脊椎動物脳の系統と細胞型の同時単一細胞プロファイリング

発生過程で生じる数百種類の細胞型の系統関係を明らかにすることは困難である。最近報告されたGESTALT法は、大規模な系統追跡にCRISPR–Cas9バーコード編集を用いるが、発生初期に限定され、細胞型は特定されなかった。本論文では、GESTALTの系統記録能力に単一細胞RNA塩基配列解読による細胞型識別を組み合わせたscGESTALTを紹介する。この方法は、複数の時点でバーコードを編集することができる誘導性の系を利用しており、発生の後期段階以降の系統情報を獲得する。ゼブラフィッシュ幼魚の脳に由来する約6万セットのトランスクリプトームの塩基配列を解析することにより、100種類を超える細胞型およびマーカー遺伝子が見いだされた。これらのデータから得た数百本の枝を持つ系統樹は、細胞型、脳領域、および分化中の遺伝子発現カスケードのレベルでの制約を明らかにするのに役立った。scGESTALTは他の多細胞生物に応用可能で、発生および疾患過程の数千に上る細胞の分子的特徴と系統的来歴を同時に明らかにすることができる。