基于测序的蛋白质检测：明确细胞表型指日可待
蛋白质是细胞的主力军，参与了细胞结构和功能的各个方面。蛋白表达谱能帮助定义细胞的类型和状态。RNA转录本通常被用于表征蛋白表达，但众所周知，蛋白质和mRNA的丰度不是简单的一对一关系。分子诊断转录后调控、翻译和蛋白质降解都会导致蛋白质和mRNA的丰度出现差异。带有DNA标签的抗体可以检测蛋白质，并通过测序读取结果。来源：Ella Maru Studio,Inc.
纽约西奈山伊坎医学院的免疫学家Adeeb Rahman说：“看到常规测序技术可能遗漏的信息令人大开眼界。”Rahman正在开发新的方法来监测疾病相关分子特征并发现新的生物标志物和药物靶点。他解释说：“在某些情况下，一些细胞类群明显在表达一种特定的蛋白，但我们可能只在其中5%-10%的细胞内检测到了相应的转录本。”
Rahman等人正在使用CITE-seq（通过测序的转录组和表位细胞索引）和REAP-seq（RNA表达和蛋白质测序分析）等技术研究RNA转录本和蛋白之间的关系，鉴定与疾病相关的新的细胞类型和细胞状态。这两种方法都将抗体-寡核苷酸与现有的单细胞RNA测序（scRNA-seq）相结合，以测定单个细胞内基因和细胞表面蛋白的表达水平。
CITE-seq和REAP-seq的一个主要优势在于，如果有合适的抗体，即便RNA丰度很低，也可以检测到其编码的目标蛋白。Rahman解释说：“CITE-seq使我们对一种特定细胞类型中存在的目标标记更有信心了。”
数十年来，研究人员利用流式细胞术检测单个细胞中的蛋白，并根据蛋白表达模式来表征细胞类型。流式细胞术依赖于检测目标蛋白的抗体。这意味着为了得到有用的信息，研究人员需要知道自己在找什么。
近年来，单细胞测序成为凭借基因表达模式确定细胞类型和状态的首选方法。单细胞RNA（或DNA）测序的一个优势是该方法的无偏性——无需任何关于细胞类型的RNA（或DNA）的先验知识，就可以通过测序仪得到其基因组或转录组谱。单细胞基因组学的进步使诸如人类细胞图谱计划（Human Cell Atlas Project）之类的大规模项目成为可能，该计划旨在创建人体内37万亿个细胞的完整参考图谱。
现在，通过提供蛋白和RNA表达的详细信息，CITE-seq和REAP-seq使研究人员可以填补流式细胞术和单细胞RNA-seq留下的空白。
领导哥伦比亚大学精准医学计划和纽约基因组中心的著名生物化学家和生物物理学家Tom Maniatis说：“多模式单细胞测序技术的进步为研究疾病的生物学机制创造了前所未有的机会。”将单细胞DNA或RNA测序与能提供调控基因表达，蛋白质表达，遗传突变，细胞谱系甚至是分子事件时空顺序的详细信息的方法相结合，不仅使我们能创建更精确的人类细胞图谱，还可以为癌症演化、神经变性、免疫系统对疾病的应答提供新的见解。
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