单细胞转录组测序（scRNA-seq）是近年来快速发展的生物学技术，能够精准反映细胞间的异质性,在肿瘤免疫、胚胎发育、细胞分化等领域发挥重要作用，具有广阔的应用前景。基于SMART（Switching mechanism at the 5′ end of the RNA template）技术的Smart-seq2是主要的单细胞测序技术之一，具有高灵敏度、全长转录本覆盖度等特点，应用场景广泛。但细胞分析通量低且成本高。Smart-seq3是最近发展的单细胞转录组测序新方法，引入分子编码对mRNA进行定量统计，使转录本长度增加，灵敏度进一步提高，但仍然无法同时满足高通量、高基因检出能力和低成本的需求。为解决这一问题，该技术的开发者瑞典卡罗林斯卡学院的Rickard团队进一步开发了Smart-seq3xpress技术。
图1：Smart-seq3xpress与Smart-seq3对比
技术特点
1 优化反应体系：可以缩小实验过程中化学反应体系的体积来降低试剂成本，同时通过覆盖惰性疏水层来防止蒸发。cDNA纯化步骤也可通过稀释替代。PCR的延伸时间也可缩短。
2 优化实验流程：将耗时和试剂消耗大的实验步骤去除，包括过度的cDNA预扩增、浓度定量、片段长度质控等。直接将经过较少循环预扩增后的 cDNA 产物片段化，不用经过上述复杂步骤。
技术优势
1 更灵活的细胞总量：对总细胞数的要求更低，几个到几万个细胞均可进行实验。
2 更高的基因检出率：相对于高通量单细胞测序，基因检出数可高出25%以上。
3 更精准的刻画细胞图谱：获得更精准的单细胞图谱，更有利于深入解析生物学问题。
4 更多维度的数据分析：可分析基因融合、SNPs、转录变异体等。
图2：Smart-seq2与Smart-seq3xpress比较
结 论
在人类组织和模式生物的研究中，大规模的细胞类型和状态的分析工作主要由RNA末端测序的scRNA-seq方法主导。Smart-seq3xpress可以大幅降低实验成本和时间，并从复杂的人类样本中生成高质量全转录组的单细胞数据。提供了一个可扩展的全转录本覆盖的scRNA-seq解决方案，为单细胞测序技术的更加广泛应用奠定了技术基础。
参考文献：Hagemann-Jensen, Michael et al. “Scalable single-cell RNA sequencing from full transcripts with Smart-seq3xpress.” Nature biotechnology, 10.1038/s41587-022-01311-4. 30 May. 2022, doi:10.1038/s41587-022-01311-4
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