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JP2022106832A - 単一細胞用のサンプルインデックス付加 - Google Patents

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Abstract

【課題】サンプル同定のためのシステム、方法、組成物、及びキットの提供。【解決手段】本明細書に開示されるものには、サンプル同定のためのシステム、方法、組成物、及びキットが含まれる。サンプルインデックス付加組成物は、たとえば、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含みうる。異なるサンプルインデックス付加組成物は、異なる配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを含みうる。細胞のサンプル起源が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの配列に基づいて同定されうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、バーコードを用いてバーコードを付けられ、デイジーチェーン接続プライマーを用いて伸長されうる。【選択図】図7

Description

関連出願
本出願は、2017年6月5日出願の米国仮特許出願第62/515,285号明細書;2017年7月14日出願の米国仮特許出願第62/532,905号明細書;2017年7月14日出願の米国仮特許出願第62/532,949号明細書;2017年7月14日出願の米国仮特許出願第62/532,971号明細書;2017年9月5日出願の米国仮特許出願第62/554,425号明細書;2017年10月30日出願の米国仮特許出願第62/578,957号明細書;及び2018年3月20日出願の米国仮特許出願第62/645,703号明細書に基づく優先権を主張する。これらの関連出願の各々の内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
配列表の参照
本出願は、電子フォーマットで配列表とともに出願される。配列表は、2018年3月20日に作成された、3,181バイトのサイズのSequence_Listing_BDCRI_033A.txtという名称のファイルとして提供される。配列表の電子フォーマットでの情報は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、概して、分子生物学の分野、たとえば、分子バーコーディングを用いて、さまざまなサンプルの細胞を同定し、細胞成分間の相互作用を検出することに関する。
現在の技術は、細胞の各々を、区画中でバーコード付き試薬ビーズと共局在化(co-localized)させながら、細胞特異的オリゴヌクレオチドバーコードを、個々の細胞からのポリ(A)mRNA分子に結合することによって、超並列的に(たとえば、10000個を超える細胞で)単一細胞の遺伝子発現の測定を可能にする。遺伝子発現は、タンパク質発現に影響を与えうる。タンパク質間相互作用は、遺伝子発現及びタンパク質発現に影響を与えうる。タンパク質発現を定量的に分析し、細胞中のタンパク質発現及び遺伝子発現を同時に測定し、細胞中のタンパク質間相互作用を決定しうるシステム及び方法が求められる。
本明細書に開示されるものには、サンプル同定のための方法が含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物(サンプルインデックス用組成物、sample indexing composition)のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、1つ以上の細胞が、1つ以上の抗原標的を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加組成物が、2つ以上の抗原結合試薬(たとえば、タンパク質結合試薬及び抗体)を含み、2つ以上の抗原結合試薬の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられ、2つ以上の抗原結合試薬の少なくとも1つが、1つ以上の抗原標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程(たとえば、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程)と、を含む。本方法は、たとえば、複数のサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加配列は、25~60ヌクレオチド長(たとえば、45ヌクレオチド長)、約128ヌクレオチド長、又は少なくとも128ヌクレオチド長である。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも100又は1000のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、抗原結合試薬は、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、リンカーを介して抗原結合試薬に結合されうる。オリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、抗原結合試薬に可逆的に又は不可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ジスルフィド結合、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択されうる。
いくつかの実施形態では、複数のサンプルの少なくとも1つのサンプルは、単一細胞を含む。1つ以上の抗原標的の少なくとも1つは、細胞表面上又は細胞の内部にありうる。複数のサンプルのうちの1つのサンプルは、複数の細胞、組織、腫瘍サンプル、又はそれらの任意の組合せを含みうる。複数のサンプルは、哺乳動物サンプル、細菌サンプル、ウイルスサンプル、酵母サンプル、真菌サンプル、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含む。本方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を溶解させる工程を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、抗原結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成されうる。本方法は、抗原結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程は、UV光切断、化学処理(たとえば、ジチオスレイトールなどの還元剤を使用すること)、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより抗原結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、複数のサンプルの細胞のゲノム配列に対して相同でない。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識配列、ポリ(A)領域、又はそれらの組合せを含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの捕捉配列に相補的な配列を含みうる。バーコードの標的結合領域は、捕捉配列を含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。バーコードの捕捉配列に相補的なサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの配列は、ポリ(A)テールを含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識を含みうる。
いくつかの実施形態では、抗原標的は、細胞外タンパク質、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含む。抗原標的は、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含みうる。抗原標的は、脂質、炭水化物、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含みうる。抗原標的は、10~100の異なる抗原標的を含む群から選択されうる。抗原結合試薬は、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。抗原結合試薬は、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加組成物は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと結合されない第2の抗原結合試薬を含みうる。抗原結合試薬及び第2の抗原結合試薬は、同一でありうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードのバーコードは、標的結合領域及び分子標識配列を含む。複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列は、異なる分子標識配列を含む。バーコードは、細胞標識、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードは、粒子に関連付けられる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に固定されるか、粒子上に部分的に固定されるか、粒子に封入されるか、粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの任意の組合せでありうる。粒子は、分解性でありうる。粒子はビーズでありうる。ビーズは、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、電磁ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択されうる。粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含みうる。粒子は、少なくとも10000のバーコードを含みうる。いくつかの実施形態では、粒子のバーコードは、少なくとも1000又は10000の異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含みうる。バーコードの分子標識配列は、ランダム配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数のバーコードを、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼを用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。バーコードを伸長する工程は、逆転写酵素を用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のアンプリコンを生成するために、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程は、複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程を含みうる。複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む。複数のバーコードを用いて、複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、標的のコピーを、バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;複数のバーコードを用いて、複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含みうる。複数のバーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程の前に、本方法は、バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含みうる。バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によってバーコード付き標的を増幅する工程を含みうる。複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、細胞の複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、抗原結合試薬を含む。2つ以上の抗原結合試薬に関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列は、同一でありうる。2つ以上の抗原結合試薬に関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、2つ以上の抗原結合試薬を含みうる。
本明細書に開示されるものには、サンプル同定のための方法が含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加組成物が、2つ以上の細胞成分結合試薬(たとえば、抗原結合試薬又は抗体)を含み、2つ以上の細胞成分結合試薬の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられ、2つ以上の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む。本方法は、複数のサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加配列は、25~60ヌクレオチド長(たとえば、45ヌクレオチド長)、約128ヌクレオチド長、又は少なくとも128ヌクレオチド長である。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含む。
いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬は、細胞表面結合試薬、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、インテグリン、又はそれらの組合せを含む。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、リンカーを介して細胞成分結合試薬に結合されうる。オリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、細胞成分結合試薬に可逆的に又は不可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ジスルフィド結合、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択されうる。
いくつかの実施形態では、複数のサンプルの少なくとも1つのサンプルは、単一細胞を含む。1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つは、細胞表面上で発現されうる。複数のサンプルのうちの1つのサンプルは、複数の細胞、組織、腫瘍サンプル、又はそれらの任意の組合せを含みうる。複数のサンプルは、哺乳動物サンプル、細菌サンプル、ウイルスサンプル、酵母サンプル、真菌サンプル、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含む。本方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を溶解させる工程を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、細胞成分結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成されうる。本方法は、細胞成分結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程は、UV光切断、化学処理(たとえば、ジチオスレイトールなどの還元剤を使用すること)、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより細胞成分結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、複数のサンプルの細胞のゲノム配列に対して相同でない。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識配列、ポリ(A)領域、又はそれらの組合せを含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの捕捉配列に相補的な配列を含みうる。バーコードの標的結合領域は、捕捉配列を含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。バーコードの捕捉配列に相補的なサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの配列は、ポリ(A)テールを含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識を含みうる。
いくつかの実施形態では、細胞成分標的は、炭水化物、脂質、タンパク質、細胞外タンパク質、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含む。細胞成分標的は、10~100の異なる細胞成分標的を含む群から選択されうる。細胞成分結合試薬は、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。細胞成分結合試薬は、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加組成物は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと結合されない第2の細胞成分結合試薬を含みうる。細胞成分結合試薬及び第2の細胞結合試薬は、同一でありうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードのバーコードは、標的結合領域及び分子標識配列を含む。複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列は、異なる分子標識配列を含みうる。バーコードは、細胞標識、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードは、粒子に封入される。粒子はビーズでありうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に固定されるか、粒子上に部分的に固定されるか、粒子に封入されるか、粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの任意の組合せでありうる。粒子は、分解性でありうる。ビーズは、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、電磁ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択されうる。粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含みうる。粒子は、少なくとも10000のバーコードを含みうる。いくつかの実施形態では、粒子のバーコードは、少なくとも1000又は10000の異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含みうる。バーコードの分子標識配列は、ランダム配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数のバーコードを、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼを用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。バーコードを伸長する工程は、逆転写酵素を用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のアンプリコンを生成するために、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程は、複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程を含みうる。複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む。複数のバーコードを用いて、複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、標的のコピーを、バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;複数のバーコードを用いて、複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含みうる。本方法は、複数のバーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程の前に、バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含みうる。バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によってバーコード付き標的を増幅する工程を含みうる。複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、細胞の複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、細胞成分結合試薬を含む。2つ以上の細胞成分結合試薬に関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列は、同一でありうる。2つ以上の細胞成分結合試薬に関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、2つ以上の細胞成分結合試薬を含みうる。
