞あたり120万リードおよび4,107個の遺伝子を検出することができました。また、クローン残存が認められた患者からは平均して約400個の核が解析され、1細胞あたり120万リードおよび5166個の遺伝子が検出されました。
    今すぐ読む＞＞
  • Nanogrid single-nucleus RNA sequencing reveals phenotypic diversity in breast cancer.
    Gao, R. et al. Nature Communication (2017) 8, 228.

    【キーワード】トリプルネガティブ乳癌(Triple-Negative Breast Cancer, TNBC)、核抽出、単一核トランスクリプトームプロファイル

    研究者らは、ICELL8 Single-Cell Systemを用い、癌細胞株から採取したシングルセルと核から得た転写プロファイリングデータにおける高い一致率を実証しました。トランスクリプトーム解析用の一般的なシングルセルRNA-Seqプロトコールは、保存プロセスによって細胞膜が損傷するため、急速凍結した保存組織サンプルから採取した癌細胞には適用できません。核と凍結固定細胞の単離が可能なICELL8プラットフォームの柔軟性は、サンプルから代表的で高品質のRNA-Seqデータを取得することを可能としました。通常、凍結融解サイクルで核膜が損傷することはないため、この手法は、保存サンプルを取り扱うための強力な新ソリューションとなります。この論文で、著者らは「核のトランスクリプトームプロファイルは全細胞の代表性が高いため、多くの癌遺伝子およびシグナル経路の研究に使用できると考えられる」と述べています。
    今すぐ読む＞＞
  • Full-length single-cell RNA-Seq applied to a viral human cancer: applications to HPV expression and splicing analysis in HeLa S3 cells
    Wu, L. et al. Gigascience (2015) 4, 51.

    【キーワード】HeLa、HPV、腫瘍、シングルセル全長トランスクリプトーム解析、RNAスプライシング

    本試験の著者らは、ウイルス誘導性の癌細胞株における不均一性を検討することに関心がありました。ICELL8 Single-Cell Systemを使って、シングルセルからRNAを調製するハイスループット法を開発しました。HeLa S3細胞のシーケンシングにより、遺伝子発現、選択的スプライシングおよび融合という観点において細胞株の広範な不均一性が認められました。著者らの研究では、シングルセルレベルでHeLa S3細胞のトランスクリプトームが明確化されただけではなく、ウイルス感染細胞や癌におけるシングルセルRNA-Seq解析のパワーが証明されました。
    今すぐ読む＞＞
幹細胞・分化
  • Single-cell transcriptomics reveals a new dynamical function of transcription factors during embryonic hematopoiesis.
    Bergiers, I. et al. Elife (2018) 7, e29312.

    European Molecular Biology Laboratory（欧州分子生物学研究所）の研究者は、マウス上皮における胚造血時の複雑な転写因子の動態を明らかにすることを目的としたシングルセル・トランスクリプトミクスの適用について説明しています。遺伝子制御ネットワークを理解するため、ICELL8 Single-Cell Systemを用いて、シングルセルRNAシーケンシング用にi8TF胚性幹細胞の単離および解析を行いました。総じて、研究者は、共発現が造血前幹細胞および前駆細胞に特異的であった7つの転写因子を特定しました。さらに、この7つのうち、ErgおよびFli1は上皮細胞、Runx1およびGata2は造血細胞の運命を促進していました。

    【キーワード】胚性幹細胞、分化、遺伝子調節ネットワーク（GRN）、転写因子
    今すぐ読む＞＞
  • ZIC3 controls the transition from naïve to primed pluripotency.
    Yang, S. H. et al. Cell Reports (2019) 27 P3215-3227.e6

    著者らは、マウスESCにおけるナイーブ状態からエピブラスト様細胞（EpiLC）への早期移行に伴うクロマチンアクセシビリティの変化について検討を行いました。低温凍結した細胞を用い、ICELL8 Single-Cell SystemによるシングルセルRNA-Seqが行われました。カスタムスクリプトの利用により、UMIの割り当て及びエラー補正、低品質リードの排除を行い、異種間汚染の点検チェックも実行されました。発現解析では、EpiLC状態の確立及び維持における重要な転写制御因子としてZIC3が検出されました。

    【キーワード】マウスESC、ZIC3、転写制御因子、胚性幹細胞
    今すぐ読む＞＞
エピジェネティクス解析
  • CUT＆Tag for efficient epigenomic profiling of small samples and single cells.
    Kaya-Okur, H. S. et al. Nature Communications (2019) 10, Article number: 1930

