Smart-seq3xpress：更低成本、更高通量的单细胞测序技术

单细胞转录组测序可以研究细胞内RNA转录本的异质性和复杂性，揭示组织/器官/生物体内不同细胞类型的组成和功能，目前在胚胎发育、细胞分化、神经科学、肿瘤免疫等领域都有重要的应用。基于SMART（Switching mechanism at the 5′ end of the RNA template）技术的Smart-seq2是主要的单细胞测序技术之一，具有高灵敏度、全长转录本覆盖度、可检测到稀有转录本等特点，应用场景广泛。

图1. Smart-seq2技术流程图[1]

但基于平板的Smart-seq2技术，分析通量低且成本较高，在一定程度上阻碍了其应用。为解决这一问题，该技术的开发者瑞典卡罗林斯卡学院的Rickard团队改进开发了Smart-seq3技术[2]，与Smart-seq2相比，Smart-seq3在逆转录过程中引入了分子编码（UMI），使转录本长度增加，灵敏度进一步提高，建库成本降低十几倍。但仍然无法同时满足高通量、高基因检出能力和低成本的需求，因此该团队进一步开发了Smart-seq3xpress[3]。

图2. Smart-seq3xpress流程图

与Smart-seq3相比，Smart-seq3xpress在平板上由96孔板替换为384孔板，提升样本通量；在反应体系上由标准10 μL缩小至1 μL，减小反应体系；在建库流程上减少cDNA扩增循环数、去除cDNA浓度定量、片段长度质控和投入量归一化等步骤，简化实验流程。使测序成本在Smart-seq3基础上进一步降低3-4倍，而且获得的数据质量高，能够满足高效和精细的细胞聚类要求，适用于大规模细胞图谱构建。

表1. Smart-seq2与Smart-seq3xpress比较

Smart-seq3xpress缩小反应体系、简化实验流程的同时要保证获得高质量数据，就意味着对建库的酶原料有着更高的性能要求。翌圣基于自身的分子酶改造平台——ZymeEditor™对Smart-seq技术的核心酶原料进行性能改造及工艺优化，并可规模化生产，在保证优异性能的同时进一步降低实验成本。

参考文献：

[1] Picelli S, Faridani OR, Björklund AK, Winberg G, Sagasser S, Sandberg R. Full-length RNA-seq from single cells using Smart-seq2. Nat Protoc. 2014;9(1):171-181. 

[2] Hagemann-Jensen M, Ziegenhain C, Chen P, et al. Single-cell RNA counting at allele and isoform resolution using Smart-seq3. Nat Biotechnol. 2020;38(6):708-714. 

[3] Hagemann-Jensen M, Ziegenhain C, Sandberg R. Scalable single-cell RNA sequencing from full transcripts with Smart-seq3xpress. Nat Biotechnol. 2022;40(10):1452-1457.