本明細書に開示されるものには、サンプル同定のための方法が含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加組成物が、2つ以上の細胞成分結合試薬を含み、2つ以上の細胞成分結合試薬の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられ、2つ以上の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む。本方法は、たとえば、複数のサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含み得る。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加配列は、25~60ヌクレオチド長(たとえば、45ヌクレオチド長)、約128ヌクレオチド長、又は少なくとも128ヌクレオチド長である。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも100又は1000のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、抗原結合試薬は、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、リンカーを介して抗原結合試薬に結合されうる。オリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、抗原結合試薬に可逆的に又は不可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ジスルフィド結合、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択されうる。
いくつかの実施形態では、複数のサンプルの少なくとも1つのサンプルは、単一細胞を含む。1つ以上の抗原標的の少なくとも1つは、細胞表面上で発現されうる。複数のサンプルのうちの1つのサンプルは、複数の細胞、組織、腫瘍サンプル、又はそれらの任意の組合せを含みうる。複数のサンプルは、哺乳動物サンプル、細菌サンプル、ウイルスサンプル、酵母サンプル、真菌サンプル、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含む。本方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を溶解させる工程を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、抗原結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成されうる。本方法は、抗原結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程は、UV光切断、化学処理(たとえば、ジチオスレイトールなどの還元剤を使用すること)、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより抗原結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、複数のサンプルの細胞のゲノム配列に対して相同でない。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識配列、ポリ(A)領域、又はそれらの組合せを含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの捕捉配列に相補的な配列を含みうる。バーコードの標的結合領域は、捕捉配列を含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。バーコードの捕捉配列に相補的なサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの配列は、ポリ(A)テールを含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識を含みうる。
いくつかの実施形態では、抗原標的は、炭水化物、脂質、タンパク質、細胞外タンパク質、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含む。抗原標的は、10~100の異なる抗原標的を含む群から選択されうる。抗原結合試薬は、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。抗原結合試薬は、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加組成物は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと結合されない第2の抗原結合試薬を含みうる。抗原結合試薬及び第2の抗原結合試薬は、同一でありうる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程は、複数のバーコードを用いて、複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードのバーコードは、標的結合領域及び分子標識配列を含む。複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列は、異なる分子標識配列を含みうる。バーコードは、細胞標識、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードは、粒子上に固定される。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に固定されるか、粒子上に部分的に固定されるか、粒子に封入されるか、粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの任意の組合せでありうる。粒子は、分解性でありうる。粒子はビーズでありうる。ビーズは、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、電磁ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択されうる。粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含みうる。粒子は、少なくとも10000のバーコードを含みうる。いくつかの実施形態では、粒子のバーコードは、少なくとも1000又は10000の異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含みうる。バーコードの分子標識配列は、ランダム配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数のバーコードを、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含みうる。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼを用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。バーコードを伸長する工程は、逆転写酵素を用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のアンプリコンを生成するために、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程は、複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む。少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程は、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列の存在又は非存在を同定する工程を含みうる。サンプルインデックス付加配列の存在又は非存在を同定する工程は、少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;シーケンシングデータ中の少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに対応する複数のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含みうる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程が、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する前に、複製アダプターを、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにライゲートする工程を含む。少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにライゲートされた複製アダプターを用いて、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する前に、捕捉プローブを、少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた捕捉プローブを生成する工程と;サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた捕捉プローブを伸長して、捕捉プローブに関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む。少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する工程は、捕捉プローブに関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む。少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプル起源を同定する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程を含みうる。複数のバーコードを用いて、複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、標的のコピーを、バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;複数のバーコードを用いて、複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含みうる。本方法は、複数のバーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程の前に、バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含みうる。バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によってバーコード付き標的を増幅する工程を含みうる。複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、細胞の複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、抗原結合試薬を含む。2つ以上の抗原結合試薬に関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列は、同一でありうる。2つ以上の抗原結合試薬に関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、2つ以上の抗原結合試薬を含みうる。
本明細書に開示されるものには、複数のサンプルインデックス付加組成物が含まれる。複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、2つ以上の抗原結合試薬を含みうる。2つ以上の抗原結合試薬の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。2つ以上の抗原結合試薬の少なくとも1つは、少なくとも1つの抗原標的に特異的に結合することが可能でありうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、サンプルの1つ以上の細胞のサンプル起源を同定するためのサンプルインデックス付加配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加配列は、25~60ヌクレオチド長(たとえば、45ヌクレオチド長)、約128ヌクレオチド長、又は少なくとも128ヌクレオチド長のヌクレオチド配列を含む。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10、100、又は1000のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含む。
いくつかの実施形態では、抗原結合試薬は、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、リンカーを介して抗原結合試薬に結合されうる。少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、抗原結合試薬の分子に可逆的に又は不可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ジスルフィド結合、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択されうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、1つの種のゲノム配列に対して相同でない。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識配列、ポリ(A)領域、又はそれらの組合せを含みうる。いくつかの実施形態では、複数のサンプルの少なくとも1つのサンプルは、単一細胞、複数の細胞、組織、腫瘍サンプル、又はそれらの任意の組合せを含みうる。サンプルは、哺乳動物サンプル、細菌サンプル、ウイルスサンプル、酵母サンプル、真菌サンプル、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、抗原標的は、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含む。抗原標的は、10~100の異なる抗原標的を含む群から選択されうる。抗原結合試薬は、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。抗原結合試薬は、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加組成物は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと結合されない第2の抗原結合試薬を含みうる。抗原結合試薬及び第2の抗原結合試薬は、同一でありうる。
本明細書に開示されるものには、コントロール粒子組成物が含まれる。いくつかの実施形態では、コントロール粒子組成物は、コントロール粒子に関連付けられた複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドを含み、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの各々は、コントロールバーコード配列及びポリ(dA)領域を含む。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも2つは、異なるコントロールバーコード配列を含みうる。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、分子標識配列を含みうる。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、ユニバーサルプライマーのための結合部位を含みうる。
いくつかの実施形態では、コントロールバーコード配列は、少なくとも6ヌクレオチド長、25~45ヌクレオチド長、約128ヌクレオチド長、少なくとも128ヌクレオチド長、約200~500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せである。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、約50ヌクレオチド長、約100ヌクレオチド長、約200ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、約200~300ヌクレオチド長未満、約500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも5、10、100、1000、又はそれ以上のコントロールバーコード配列は、同一でありうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの約10、100、1000、又はそれ以上のコントロールバーコード配列は、同一でありうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも3、5、10、100、又はそれ以上は、異なるコントロールバーコード配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、第1のコントロールバーコード配列を各々含む複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドと、第2のコントロールバーコード配列を各々含む複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドと、を含み、第1のコントロールバーコード配列及び第2のコントロールバーコード配列は、異なる配列を有する。複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数及び複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数は、ほぼ同じでありうる。複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数及び複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数は、異なりうる。複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数は、複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数より少なくとも2倍、10倍、100倍、又はそれ以上多くなりうる。
いくつかの実施形態では、コントロールバーコード配列は、1つの種のゲノム配列に対して相同でない。コントロールバーコード配列は、1つの種のゲノム配列に対して相同でありうる。種は、非哺乳動物種でありうる。非哺乳動物種は、ファージ種でありうる。ファージ種は、T7ファージ、PhiXファージ、又はそれらの組合せでありうる。
いくつかの実施形態では、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも1つは、リンカーを介してコントロール粒子に関連付けられる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも1つは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも1つに可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、ジスルフィド結合、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、コントロール粒子の直径は、約1~1000マイクロメートル、約10~100マイクロメートル、7.5マイクロメートル、又はそれらの組合せである。
いくつかの実施形態では、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、コントロール粒子上に固定される。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、コントロール粒子上に部分的に固定されうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、コントロール粒子に封入されうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、コントロール粒子に部分的に封入されうる。コントロール粒子は、崩壊性でありうる。コントロール粒子は、ビーズでありうる。ビーズは、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含みうる。コントロール粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、又はそれらの任意の組合せの材料を含みうる。コントロール粒子は、崩壊性ヒドロゲル粒子を含みうる。
いくつかの実施形態では、コントロール粒子は、検出可能な部分に関連付けられる。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、検出可能な部分に関連付けられうる。