    この文献は、高分解能のクロマチンマッピングを可能とする新規のハイスループットエピジェネティクスアッセイ「CUT＆Tag」の開発について記載しています。CUT＆Tag法は、シーケンシング用に転写因子が結合したDNA複合体を取得するため、研究者らが開発した既存のCUT＆RUN酵素デザリング法に改良を加えて開発されたものです。PCRによる増幅の準備が整った断片を得ることに焦点を置いて改良が行われた結果、アッセイの感度範囲が著しく上昇し、シングルセル解析への利用が可能とすりました。研究者らは、シングルセルCUT＆Tagにおいて、ICELL8 Single-Cell systemの丁寧なサンプル分注機能や、アッセイに必要な抗体で前処理した透過処理細胞の解析を行う画像機能を活用しました。また、SmartChipアレイを通して個々のシングルセルにインデックスを注入する機能があり、個別にバーコードを付したTn5複合体が不要であったため、手法が簡素化されました。

    【キーワード】クロマチンマッピング、DNA複合体、ChIP-seq
    今すぐ読む＞＞
  • High-throughput chromatin accessibility profiling at single-cell resolution
    Mezger, A. et al. Nature Communications (2018) 9, Article number: 3647

    研究者らは、全細胞DNAの物理的近接性を測定するため、シーケンシングを用いたトランスポザーゼでアクセス可能なクロマチンを検出するシングルセルをベースとしたアッセイ（scATAC-seq）を開発しました。この手法では、ICELL8 Single-Cell Systemのオープンなプラットフォームシステムやナノウェルチップを活用し、マイクロ流体システムと比較してスループットが約20倍上昇しました。このハイスループットワークフローによるもう1つのベネフィットは、1細胞あたりのコスト削減でした（約0.98ドル）。

    【キーワード】シングルセルATAC-seq、ヒトPBMC、de novoトランスクリプトーム解析
    今すぐ読む＞＞
細胞老化
  • Coupling shRNA screens with single-cell RNA-Seq identifies a dual role for mTOR in reprogramming-induced senescence
    Aarts, M. et al. Genes Development. (2017) 31, 2085-2098.

    シングルセルRNA-SeqとshRNAスクリーニングを並行して実施することにより、そのような機能的スクリーニングで遺伝子候補を特定及び検証するスピードは著しく上昇します。本試験の著者らは、リプログラミング誘導性の老化における調節因子の検討を行いました。初回のshRNAスクリーニングにより、ノックダウンするとリプログラミング誘導性の老化を回避した4つの遺伝子候補（MTOR、CDKN1A、MYOT及びUBE2E1）を特定した後、ICELL8 Single-Cell Systemを用い、各候補を標的とするshRNAを感染させた細胞のRNA-Seqライブラリーが作製されました。詳細な検討の結果、mTOR阻害に細胞リプログラミングにおける拮抗作用があることが明らかになりました。柔軟な細胞サイズの単離と高感度のライブラリー作製を兼ね備えたICELL8プラットフォームは、処理したシングルセルのRNA-SeqデータからshRNA検出とトランスクリプトーム解析を同時に実施することを可能とすることで、スクリーニングプロセスからの発見を加速させる重要な役割を果たしました。

    【キーワード】senescence-associated secretory phenotype (SASP)、iPSC、shRNAスクリーニング
    今すぐ読む＞＞
ICELL8 Single-Cell Systemの性能評価・総説
  • Massively parallel nanowell-based single-cell gene expression profiling
    Goldstein, L. D. et al. BMC Genomics (2017) 18, Article number:519.

    本試験では、培養細胞及び複合組織から得たシングルセルのトランスクリプトームをプロファイルすることを目的としたRNA-Seqが行われました。ICELL8 Single-Cell Systemを用い、研究者らは、マルチプレット率が低かったこと（3％未満）に示されている通り、1つのチップに処理されたヒトとマウスの細胞混合物から得られたプロファイルを識別することができました。また、シングルセルの純度が高かったこと（94～97％）に示されている通り、本実験における交差汚染は最小限に抑制されていました。その他の所見として、マウスの膵島サンプル内で代表的な細胞型を特定する能力が示されました。本試験で認められた高いシングルセル純度や低いマルチプレット率には、シングルセルを含むウェルと空ウェルや複数細胞を含むウェルを区別するICELL8プラットフォームの画像機能が重要な役割を果たしました。
    今すぐ読む＞＞
  • Single Cell Gene Expression to Understand the Dynamic Architecture of the Heart
    Massaia, A et al. Frontiers in Cardiovascular Medicine (2018) 5, 167.

    この総説において、British Heart Foundation Center（英国心臓財団センター）及びWellcome Trust Sanger Institute（ウェルカムトラストサンガー研究所）の研究者らは、シングルセル実験のデザインに関するガイドラインについて論じています。ICELL8 Single-Cell Systemのような心筋細胞やその他の類似する大きな細胞で使用することができる自動システムの必要性が強調されています。このようなツールは、シングルセル・トランスクリプトミクスの飛躍的な進歩に繋がり、心疾患の発現や疾患モデルの探索的な機能的研究に資する可能性があります。
    今すぐ読む＞＞
ICELL8システムの製品ページを見る

ICELL8シングルセル解析受託ページを見る
元のページへ