組織内のウイルスベクターの指向性のプロファイリングを行う空間トランスクリプトミクス

改変したアデノ随伴ウイルス（AVV）を進化させて細胞サブタイプに正確に到達させるに当たっては、in vivoの形質導入プロファイルを評価するためのハイスループットな高分解能の分析法が存在しないことが障壁となる。本研究では、ヒドロゲルによる組織透明化、増強されたシグナル増幅、および逐次的標識による多重化を組み合わせることにより、無損傷組織塊で短いバーコードを用いて内因性RNAとウイルスRNAの空間的トランスクリプトームプロファイリングを行う方法であるUSeqFISH（ultrasensitive, sequential fluorescence in situ hybridization）法を開発した。USeqFISHを用い、AAV-PHP.AXを含む6種類の全身投与AAVに関して、マウスの各種脳領域での形質導入と細胞サブタイプ指向性を検討した。AAV-PHP.AXは、ニューロンとアストロサイトでロバストかつ効率的に形質導入を行う新たなバリアントである。今回、AAV-PHP.Nの興奮性ニューロンへの偏りなど、それぞれのAAVバリアントの異なる細胞サブタイプへの偏りが明らかになった。USeqFISHはまた、AAVゲノムのマイクロRNA標的部位のバリアント13種のプールで示されたように、プールされた調節カーゴのプロファイリングを可能にした。最後に我々は、USeqFISHが非ヒト霊長類のin situ AAVプロファイリングとマルチモーダルな単一細胞解析に応用可能であることを実証した。