いくつかの実施形態では、コントロール粒子は、複数の第1のタンパク質結合試薬に関連付けられ、複数の第1のタンパク質結合試薬の少なくとも1つは、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの1つに関連付けられる。第1のタンパク質結合試薬は、第1の抗体を含みうる。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、リンカーを介して第1のタンパク質結合試薬に結合されうる。第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、第1のタンパク質結合試薬に可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、ジスルフィド結合、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、第1のタンパク質結合試薬は、同一のコントロールバーコード配列を有する複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの2つ以上に関連付けられる。第1のタンパク質結合試薬は、異なるコントロールバーコード配列を有する複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの2つ以上に関連付けられうる。いくつかの実施形態では、複数の第1のタンパク質結合試薬の少なくとも1つは、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドのいずれかに関連付けられない。コントロール粒子オリゴヌクレオチドに関連付けられる第1のタンパク質結合試薬及びいずれのコントロール粒子オリゴヌクレオチドにも関連付けられない第1のタンパク質結合試薬は、同一のタンパク質結合試薬でありうる。
いくつかの実施形態では、コントロール粒子は、複数の第2のタンパク質結合試薬に関連付けられる。複数の第2のタンパク質結合試薬の少なくとも1つは、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの1つに関連付けられうる。第1のタンパク質結合試薬に関連付けられたコントロール粒子オリゴヌクレオチド及び第2のタンパク質結合試薬に関連付けられたコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、異なるコントロールバーコード配列を含みうる。第1のタンパク質結合試薬及び第2のタンパク質結合試薬は、同一のタンパク質結合試薬でありうる。
いくつかの実施形態では、第1のタンパク質結合試薬は、パートナー結合試薬と関連付けられ、第1のタンパク質結合試薬は、パートナー結合試薬を用いてコントロール粒子に関連付けられる。パートナー結合試薬は、パートナー抗体を含みうる。パートナー抗体は、抗ネコ抗体、抗ニワトリ抗体、抗ウシ抗体、抗イヌ抗体、抗ロバ抗体、抗ヤギ抗体、抗モルモット抗体、抗ハムスター抗体、抗ウマ抗体、抗ヒト抗体、抗ラマ抗体、抗サル抗体、抗マウス抗体、抗ブタ抗体、抗ウサギ抗体、抗ラット抗体、抗ヒツジ抗体、又はそれらの組合せを含みうる。パートナー抗体は、免疫グロブリンG(IgG)、F(ab’)フラグメント、F(ab’)2フラグメント、それらの組合せ、又はそれらのフラグメントを含みうる。
いくつかの実施形態では、第1のタンパク質結合試薬は、検出可能な部分に関連付けられうる。第2のタンパク質結合試薬は、検出可能な部分に関連付けられうる。
本明細書に開示されるものには、標的の数を決定するための方法が含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数の確率バーコードを用いて、複数の細胞のうちの1つの細胞の複数の標的及び複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的及び複数の確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチドを生成する工程を含み、複数の確率バーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、複数の確率バーコードの少なくとも2つの確率バーコードの分子標識配列が、異なる配列を含み、複数の確率バーコードの少なくとも2つの確率バーコードが、同一の細胞標識配列を含み、コントロール粒子組成物が、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに関連付けられたコントロール粒子を含み、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの各々が、コントロールバーコード配列、及び複数の確率バーコードのうちの少なくとも1つの標的結合領域と実質的に相補的な配列を含む擬似標的領域を含む。本方法は、複数の確率バーコード付き標的及び複数の確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;シーケンシングデータ中のコントロールバーコード配列を有する複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数をカウントする工程と、を含みうる。本方法は、複数の標的の少なくとも1つの標的について:シーケンシングデータ中の標的に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数をカウントする工程と;標的の数を推定する工程であって、推定された標的の数が、カウントされた標的に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数及びコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数と相関する工程と、を含みうる。
いくつかの実施形態では、擬似標的領域は、ポリ(dA)領域を含む。擬似標的領域は、標的の部分配列を含みうる。いくつかの実施形態では、コントロールバーコード配列は、少なくとも6ヌクレオチド長、25~45ヌクレオチド長、約128ヌクレオチド長、少なくとも128ヌクレオチド長、約200~500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、約50ヌクレオチド長、約100ヌクレオチド長、約200ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、約200~300ヌクレオチド長未満、約500ヌクレオチド長、又はそれらの任意の組合せでありうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも5、10、100、1000、又はそれ以上のコントロールバーコード配列は、同一でありうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも3、5、10、100、又はそれ以上は、異なるコントロールバーコード配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、第1のコントロールバーコード配列を各々含む複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドと、第2のコントロールバーコード配列を各々含む複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドと、を含む。第1のコントロールバーコード配列及び第2のコントロールバーコード配列は、異なる配列を有しうる。複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数及び複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数は、ほぼ同じでありうる。複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数及び複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数は、異なりうる。複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数は、複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数より少なくとも2倍、10倍、100倍、又はそれ以上多くなりうる。
いくつかの実施形態では、シーケンシングデータ中のコントロールバーコード配列を有する複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数をカウントする工程は、シーケンシングデータ中の第1のコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数をカウントする工程と;シーケンシングデータ中の前記第2のコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数をカウントする工程と、を含む。推定された標的の数は、カウントされた標的に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数、第1のコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列列を有する分子標識配列の数、及び第2のコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数と相関しうる。推定された標的の数は、カウントされた標的に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数、コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数、及びコントロールバーコード配列を含む複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数と相関しうる。推定された標的の数は、カウントされた標的に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数、並びにコントロールバーコード配列を含む複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数及びコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数の比率と相関しうる。
いくつかの実施形態では、コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、上記の細胞のゲノム配列に対して相同でない。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、上記の種のゲノム配列に対して相同でないことがある。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、1つの種のゲノム配列に対して相同でありうる。種は、非哺乳動物種でありうる。非哺乳動物種は、ファージ種でありうる。ファージ種は、T7ファージ、PhiXファージ、又はそれらの組合せでありうる。
いくつかの実施形態では、コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、リンカーを介してコントロール粒子に結合されうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも1つは、リンカーを介してコントロール粒子に関連付けられうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも1つは、リンカーを含みうる。化学基は、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも1つに可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、ジスルフィド結合、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、コントロール粒子の直径は、約1~1000マイクロメートル、約10~100マイクロメートル、約7.5マイクロメートル、又はそれらの組合せである。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、コントロール粒子上に固定される。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、コントロール粒子上に部分的に固定されうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、コントロール粒子に封入されうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、コントロール粒子に部分的に封入されうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数の標的及びコントロール粒子及び複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付ける前に、前記コントロール粒子から複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも1つを放出する工程を含む。
いくつかの実施形態では、コントロール粒子は崩壊性である。コントロール粒子は、コントロール粒子ビーズでありうる。コントロール粒子ビーズは、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含みうる。コントロール粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、又はそれらの任意の組合せの材料を含みうる。コントロール粒子は、崩壊性ヒドロゲル粒子を含みうる。
いくつかの実施形態では、コントロール粒子は、検出可能な部分に関連付けられる。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、検出可能な部分に関連付けられうる。
いくつかの実施形態では、コントロール粒子は、複数の第1のタンパク質結合試薬に関連付けられ、複数の第1のタンパク質結合試薬の少なくとも1つは、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの1つに関連付けられうる。第1のタンパク質結合試薬は、第1の抗体を含みうる。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、リンカーを介して第1のタンパク質結合試薬に結合されうる。第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、第1のタンパク質結合試薬に可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、ジスルフィド結合、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、第1のタンパク質結合試薬は、同一のコントロールバーコード配列を有する複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの2つ以上に関連付けられうる。第1のタンパク質結合試薬は、異なるコントロールバーコード配列を有する複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの2つ以上に関連付けられうる。複数の第1のタンパク質結合試薬の少なくとも1つは、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドのいずれにも関連付けることができない。コントロール粒子オリゴヌクレオチドに関連付けられた第1のタンパク質結合試薬及びいずれのコントロール粒子オリゴヌクレオチドにも関連付けられない第1のタンパク質結合試薬は、同一のタンパク質結合試薬でありうる。コントロール粒子は、複数の第2のタンパク質結合試薬に関連付けられうる。複数の第2のタンパク質結合試薬の少なくとも1つは、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの1つに関連付けられうる。第1のタンパク質結合試薬に関連付けられたコントロール粒子オリゴヌクレオチド及び第2のタンパク質結合試薬に関連付けられたコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、異なるコントロールバーコード配列を含みうる。第1のタンパク質結合試薬及び第2のタンパク質結合試薬は、同一のタンパク質結合試薬でありうる。
いくつかの実施形態では、第1のタンパク質結合試薬は、パートナー結合試薬に関連付けられ、第1のタンパク質結合試薬は、パートナー結合試薬を用いてコントロール粒子に関連付けられる。パートナー結合試薬は、パートナー抗体を含みうる。パートナー抗体は、抗ネコ抗体、抗ニワトリ抗体、抗ウシ抗体、抗イヌ抗体、抗ロバ抗体、抗ヤギ抗体、抗モルモット抗体、抗ハムスター抗体、抗ウマ抗体、抗ヒト抗体、抗ラマ抗体、抗サル抗体、抗マウス抗体、抗ブタ抗体、抗ウサギ抗体、抗ラット抗体、抗ヒツジ抗体、又はそれらの組合せを含みうる。パートナー抗体は、免疫グロブリンG(IgG)、F(ab’)フラグメント、F(ab’)2フラグメント、それらの組合せ、又はそれらのフラグメントを含みうる。
いくつかの実施形態では、第1のタンパク質結合試薬は、検出可能な部分に関連付けられうる。第2のタンパク質結合試薬は、検出可能な部分に関連付けられうる。
いくつかの実施形態では、確率バーコードは、ユニバーサルプライマーのための結合部位を含む。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数の確率バーコードは、バーコーディング粒子に関連付けられる。たとえば、複数の確率バーコードの少なくとも1つの確率バーコードは、バーコーディング粒子上に固定されうる。複数の確率バーコードの少なくとも1つの確率バーコードは、バーコーディング粒子上に部分的に固定されうる。複数の確率バーコードの少なくとも1つの確率バーコードは、バーコーディング粒子に封入されうる。複数の確率バーコードの少なくとも1つの確率バーコードは、バーコーディング粒子に部分的に封入されうる。
いくつかの実施形態では、バーコーディング粒子は崩壊性である。バーコーディング粒子は、バーコーディングビーズでありうる。バーコーディングビーズは、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含みうる。バーコーディング粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、又はそれらの任意の組合せの材料を含みうる。バーコーディング粒子は、崩壊性ヒドロゲル粒子を含みうる。
いくつかの実施形態では、バーコーディング粒子の確率バーコードは、少なくとも1000、10000、又はそれ以上の異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含む。いくつかの実施形態では、確率バーコードの分子標識配列は、ランダム配列を含む。いくつかの実施形態では、バーコーディング粒子は、少なくとも10000の確率バーコードを含む。
いくつかの実施形態では、複数の確率バーコードを用いて、複数の標的及び複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付ける工程は、複数の確率バーコードを、複数の標的の標的及び複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドのコントロール粒子オリゴヌクレオチドと接触させて、標的及びコントロール粒子オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた確率バーコードを生成する工程と;標的及びコントロール粒子オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた確率バーコードを伸長して、複数の確率バーコード付き標的及び複数の確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む。確率バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼ、逆転写酵素、又はそれらの組合せを用いて、確率バーコードを伸長する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のアンプリコンを生成するために、複数の確率バーコード付き標的及び複数の確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む。複数の確率バーコード付き標的及び複数の確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、分子標識配列の少なくとも一部及びコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも一部又は分子標識配列の少なくとも一部及びコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、分子標識配列の少なくとも一部及びコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも一部、又は分子標識配列の少なくとも一部及びコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含みうる。
配列制御のためのキットも本明細書に開示される。いくつかの実施形態では、キットは、コントロール粒子に関連付けられた複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドを含むコントロール粒子組成物を含み、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの各々は、コントロールバーコード配列及びポリ(dA)領域を含む。
