《Science》雜誌上報導了一項新的細胞應答篩選技術——sci-Plex，可以收集不同的細胞，並顯示被藥物處理時單個細胞發生的變化，相比於目前典型的高通量化學篩選法（HTS），不只局限於粗略的讀數（如細胞存活率，增殖或細胞形狀的變化），或特定的分子發現，這為探索藥物機制提供強有力的數據。
DOI: 10.1126/science.aax6234
通過將細胞核的標記技術和單細胞組合索引（sci-RNA-seq）合併，使得分析在單細胞解析度下以經濟有效的方式完成，該項技術被稱為「sci-Plex」。
sci-Plex：細胞哈希和多樣本sci-rna-seq結合檢測
結果顯示，散列寡核苷酸以一種與sci-RNA-seq兼容的方式穩定地標記細胞核，促進了絕大多數種間(95.5%)和種內雙重態的鑑定，且不易察覺。
為了評估sci-Plex和HTS，研究人員將其應用於K562（白血病），A549（肺癌）和MCF7（乳腺癌）的三種癌細胞系的篩查中，用188種用於癌症，HIV和自身免疫性疾病的藥物處理他們，細胞用小的單鏈DNA的核散列標記。研究人員總共對大約5000個獨立樣本中的65萬個單細胞轉錄序列進行描述，區分通用和細胞系特異性分子對每種化合物的反應。
sci-Plex可以在一個實驗中對數千種化學擾動進行全局轉錄分析
均勻流形近似和投影（Uniform Manifold Approximationand Projection，UMAP）將每個細胞系的大部分細胞投射成一個中心團塊，旁邊是較小的團簇。實驗中，最高劑量的藥物處理後，只有52種(27%)化合物導致癌細胞存活率下降50%或更多。
其中，癌症藥物組蛋白去乙醯化酶(histone deacetylase，HDAC)抑制劑對細胞處理的化合物反應最顯著，研究人員更深入地研究了HDAC抑制劑的作用方式，發現基因調節的變化與這些抑制劑通過阻止獲取能量來阻止癌細胞增加相一致。
HDAC抑制劑共同轉錄應答表明缺乏乙醯輔酶A
隨著染色質結合乙酸鹽的增加，這些轉錄反應表明HDAC抑制的細胞中，其乙醯輔酶A儲備會隨之減少。
總體而言，Sci-Plex結果表明可以將其縮放至數千個樣品，以靶向多種生化途徑，催化劑，調節劑和作用方式。
資深作者Trapnell說：「這項研究可以幫助醫學研究人員了解某些藥物如何產生作用，細胞階段如何影響療效，以及為什麼某些藥物只對特定細胞有效。」
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參考資料：
[1] Techniqueshows how individual cancer cells react to drugs
[2] Sanjay RSrivatsan, José L. McFaline-Figueroa, Vijay Ramani, Lauren Saunders, JunyueCao, Jonathan Packer, Hannah A. Pliner, Dana L. Jackson, Riza M. Daza, LenaChristiansen, Fan Zhang, Frank Steemers, Jay Shendure, Cole Trapnell. Massivelymultiplex chemical transcriptomics at single cell resolution. Science, 2019;eaax6234 DOI: 10.1126/science.aax6234
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