分化中および腫瘍進行中のクロマチン修飾の単一細胞CUT&Tag解析

単一細胞の遺伝子発現とクロマチン接近可能性を定量する方法は十分に確立されているが、特定のヒストン修飾を有するクロマチン領域の単一細胞解析は技術的に難度が高い。今回我々は、複雑な組織に由来する単一細胞とヒト胚性幹細胞の分化中の単一細胞のクロマチン像をプロファイリングするために、CUT&Tag法をナノウェルおよび液滴に基づく拡張性ある単一細胞プラットフォームに適合させた（scCUT&Tag）。我々は、細胞状態を明らかにするためにクロマチン接近可能性に迫る別次元の取り組みとして、単一細胞中のヒストンH3 Lys27トリメチル化（H3K27me3）で標識されたポリコーム群（PcG）サイレンシング領域をプロファイリングすることに注目した。scCUT&TagによるH3K27me3のプロファイリングはヒト血液中の細胞タイプを識別し、不均一な組織から細胞タイプ特異的なPcGの全体像が得られることが明らかになった。さらに、我々はscCUT&Tagを用いて治療前後の脳腫瘍患者でH3K27me3のプロファイリングを行い、これによって腫瘍微小環境中の細胞タイプと、原発腫瘍試料中および治療後のPcG活性の不均一性が明らかになった。