いくつかの実施形態では、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも2つは、異なるコントロールバーコード配列を含む。いくつかの実施形態では、コントロールバーコード配列は、少なくとも6ヌクレオチド長、25~45ヌクレオチド長、約128ヌクレオチド長、少なくとも128ヌクレオチド長、約200~500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、約50ヌクレオチド長、約100ヌクレオチド長、約200ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、約200~300ヌクレオチド長未満、約500ヌクレオチド長、又はそれらの任意の組合せでありうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも5、10、100、1000、又はそれ以上のコントロールバーコード配列は、同一でありうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも3、5、10、100、又はそれ以上は、異なるコントロールバーコード配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、第1のコントロールバーコード配列を各々含む複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドと、第2のコントロールバーコード配列を各々含む複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドと、を含む。第1のコントロールバーコード配列及び第2のコントロールバーコード配列は、異なる配列を有しうる。複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数及び複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数は、ほぼ同じでありうる。複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数及び複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数は、異なりうる。複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数は、複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数より少なくとも2倍、10倍、100倍、又はそれ以上多くなりうる。
いくつかの実施形態では、コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、上記の細胞のゲノム配列に対して相同でない。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、上記の種のゲノム配列に対して相同でないことがある。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、1つの種のゲノム配列に対して相同でありうる。種は、非哺乳動物種でありうる。非哺乳動物種は、ファージ種でありうる。ファージ種は、T7ファージ、PhiXファージ、又はそれらの組合せでありうる。
いくつかの実施形態では、コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、リンカーを介してコントロール粒子に結合されうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも1つは、リンカーを介してコントロール粒子に関連付けられうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも1つは、リンカーを含みうる。化学基は、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも1つに可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、ジスルフィド結合、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、コントロール粒子の直径は、約1~1000マイクロメートル、約10~100マイクロメートル、約7.5マイクロメートル、又はそれらの組合せである。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、コントロール粒子上に固定される。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、コントロール粒子上に部分的に固定されうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、コントロール粒子に封入されうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、コントロール粒子に部分的に封入されうる。
いくつかの実施形態では、キットは、複数のバーコードを含む。複数のバーコードのバーコードは、標的結合領域及び分子標識配列を含むことができ、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列は、異なる分子標識配列を含みうる。バーコードは、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含む。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードは、バーコーディング粒子に関連付けられうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、バーコーディング粒子上に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、バーコーディング粒子上に部分的に固定される。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、バーコーディング粒子に封入されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、バーコーディング粒子に部分的に封入されうる。バーコーディング粒子は、崩壊性でありうる。バーコーディング粒子は、第2のビーズでありうる。ビーズは、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含みうる。バーコーディング粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含みうる。バーコーディング粒子は、崩壊性ヒドロゲル粒子を含みうる。
いくつかの実施形態では、バーコーディング粒子のバーコードは、少なくとも1000、10000、又はそれ以上の異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含む。バーコードの分子標識配列は、ランダム配列を含みうる。バーコーディング粒子は、少なくとも10000のバーコードを含みうる。キットは、DNAポリメラーゼを含みうる。キットは、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)のための試薬を含みうる。
細胞同定のための本明細書に開示される方法は、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、第1の複数の細胞の各々及び第2の複数の細胞の各々が、1つ以上のタンパク質標的を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、タンパク質結合試薬が、1つ以上のタンパク質標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列が、異なる配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;得られたシーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に関連付けられた細胞標識配列を同定する工程と;得られたシーケンシングデータから、細胞標識配列に関連付けられたシーケンシングデータを除去する工程と、を含みうる。いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの組合せを含む。本明細書に記載されるように、第1の複数の細胞は、第2の複数の細胞と異なる組織又は器官から取得されるか又はそれに由来することができ、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞は、同じ又は異なる対象(たとえば、哺乳動物)に由来しうる。たとえば、第1の複数の細胞は、第2の複数の細胞と異なるヒト対象から取得されるか又はそれに由来し得る。いくつかの実施形態では、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞は、同じヒト対象の異なる組織から取得されるか又はそれに由来する。
いくつかの実施形態では、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程は、第1の複数の細胞を、2つのサンプルインデックス付加組成物の第1のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と;第1の複数の細胞を、2つのサンプルインデックス付加組成物の第2のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と、を含む。
本明細書に記載されるように、サンプルインデックス付加配列は、たとえば、少なくとも6ヌクレオチド長、25~45ヌクレオチド長、約128ヌクレオチド長、少なくとも128ヌクレオチド長、約200~500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、約50ヌクレオチド長、約100ヌクレオチド長、約200ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、約200~300ヌクレオチド長未満、約500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。いくつかの実施形態では、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10、100、1000、又はそれ以上のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含む。
いくつかの実施形態では、タンパク質結合試薬は、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、リンカーを介してタンパク質結合試薬に結合されうる。オリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、タンパク質結合試薬に可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、ジスルフィド結合、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のサンプルの少なくとも1つのサンプルは、単一細胞を含む。1つ以上のタンパク質標的の少なくとも1つは、細胞表面上にありうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、2つのサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含む。未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程は、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含みうる。未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程は、フローサイトメトリーを用いて、2つのサンプルインデックス付加組成物のうちの少なくとも1つのタンパク質結合試薬に結合された細胞を選択する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のサンプルの各々から1つ以上の細胞を溶解させる工程を含む。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、タンパク質結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成される。本方法は、タンパク質結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程は、UV光切断、化学処理、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せによりタンパク質結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、1つ以上の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でない。コントロールバーコード配列は、1つの種のゲノム配列に対して相同でなくてもよい。種は、非哺乳動物種でありうる。非哺乳動物種は、ファージ種でありうる。ファージ種は、T7ファージ、PhiXファージ、又はそれらの組合せである。
いくつかの実施形態では、複数のサンプルのうちの1つのサンプルが、複数の細胞、組織、腫瘍サンプル、又はそれらの任意の組合せを含む。複数のサンプルは、哺乳動物細胞、細菌細胞、ウイルス細胞、酵母細胞、真菌細胞、又はそれらの任意の組合せを含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの捕捉配列に相補的な配列を含みうる。バーコードは、捕捉配列を含む標的結合領域を含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。バーコードの捕捉配列に相補的なサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの配列は、ポリ(dA)領域を含みうる。
いくつかの実施形態では、タンパク質標的は、細胞外タンパク質、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含む。タンパク質標的は、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含みうる。タンパク質標的は、脂質、炭水化物、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含みうる。タンパク質標的は、10~100の異なるタンパク質標的を含む群から選択されうる。
いくつかの実施形態では、タンパク質結合試薬は、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる。タンパク質結合試薬は、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加組成物は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと結合されない第2のタンパク質結合試薬を含みうる。タンパク質結合試薬及び第2のタンパク質結合試薬は、同一でありうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードのバーコードは、標的結合領域及び分子標識配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列は、異なる分子標識配列を含む。バーコードは、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードは、粒子に関連付けられうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に部分的に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子に封入されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子に部分的に封入されうる。粒子は、崩壊性でありうる。粒子は、ビーズでありうる。ビーズは、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せでありうるか、又はそれらを含む。粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含みうる。粒子は、崩壊性ヒドロゲル粒子を含みうる。
いくつかの実施形態では、タンパク質結合試薬は、検出可能な部分に関連付けられる。いくつかの実施形態では、粒子は、検出可能な部分に関連付けられる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、光学的部分に関連付けられる。
いくつかの実施形態では、粒子のバーコードは、少なくとも1000、10000、又はそれ以上の異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含みうる。バーコードの分子標識配列は、ランダム配列を含みうる。粒子は、少なくとも10000のバーコードを含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数のバーコードを、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼを用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。バーコードを伸長する工程は、逆転写酵素を用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のアンプリコンを生成するために、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程は、複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程を含む。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む。複数のバーコードを用いて、複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、標的のコピーを、バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;複数のバーコードを用いて、複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程の前に、バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含む。バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によってバーコード付き標的を増幅する工程を含みうる。複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、細胞の複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含みうる。
シーケンシングコントロールに使用されうる方法及び組成物も本明細書に開示される。いくつかの実施形態では、シーケンシングコントロールのための方法は、複数の細胞の1つ以上の細胞を、複数のコントロール組成物のうちの1つのコントロール組成物と接触させる工程であって、複数の細胞のうちの1つの細胞が、複数の標的及び複数のタンパク質標的を含み、複数のコントロール組成物の各々が、コントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、タンパク質結合試薬が、複数のタンパク質標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、コントロールオリゴヌクレオチドが、コントロールバーコード配列、及び複数のバーコードの少なくとも1つの標的結合領域に実質的に相補的な配列を含む擬似標的領域を含む工程と;複数のバーコードを用いて、コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きのコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列が、異なる配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;複数のバーコード付きのコントロールオリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;シーケンシングデータ中の複数のバーコード付きのコントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも1つの特性を用いて、1つ以上の細胞の少なくとも1つの特性を決定する工程と、を含む。いくつかの実施形態では、擬似標的領域は、ポリ(dA)領域を含む。
いくつかの実施形態では、コントロールバーコード配列は、少なくとも6ヌクレオチド長、25~45ヌクレオチド長、約128ヌクレオチド長、少なくとも128ヌクレオチド長、約200~500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せである。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、約50ヌクレオチド長、約100ヌクレオチド長、約200ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、約200~300ヌクレオチド長未満、約500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも2、10、100、1000、又はそれ以上のコントロールバーコード配列は、同一でありうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも2、10、100、1000、又はそれ以上は、異なるコントロールバーコード配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、1つ以上の細胞の少なくとも1つの特性を決定する工程は、シーケンシングデータ中の複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有する細胞標識配列の数を決定する工程と;複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有する細胞標識配列の数を使用して1つ以上の細胞の数を決定する工程と、を含む。本方法は、決定された1つ以上の細胞の数に基づいて単一細胞捕捉効率を決定する工程を含みうる。本方法は、決定された1つ以上の細胞の数と複数の細胞の数の比に基づいて単一細胞捕捉効率を決定する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、シーケンシングデータ中の複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドの特徴を使用して1つ以上の細胞の少なくとも1つの特性を決定する工程は、シーケンシングデータにおける各細胞標識について、細胞標識及びコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数を決定する工程と;細胞標識及びコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数を使用して1つ以上の細胞の数を決定する工程と、を含みうる。細胞標識及びコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数を決定する工程は、シーケンシングデータにおける各細胞標識について、細胞標識及びコントロールバーコード配列に関連付けられた最多数の識別可能な配列を有する分子標識配列の数を決定する工程を含みうる。細胞標識及びコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数を使用して1つ以上の細胞の数を決定する工程は、最多数の識別可能な配列を有する分子標識配列の数に関連付けられたシーケンシングデータにおいて、細胞標識の数と最多数の識別可能な配列を有する分子標識配列の数のプロットを作製する工程と;1つ以上の細胞の数としてプロットにおけるカットオフを決定する工程と、を含みうる。
いくつかの実施形態では、コントロールオリゴヌクレオチドは、複数の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でない。コントロールオリゴヌクレオチドは、1つの種のゲノム配列に対して相同でありうる。種は、非哺乳動物種でありうる。非哺乳動物種は、ファージ種でありうる。ファージ種は、T7ファージ、PhiXファージ、又はそれらの組合せでありうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付ける前に、タンパク質結合試薬からコントロールオリゴヌクレオチドを放出する工程を含む。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のコントロール組成物の未結合のコントロール組成物を除去する工程を含む。未結合のコントロール組成物を除去する工程は、複数の細胞の1つ以上の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含みうる。未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程は、フローサイトメトリーを用いて、コントロール組成物の少なくとも1つのタンパク質結合試薬に結合された細胞を選択する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のタンパク質標的の少なくとも1つは、細胞表面上にある。複数のタンパク質標的の少なくとも1つは、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、又はそれらの任意の組合せを含みうる。タンパク質結合試薬は、抗体を含みうる。コントロールオリゴヌクレオチドは、リンカーを介してタンパク質結合試薬に結合されうる。コントロールオリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、第1のタンパク質結合試薬に可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、ジスルフィド結合、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、タンパク質結合試薬は、同一のコントロールバーコード配列を有する2つ以上のコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられる。タンパク質結合試薬は、異なる同一のコントロールバーコード配列を有する2つ以上のコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられうる。いくつかの実施形態では、複数のコントロール組成物の第2のタンパク質結合試薬は、コントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられない。タンパク質結合試薬及び第2のタンパク質結合試薬は、同一でありうる。
いくつかの実施形態では、バーコードは、ユニバーサルプライマーのための結合部位を含む。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。いくつかの実施形態では、複数のバーコードは、バーコーディング粒子に関連付けられる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、バーコーディング粒子上に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、バーコーディング粒子上に部分的に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、バーコーディング粒子に封入される。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、バーコーディング粒子に部分的に封入される。バーコーディング粒子は、崩壊性でありうる。バーコーディング粒子は、バーコーディングビーズでありうる。バーコーディングビーズは、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含みうる。バーコーディング粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、又はそれらの任意の組合せの材料を含みうる。バーコーディング粒子は、崩壊性ヒドロゲル粒子を含みうる。
いくつかの実施形態では、バーコーディング粒子は、光学的部分に関連付けられる。コントロールオリゴヌクレオチドは、光学的部分に関連付けられうる。
いくつかの実施形態では、バーコーディング粒子のバーコードは、少なくとも1000、10000、又はそれ以上の異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含む。いくつかの実施形態では、バーコードの分子標識配列は、ランダム配列を含む。いくつかの実施形態では、バーコーディング粒子は、少なくとも10000のバーコードを含む。
いくつかの実施形態では、コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数の確率バーコードを用いて、コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数の確率バーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程を含む。いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、複数のコントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数のバーコードを、複数のコントロール組成物のコントロールオリゴヌクレオチドと接触させて、コントロールオリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;コントロールオリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた確率バーコードを伸長して、複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼ、逆転写酵素、又はそれらの組合せを用いて、バーコードを伸長する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のアンプリコンを生成するために、複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む。複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、分子標識配列の少なくとも一部及びコントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、シーケンシングデータを取得する工程は、複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含む。シーケンシングデータを取得する工程は、分子標識配列の少なくとも一部及びコントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含みうる。
本明細書に開示されるものには、シーケンシングコントロールのための方法が含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数の細胞の1つ以上の細胞を、複数のコントロール組成物のうちの1つのコントロール組成物と接触させる工程であって、複数の細胞のうちの1つの細胞が、複数の標的及び複数の結合標的を含み、複数のコントロール組成物の各々が、コントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、細胞成分結合試薬が、複数の結合標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、コントロールオリゴヌクレオチドが、コントロールバーコード配列、及び複数のバーコードのうちの少なくとも1つの標的結合領域と実質的に相補的な配列を含む擬似標的領域を含む工程と;複数のバーコードを用いて、コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列が、異なる配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;シーケンシングデータ中の複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも1つの特性を用いて、1つ以上の細胞の少なくとも1つの特性を決定する工程と、を含む。いくつかの実施形態では、擬似標的領域は、ポリ(dA)領域を含む。
いくつかの実施形態では、コントロールバーコード配列は、少なくとも6ヌクレオチド長、25~45ヌクレオチド長、約128ヌクレオチド長、少なくとも128ヌクレオチド長、約200~500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せである。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、約50ヌクレオチド長、約100ヌクレオチド長、約200ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、約200~300ヌクレオチド長未満、約500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも2、10、100、1000、又はそれ以上のコントロールバーコード配列は、同一でありうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも2、10、100、1000、又はそれ以上は、異なるコントロールバーコード配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、1つ以上の細胞の少なくとも1つの特性を決定する工程は、シーケンシングデータ中の複数のバーコード付きのコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有する細胞標識配列の数を決定する工程と;複数のバーコード付きのコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有する細胞標識配列の数を用いて、1つ以上の細胞の数を決定する工程と、を含む。いくつかの実施形態では、本方法は、決定された1つ以上の細胞の数に基づいて、単一細胞捕捉効率を決定する工程を含む。いくつかの実施形態では、本方法は、決定された1つ以上の細胞の数及び複数の細胞の数の比率に基づいて、単一細胞捕捉効率を決定する工程を含む。
いくつかの実施形態では、1つ以上の細胞の少なくとも1つの特性を決定する工程は、シーケンシングデータ中の各細胞標識について、細胞標識に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列及びコントロールバーコード配列の数を決定する工程と;細胞標識に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列及びコントロールバーコード配列の数を用いて、1つ以上の細胞の数を決定する工程と、を含む。細胞標識に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列及びコントロールバーコード配列の数を決定する工程は、シーケンシングデータ中の各細胞標識について、細胞標識に関連付けられた最高数の識別可能な配列を有する分子標識配列及びコントロールバーコード配列の数を決定する工程を含みうる。細胞標識に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列及びコントロールバーコード配列の数を用いて、1つ以上の細胞の数を決定する工程は、最高数の識別可能な配列を有する分子標識配列の数に関連付けられたシーケンシングデータ中の細胞標識の数を用いて、最高数の識別可能な配列を有する分子標識配列の数のプロットを作成する工程と;1つ以上の細胞の数としてプロットにおけるカットオフを決定する工程と、を含みうる。
いくつかの実施形態では、コントロールオリゴヌクレオチドは、複数の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でない。コントロールオリゴヌクレオチドは、1つの種のゲノム配列に対して相同でありうる。種は、非哺乳動物種でありうる。非哺乳動物種は、ファージ種でありうる。ファージ種は、T7ファージ、PhiXファージ、又はそれらの組合せでありうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付ける前に、細胞成分結合試薬からコントロールオリゴヌクレオチドを放出する工程を含む。複数の結合標的の少なくとも1つは、細胞表面上で発現されうる。複数の結合標的の少なくとも1つは、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、又はそれらの任意の組合せを含みうる。細胞成分結合試薬は、細胞表面結合試薬、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、浸潤(invasion)、又はそれらの組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬の結合標的は10~100の異なる結合標的を含む群から選択される。細胞成分結合試薬の結合標的は、炭水化物、脂質、タンパク質、細胞外タンパク質、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せを含みうる。コントロールオリゴヌクレオチドは、リンカーを介して細胞成分結合試薬に結合されうる。コントロールオリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、第1の細胞成分結合試薬に可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、ジスルフィド結合、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬は、同一のコントロールバーコード配列を有する2つ以上のコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられうる。細胞成分結合試薬は、異なる同一のコントロールバーコード配列を有する2つ以上のコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられうる。いくつかの実施形態では、複数のコントロール組成物の第2の細胞成分結合試薬は、コントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられない。細胞成分結合試薬及び第2の細胞成分結合試薬は、同一でありうる。
いくつかの実施形態では、バーコードは、ユニバーサルプライマーのための結合部位を含む。いくつかの実施形態では、標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含む。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードは、バーコーディング粒子に関連付けられる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、バーコーディング粒子上に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、バーコーディング粒子上に部分的に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、バーコーディング粒子に封入されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、バーコーディング粒子に部分的に封入されうる。バーコーディング粒子は、崩壊性でありうる。バーコーディング粒子は、バーコーディングビーズでありうる。いくつかの実施形態では、バーコーディングビーズは、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含む。バーコーディング粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの組合せからなる群から選択される材料を含みうる。バーコーディング粒子は、崩壊性ヒドロゲル粒子を含みうる。バーコーディング粒子は、光学的部分に関連付けられうる。
いくつかの実施形態では、コントロールオリゴヌクレオチドは、光学的部分に関連付けられうる。いくつかの実施形態では、バーコーディング粒子のバーコードは、少なくとも1000、10000、又はそれ以上の異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含む。いくつかの実施形態では、バーコードの分子標識配列は、ランダム配列を含む。バーコーディング粒子は、少なくとも10000のバーコードを含みうる。
いくつかの実施形態では、コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数の確率バーコードを用いて、コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数の確率バーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程を含む。複数のバーコードを用いて、複数のコントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数のバーコードを、複数のコントロール組成物のコントロールオリゴヌクレオチドと接触させて、コントロールオリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;コントロールオリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた確率バーコードを伸長して、複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含みうる。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼ、逆転写酵素、又はそれらの組合せを用いて、バーコードを伸長する工程を含みうる。ある実施形態において、本方法は、複数のアンプリコンを生成するために、複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む。複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、分子標識配列の少なくとも一部及びコントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、分子標識配列の少なくとも一部及びコントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含みうる。
シーケンシングコントロールのための方法は、いくつかの実施形態では、複数の細胞の1つ以上の細胞を、複数のコントロール組成物のうちの1つのコントロール組成物と接触させる工程であって、複数の細胞のうちの1つの細胞が、複数の標的及び複数のタンパク質標的を含み、複数のコントロール組成物の各々が、コントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、タンパク質結合試薬が、複数のタンパク質標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、コントロールオリゴヌクレオチドが、コントロールバーコード配列、及び複数のバーコードのうちの少なくとも1つの標的結合領域と実質的に相補的な配列を含む擬似標的領域を含む工程と;複数のコントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも1つの特性を用いて、1つ以上の細胞の少なくとも1つの特性を決定する工程と、を含みうる。擬似標的領域は、ポリ(dA)領域を含みうる。
いくつかの実施形態では、コントロールバーコード配列は、少なくとも6ヌクレオチド長、25~45ヌクレオチド長、約128ヌクレオチド長、少なくとも128ヌクレオチド長、約200~500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せである。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、約50ヌクレオチド長、約100ヌクレオチド長、約200ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、約200~300ヌクレオチド長未満、約500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも2、10、100、1000、又はそれ以上のコントロールバーコード配列は、同一でありうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも2、10、100、1000、又はそれ以上は、異なるコントロールバーコード配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、1つ以上の細胞の少なくとも1つの特性を決定する工程は、シーケンシングデータ中の複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有する細胞標識配列の数を決定する工程と;複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有する細胞標識配列の数を使用して1つ以上の細胞の数を決定する工程と、を含む。本方法は、決定された1つ以上の細胞の数に基づいて単一細胞捕捉効率を決定する工程を含みうる。本方法は、決定された1つ以上の細胞の数と複数の細胞の数の比に基づいて単一細胞捕捉効率を決定する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、シーケンシングデータ中の複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドの特徴を使用して1つ以上の細胞の少なくとも1つの特性を決定する工程は、シーケンシングデータにおける各細胞標識について、細胞標識及びコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数を決定する工程と;細胞標識及びコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数を使用して1つ以上の細胞の数を決定する工程と、を含む。細胞標識及びコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数を決定する工程は、シーケンシングデータにおける各細胞標識について、細胞標識及びコントロールバーコード配列に関連付けられた最多数の識別可能な配列を有する分子標識配列の数を決定する工程を含みうる。細胞標識及びコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数を使用して1つ以上の細胞の数を決定する工程は、最多数の識別可能な配列を有する分子標識配列の数に関連付けられたシーケンシングデータにおいて、細胞標識の数と最多数の識別可能な配列を有する分子標識配列の数のプロットを作製する工程と;1つ以上の細胞の数としてプロットにおけるカットオフを決定する工程と、を含みうる。
いくつかの実施形態では、コントロールオリゴヌクレオチドは、複数の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でない。コントロールオリゴヌクレオチドは、1つの種のゲノム配列に対して相同でありうる。種は、非哺乳動物種でありうる。非哺乳動物種は、ファージ種でありうる。ファージ種は、T7ファージ、PhiXファージ、又はそれらの組合せでありうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付ける前に、タンパク質結合試薬からコントロールオリゴヌクレオチドを放出する工程を含む。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のコントロール組成物の未結合のコントロール組成物を除去する工程を含む。未結合のコントロール組成物を除去する工程は、複数の細胞の1つ以上の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含みうる。未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程は、フローサイトメトリーを用いて、コントロール組成物の少なくとも1つのタンパク質結合試薬に結合された細胞を選択する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のタンパク質標的の少なくとも1つは、細胞表面上にある。複数のタンパク質標的の少なくとも1つは、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、又はそれらの任意の組合せを含みうる。タンパク質結合試薬は、抗体を含みうる。コントロールオリゴヌクレオチドは、リンカーを介してタンパク質結合試薬に結合されうる。コントロールオリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、第1のタンパク質結合試薬に可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、ジスルフィド結合、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、タンパク質結合試薬は、同一のコントロールバーコード配列を有する2つ以上のコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられる。タンパク質結合試薬は、異なる同一のコントロールバーコード配列を有する2つ以上のコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられうる。いくつかの実施形態では、複数のコントロール組成物の第2のタンパク質結合試薬は、コントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられない。タンパク質結合試薬及び第2のタンパク質結合試薬は、同一でありうる。
いくつかの実施形態では、バーコードは、ユニバーサルプライマーのための結合部位を含む。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。いくつかの実施形態では、複数のバーコードは、バーコーディング粒子に関連付けられる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、バーコーディング粒子上に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、バーコーディング粒子上に部分的に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、バーコーディング粒子に封入される。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、バーコーディング粒子に部分的に封入される。バーコーディング粒子は、崩壊性でありうる。バーコーディング粒子は、バーコーディングビーズでありうる。バーコーディングビーズは、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含みうる。バーコーディング粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、又はそれらの任意の組合せの材料を含みうる。バーコーディング粒子は、崩壊性ヒドロゲル粒子を含みうる。
いくつかの実施形態では、バーコーディング粒子は、光学的部分に関連付けられる。コントロールオリゴヌクレオチドは、光学的部分に関連付けられうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコードを用いて、コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きのコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列が、異なる配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;複数のバーコード付きのコントロールオリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;を含む。
いくつかの実施形態では、バーコーディング粒子のバーコードは、少なくとも1000、10000、又はそれ以上の異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含む。いくつかの実施形態では、バーコードの分子標識配列は、ランダム配列を含む。いくつかの実施形態では、バーコーディング粒子は、少なくとも10000のバーコードを含む。
いくつかの実施形態では、コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数の確率バーコードを用いて、コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数の確率バーコード付きのコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程を含む。いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、複数のコントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数のバーコードを、複数のコントロール組成物のコントロールオリゴヌクレオチドと接触させて、コントロールオリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;コントロールオリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを伸長して、複数のバーコード付きのコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼ、逆転写酵素、又はそれらの組合せを用いて、バーコードを伸長する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のアンプリコンを生成するために、複数のバーコード付きのコントロールオリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む。複数のバーコード付きのコントロールオリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、分子標識配列の少なくとも一部及びコントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、シーケンシングデータを取得する工程は、複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含む。シーケンシングデータを取得する工程は、分子標識配列の少なくとも一部及びコントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含みうる。
細胞同定のための方法は、いくつかの実施形態では、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、2つのサンプルインデックス付加組成物のそれぞれと接触させる工程であって、第1の複数の細胞の各々及び第2の複数の細胞の各々が、1つ以上の抗原標的を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた抗原結合試薬を含み、抗原結合試薬が、1つ以上の抗原標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、バーコード配列(たとえば分子標識配列)、及び/又は標的結合領域を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードのバーコード配列が、異なる配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;得られたシーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に関連付けられた細胞標識配列を同定する工程と;得られたシーケンシングデータから、細胞標識配列に関連付けられたシーケンシングデータを除去する工程及び/又はその後の分析から、細胞標識配列に関連付けられたシーケンシングデータを除外する工程と、を含みうる。いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、バーコード配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの組合せを含む。
本明細書に開示されるものには、マルチプレットの同定のための方法も含まれる。マルチプレットの発現プロフィール、又はマルチプレットは、多細胞の発現プロフィールを含む発現プロフィールでありうる。単一細胞の発現プロフィールを決定する場合、n個の細胞が、1つの細胞として同定されてもよく、n個の細胞の発現プロフィールが、1つの細胞の発現プロフィール(マルチプレット又はn-プレット発現プロフィールと呼ばれる)として同定されうる。たとえば、バーコーディング(たとえば、確率バーコーディング)を用いて2つの細胞の発現プロフィールを決定する場合、2つの細胞のmRNA分子が、同じ細胞標識を有するバーコードに関連付けられうる。別の例として、2つの細胞が、1つの粒子(たとえば、ビーズ)に関連付けられうる。粒子は、同じ細胞標識をバーコードを含みうる。細胞を溶解させた後、2つの細胞中のmRNA分子が、粒子、ひいては同じ細胞標識のバーコードに関連付けられうる。ダブレットの発現プロフィールが、発現プロフィールの解釈を歪めることがある。マルチプレットは、さまざまな履行において異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、複数のマルチプレットは、ダブレット、トリプレット、カルテット、クインテット、セクステット、セプテット、オクテット、ノネット、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
マルチプレットは、任意のn-プレットでありうる。いくつかの実施形態では、nは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、又はこれらの値のいずれか2つの間の範囲、又はこれらの近似値である。いくつかの実施形態では、nは、少なくとも、又は多くとも、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、若しくは20である。シングレットは、マルチプレットの発現プロフィールでない発現プロフィールでありうる。
サンプルにインデックスを付加し、マルチプレットを同定するために、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを使用することの成果は、マルチプレットを同定するために合成マルチプレットの発現プロフィールを使用することの成果(「SYNTHETIC MULTIPLETS FOR MULTIPLETS DETERMINATION」という発明の名称の、2018年3月20日出願の米国特許出願第15/926977号明細書(その内容は、全体が参照により本明細書に組み込まれる)に記載される)と同等でありうる。いくつかの実施形態では、マルチプレットは、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド及び合成マルチプレットの発現プロフィールの両方を用いて同定されうる。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるマルチプレットの同定の方法は、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、第1の複数の細胞の各々及び第2の複数の細胞の各々が、1つ以上の抗原標的を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた抗原結合試薬を含み、抗原結合試薬が、1つ以上の抗原標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列が、異なる配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;得られたシーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の多細胞標識配列を同定する工程と、を含む。いくつかの実施形態では、本方法は、得られたシーケンシングデータから、1つ以上の多細胞標識配列に関連付けられたシーケンシングデータを除去する工程及び/又はその後の分析から、1つ以上の多細胞標識配列に関連付けられたシーケンシングデータを除外する工程を含む。いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、たとえば分子標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの組合せを含む。
いくつかの実施形態では、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、2つのサンプルインデックス付加組成物のそれぞれと接触させる工程は、第1の複数の細胞を、2つのサンプルインデックス付加組成物の第1のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と;第1の複数の細胞を、2つのサンプルインデックス付加組成物の第2のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と、を含む。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加配列は、少なくとも6ヌクレオチド長、25~60ヌクレオチド長(たとえば45ヌクレオチド長)、約128ヌクレオチド長、少なくとも128ヌクレオチド長、約200~500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せである。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、約50ヌクレオチド長、約100ヌクレオチド長、約200ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、約200~300ヌクレオチド長未満、約500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。いくつかの実施形態では、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10、100、1000、又はそれ以上のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含む。
いくつかの実施形態では、抗原結合試薬は、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、リンカーを介して抗原結合試薬に結合されうる。オリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、抗原結合試薬に可逆的に又は不可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ジスルフィド結合、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、ジスルフィド結合又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞の少なくとも1つは、単一細胞を含む。1つ以上の抗原標的の少なくとも1つは、細胞表面上にありうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、2つのサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含む。未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程は、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含みうる。未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程は、フローサイトメトリーを用いて、2つのサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つの抗原結合試薬に結合された細胞を選択する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、本方法は、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞のうちの1つ以上の細胞を溶解させる工程を含む。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、抗原結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成される。本方法は、抗原結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程は、UV光切断、化学処理(たとえば、ジチオスレイトールなどの還元剤を使用すること)、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより抗原結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、1つ以上の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でない。コントロールバーコード配列は、1つの種のゲノム配列に対して相同でなくてもよい。種は、非哺乳動物種でありうる。非哺乳動物種は、ファージ種でありうる。ファージ種は、T7ファージ、PhiXファージ、又はそれらの組合せである。
いくつかの実施形態では、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞は、腫瘍細胞、哺乳動物細胞、細菌細胞、ウイルス細胞、酵母細胞、真菌細胞、又はそれらの任意の組合せを含む。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの捕捉配列に相補的な配列を含みうる。バーコードは、捕捉配列を含む標的結合領域を含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。バーコードの捕捉配列に相補的なサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの配列は、ポリ(dA)領域を含みうる。
いくつかの実施形態では、抗原標的は、細胞外タンパク質、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含む。抗原標的は、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含みうる。抗原標的は、脂質、炭水化物、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含みうる。抗原標的は、10~100の異なる抗原標的を含む群から選択されうる。
いくつかの実施形態では、抗原結合試薬は、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる。抗原結合試薬は、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加組成物は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと結合されない第2の抗原結合試薬を含みうる。抗原結合試薬及び第2の抗原結合試薬は、同一でありうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードのバーコードは、標的結合領域及び分子標識配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列は、異なる分子標識配列を含む。バーコードは、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードは、粒子に関連付けられうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に部分的に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子に封入されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子に部分的に封入されうる。粒子は、崩壊性でありうる。粒子はビーズでありうる。ビーズはセファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含みうる。粒子は、ポリジメチルシロキサン/(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含みうる。粒子は、崩壊性ヒドロゲル粒子を含みうる。
いくつかの実施形態では、抗原結合試薬は、検出可能な部分に関連付けられる。いくつかの実施形態では、粒子は、検出可能な部分に関連付けられる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、光学的部分に関連付けられる。いくつかの実施形態では、粒子のバーコードは、少なくとも1000、10000、又はそれ以上の異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含みうる。バーコードの分子標識配列は、ランダム配列を含みうる。粒子は、少なくとも10000のバーコードを含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数のバーコードを、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼを用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。バーコードを伸長する工程は、逆転写酵素を用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のアンプリコンを生成するために、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程は、複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程を含む。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む。複数のバーコードを用いて、複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、標的のコピーを、バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;複数のバーコードを用いて、複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程の前に、バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含む。バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によってバーコード付き標的を増幅する工程を含みうる。複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、細胞の複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含みうる。
細胞同定のための方法は、いくつかの実施形態では、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、第1の複数の細胞の各々及び第2の複数の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、細胞成分結合試薬が、1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程;複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列が、異なる配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程;得られたシーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞標識配列を同定する工程;得られたシーケンシングデータから、2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞標識配列に関連付けられたシーケンシングデータを除去する工程及び/又はその後の分析から、2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞標識配列に関連付けられたシーケンシングデータを除外する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの組合せを含む。
本明細書に開示されるものには、マルチプレットの同定のための方法が含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、第1の複数の細胞の各々及び第2の複数の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、細胞成分結合試薬が、1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列が、異なる配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;得られたシーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の多細胞標識配列を同定する工程と、を含む。いくつかの実施形態では、本方法は、得られたシーケンシングデータから、1つ以上の多細胞標識配列に関連付けられたシーケンシングデータを除去する工程及び/又はその後の分析から、1つ以上の多細胞標識配列に関連付けられたシーケンシングデータを除外する工程を含む。いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの組合せを含む。
いくつかの実施形態では、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程は、第1の複数の細胞を、2つのサンプルインデックス付加組成物の第1のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と;第1の複数の細胞を、2つのサンプルインデックス付加組成物の第2のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と、を含む。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加配列は、少なくとも6ヌクレオチド長、25~60ヌクレオチド長(たとえば、45ヌクレオチド長)、約128ヌクレオチド長、少なくとも128ヌクレオチド長、約200~500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せである。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、約50ヌクレオチド長、約100ヌクレオチド長、約200ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、約200~300ヌクレオチド長未満、約500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。いくつかの実施形態では、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10、100、1000、又はそれ以上のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含む。
いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬は、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、リンカーを介して細胞成分結合試薬に結合されうる。オリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、細胞成分結合試薬に可逆的に又は不可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ジスルフィド結合、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、ジスルフィド結合又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞の少なくとも1つは、単一細胞を含む。1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つは、細胞表面上にありうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、2つのサンプルインデックス付加組成物の結合されていないサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含む。結合されていないサンプルインデックス付加組成物を除去する工程は、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含みうる。結合されていないサンプルインデックス付加組成物を除去する工程は、フローサイトメトリーを用いて、2つのサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つの細胞成分結合試薬に結合された細胞を選択する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、本方法は、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞のうちの1つ以上の細胞を溶解する工程を含む。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、細胞成分結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成される。本方法は、細胞成分結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程は、UV光切断、化学的処理(たとえば、ジチオスレイトールなどの還元試薬を用いて)、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せによって、細胞成分結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、1つ以上の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でない。コントロールバーコード配列は、1つの種のゲノム配列に対して相同でないことがある。種は、非哺乳動物種でありうる。非哺乳動物種は、ファージ種でありうる。ファージ種は、T7ファージ、PhiXファージ、又はそれらの組合せである。
いくつかの実施形態では、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞は、腫瘍細胞、哺乳動物細胞、細菌細胞、ウイルス細胞、酵母細胞、真菌細胞、又はそれらの任意の組合せを含む。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの捕捉配列に相補的な配列を含みうる。バーコードは、捕捉配列を含む標的結合領域を含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。バーコードの捕捉配列に相補的なサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの配列は、ポリ(dA)領域を含みうる。
いくつかの実施形態では、抗原標的は、細胞外タンパク質、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含む。抗原標的は、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含みうる。抗原標的は、脂質、炭水化物、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含みうる。抗原標的は、10~100の異なる抗原標的を含む群から選択されうる。
いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬は、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる。細胞成分結合試薬は、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加組成物は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと結合されない第2の細胞成分結合試薬を含みうる。細胞成分結合試薬及び第2の細胞成分結合試薬は、同一でありうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードのバーコードは、標的結合領域及び分子標識配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列は、異なる分子標識配列を含む。バーコードは、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードは、粒子に関連付けられうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に部分的に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子に封入されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子に部分的に封入されうる。粒子は、崩壊性でありうる。粒子はビーズでありうる。ビーズは、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含みうる。粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含みうる。粒子は、崩壊性ヒドロゲル粒子を含みうる。
いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬は、検出可能な部分に関連付けられる。いくつかの実施形態では、粒子は、検出可能な部分に関連付けられる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、光学的部分に関連付けられる。
いくつかの実施形態では、粒子のバーコードは、少なくとも1000、10000、又はそれ以上の異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含みうる。バーコードの分子標識配列は、ランダム配列を含みうる。粒子は、少なくとも10000のバーコードを含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数のバーコードを、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼを用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。バーコードを伸長する工程は、逆転写酵素を用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のアンプリコンを生成するために、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程は、複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程を含む。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む。複数のバーコードを用いて、複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、標的のコピーを、バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;複数のバーコードを用いて、複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程の前に、バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含む。バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によってバーコード付き標的を増幅する工程を含みうる。複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、細胞の複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含みうる。
本明細書に開示されるものには、細胞同定のための方法が含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞の各々に由来する1つ以上の細胞を、それぞれ複数の2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、第1の複数の細胞の各々及び第2の複数の細胞の各々が、1つ以上の抗原標的を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた抗原結合試薬を含み、抗原結合試薬が、1つ以上の抗原標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞を同定する工程と、を含む。いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの組合せを含む。
本明細書に開示されるものには、マルチプレットの同定のための方法が含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞の各々に由来する1つ以上の細胞を、それぞれ複数の2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、第1の複数の細胞の各々及び第2の複数の細胞の各々が、1つ以上の抗原標的を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた抗原結合試薬を含み、抗原結合試薬が、1つ以上の抗原標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;多細胞として2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞を同定する工程と、を含む。
いくつかの実施形態では、2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた細胞を同定する工程は、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列が、異なる配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;得られたシーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞標識配列を同定する工程と、を含む。本方法は、得られたシーケンシングデータから、2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞標識配列に関連付けられたシーケンシングデータを除去する工程及び/又はその後の分析から、2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞標識配列に関連付けられたシーケンシングデータを除外する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程は、第1の複数の細胞を、2つのサンプルインデックス付加組成物の第1のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と;第1の複数の細胞を、2つのサンプルインデックス付加組成物の第2のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と、を含む。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加配列は、少なくとも6ヌクレオチド長、25~60ヌクレオチド長(たとえば、45ヌクレオチド長)、約128ヌクレオチド長、少なくとも128ヌクレオチド長、約200~500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せである。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、約50ヌクレオチド長、約100ヌクレオチド長、約200ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、約200~300ヌクレオチド長未満、約500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。いくつかの実施形態では、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10、100、1000、又はそれ以上のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含む。
いくつかの実施形態では、抗原結合試薬は、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、リンカーを介して抗原結合試薬に結合されうる。オリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、抗原結合試薬に可逆的に又は不可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ジスルフィド結合、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、ジスルフィド結合又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞の少なくとも1つは、単一細胞を含む。1つ以上の抗原標的の少なくとも1つは、細胞表面上にありうる。いくつかの実施形態では、本方法は、2つのサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含む。未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程は、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含みうる。未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程は、フローサイトメトリーを用いて、2つのサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つの抗原結合試薬に結合された細胞を選択する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、本方法は、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞のうちの1つ以上の細胞を溶解させる工程を含む。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、抗原結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成される。本方法は、抗原結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程は、UV光切断、化学処理(たとえば、ジチオスレイトールなどの還元剤を使用すること)、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより抗原結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、1つ以上の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でない。コントロールバーコード配列は、1つの種のゲノム配列に対して相同でなくてもよい。種は、非哺乳動物種でありうる。非哺乳動物種は、ファージ種でありうる。ファージ種は、T7ファージ、PhiXファージ、又はそれらの組合せである。
いくつかの実施形態では、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞は、腫瘍細胞、哺乳動物細胞、細菌細胞、ウイルス細胞、酵母細胞、真菌細胞、又はそれらの任意の組合せを含む。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの捕捉配列に相補的な配列を含みうる。バーコードは、捕捉配列を含む標的結合領域を含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。バーコードの捕捉配列に相補的なサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの配列は、ポリ(dA)領域を含みうる。
いくつかの実施形態では、抗原標的は、細胞外タンパク質、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含む。抗原標的は、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、又はそれらの任意の組合せでありうるか、又はそれを含みうる。抗原標的は、脂質、炭水化物、又はそれらの任意の組合せでありうるか、又はそれを含みうる。抗原標的は、10~100の異なる抗原標的を含む群から選択されうる。
いくつかの実施形態では、抗原結合試薬は、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる。抗原結合試薬は、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加組成物は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと結合されない第2の抗原結合試薬を含みうる。抗原結合試薬及び第2の抗原結合試薬は、同一でありうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードのバーコードは、標的結合領域及び分子標識配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列は、異なる分子標識配列を含む。バーコードは、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードは、粒子に関連付けられうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に部分的に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子に封入されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子に部分的に封入されうる。粒子は、崩壊性でありうる。粒子はビーズでありうる。ビーズは、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せでありうるか、又はそれを含みうる。粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含みうる。粒子は、崩壊性ヒドロゲル粒子を含みうる。
いくつかの実施形態では、抗原結合試薬は、検出可能な部分に関連付けられる。いくつかの実施形態では、粒子は、検出可能な部分に関連付けられる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、光学的部分に関連付けられる。
いくつかの実施形態では、粒子のバーコードは、少なくとも1000、10000、又はそれ以上の異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含みうる。バーコードの分子標識配列は、ランダム配列を含みうる。粒子は、少なくとも10000のバーコードを含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数のバーコードを、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼを用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。バーコードを伸長する工程は、逆転写酵素を用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のアンプリコンを生成するために、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程は、複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、バーコード配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程を含む。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む。複数のバーコードを用いて、複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、標的のコピーを、バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;複数のバーコードを用いて、複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する前に、バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含む。バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によってバーコード付き標的を増幅する工程を含みうる。複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、細胞の複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含みうる。
本明細書に開示されるものには、細胞成分標的間の相互作用、たとえばタンパク質間の相互作用を決定するためのシステム、方法、及びキットが含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、細胞を、相互作用決定組成物の第1の対と接触させる工程であって、細胞が、第1のタンパク質標的及び第2のタンパク質標的を含み、相互作用決定組成物の第1の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、相互作用決定組成物の第1の対の一方のタンパク質結合試薬が、第1のタンパク質標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の第1の対の他方のタンパク質結合試薬が、第2のタンパク質標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定オリゴヌクレオチドが、相互作用決定配列及び架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域を含み、相互作用決定組成物の第1の対の相互作用決定配列が、異なる配列を含む工程と;架橋オリゴヌクレオチドを用いて、相互作用決定組成物の第1の対の相互作用決定オリゴヌクレオチドをライゲートして、ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、架橋オリゴヌクレオチドが、相互作用決定組成物の第1の対の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域に特異的に結合することが可能な2つのハイブリダイゼーション領域を含む工程と;複数のバーコードを用いて、ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きの相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、バーコード配列及び捕捉配列を含む工程と;複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;得られたシーケンシングデータ中の相互作用決定組成物の第1の対の相互作用決定配列の関連付けに基づいて、第1及び第2のタンパク質標的の間の相互作用を決定する工程と、を含む。
本明細書に開示されるものには、細胞成分標的間の相互作用を決定するためのシステム、方法、及びキットが含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、細胞を、相互作用決定組成物の第1の対と接触させる工程であって、細胞が、第1の細胞成分標的及び第2の細胞成分標的を含み、相互作用決定組成物の第1の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、相互作用決定組成物の第1の対の一方の細胞成分結合試薬が、第1の細胞成分標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の第1の対の他方の細胞成分結合試薬が、第2の細胞成分標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定オリゴヌクレオチドが、相互作用決定配列及び架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域を含み、相互作用決定組成物の第1の対の相互作用決定配列が、異なる配列を含む工程と;架橋オリゴヌクレオチドを用いて、相互作用決定組成物の第1の対の相互作用決定オリゴヌクレオチドをライゲートして、ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、架橋オリゴヌクレオチドが、相互作用決定組成物の第1の対の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域に特異的に結合することが可能な2つのハイブリダイゼーション領域を含む工程と;複数のバーコードを用いて、ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きの相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、バーコード配列及び捕捉配列を含む工程と;複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;得られたシーケンシングデータ中の相互作用決定組成物の第1の対の相互作用決定配列の関連付けに基づいて、第1及び第2の細胞成分標的の間の相互作用を決定する工程と、を含む。2つの細胞成分結合試薬の少なくとも1つは、タンパク質結合試薬を含みうる。タンパク質結合試薬は、2つの相互作用決定オリゴヌクレオチドのうちの1つに関連付けられうる。1つ以上の細胞成分標的は、少なくとも1つのタンパク質標的を含みうる。
いくつかの実施形態では、細胞を、相互作用決定組成物の第1の対と接触させる工程は、細胞を、相互作用決定組成物の第1の対の各々と、連続的に又は同時に接触させる工程を含む。第1のタンパク質標的は、第2のタンパク質標的と同じでありうるか、または第1のタンパク質標的は、第2のタンパク質標的と異なりうる。
相互作用決定配列の長さは、変化しうる。たとえば、相互作用決定配列は、2ヌクレオチド~約1000ヌクレオチド長でありうる。いくつかの実施形態では、相互作用決定配列は、少なくとも6ヌクレオチド長、25~60ヌクレオチド長、約45ヌクレオチド長、約50ヌクレオチド長、約100ヌクレオチド長、約128ヌクレオチド長、少なくとも128ヌクレオチド長、約200ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、約200~300ヌクレオチド長、約200~500ヌクレオチド長、約500ヌクレオチド長、又はそれらの任意の組合せでありうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、細胞を、相互作用決定組成物の第2の対と接触させる工程であって、細胞が、第3のタンパク質標的及び第4のタンパク質標的を含み、相互作用決定組成物の第2の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、相互作用決定組成物の第2の対の一方のタンパク質結合試薬が、第3のタンパク質標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の第2の対の他方のタンパク質結合試薬が、第4のタンパク質標的に特異的に結合することが可能である工程を含む。第3及び第4のタンパク質標的の少なくとも1つは、第1及び第2のタンパク質標的のうちの1つと異なりうる。いくつかの実施形態では、第3及び第4のタンパク質標的の少なくとも1つ並びに第1及び第2のタンパク質標的の少なくとも1つは、同一でありうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、細胞を、相互作用決定組成物の3つ以上の対と接触させる工程を含む。相互作用決定組成物の複数の対の少なくとも10の相互作用決定組成物の相互作用決定配列は、異なる配列を含みうる。相互作用決定組成物の複数の対の少なくとも100の相互作用決定組成物の相互作用決定配列は、異なる配列を含みうる。相互作用決定組成物の複数の対の少なくとも1000の相互作用決定組成物の相互作用決定配列は、異なる配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、相互作用決定組成物の第1の対の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域は、異なる配列を含む。架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域の少なくとも1つは、架橋オリゴヌクレオチドの2つのハイブリダイゼーション領域の少なくとも1つに相補的でありうる。
いくつかの実施形態では、架橋オリゴヌクレオチドを用いて、相互作用決定組成物の第1の対の相互作用決定オリゴヌクレオチドをライゲートする工程は、架橋オリゴヌクレオチドの第1のハイブリダイゼーション領域を、相互作用決定オリゴヌクレオチドの架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域の第1の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域とハイブリダイズさせる工程と;架橋オリゴヌクレオチドの第2のハイブリダイゼーション領域を、相互作用決定オリゴヌクレオチドの架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域の第2の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域とハイブリダイズさせる工程と;架橋オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた相互作用決定オリゴヌクレオチドをライゲートして、ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む。
いくつかの実施形態では、タンパク質結合試薬は、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、インテグリン、又はそれらの組合せを含む。相互作用決定オリゴヌクレオチドは、リンカーを介してタンパク質結合試薬に結合されうる。オリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、タンパク質結合試薬に可逆的に又は不可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ジスルフィド結合、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、ジスルフィド結合又はそれらの任意の組合せを含みうる。
細胞中のタンパク質標的の位置は、たとえば、細胞表面上か又は細胞の内部かに応じて変化しうる。いくつかの実施形態では、1つ以上のタンパク質標的の少なくとも1つは、細胞表面上にある。いくつかの実施形態では、1つ以上のタンパク質標的の少なくとも1つは、細胞内タンパク質である。いくつかの実施形態では、1つ以上のタンパク質標的の少なくとも1つは、膜貫通タンパクである。いくつかの実施形態では、1つ以上のタンパク質標的の少なくとも1つは、細胞外タンパク質である。いくつかの実施形態では、本方法は、細胞を相互作用決定組成物の第1の対と接触させる前に、細胞を固定する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、本方法は、相互作用決定組成物の第1の対の結合されていない相互作用決定組成物を除去する工程を含みうる。結合されていない相互作用決定組成物を除去する工程は、細胞を洗浄緩衝液で洗浄する工程を含みうる。結合されていない相互作用決定組成物を除去する工程は、フローサイトメトリーを用いて、細胞を選択する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、本方法は、細胞を溶解する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、相互作用決定オリゴヌクレオチドは、タンパク質結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成される。本方法は、タンパク質結合試薬から相互作用決定オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。相互作用決定オリゴヌクレオチドを切り離す工程は、UV光切断、化学的処理、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せによって、タンパク質結合試薬から相互作用決定オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。相互作用決定オリゴヌクレオチドは、細胞のゲノム配列に対して相同でないこともある。相互作用決定オリゴヌクレオチドは、1つの種のゲノム配列に対して相同でありうる。種は、非哺乳動物種でありうる。非哺乳動物種は、ファージ種でありうる。ファージ種は、T7ファージ、PhiXファージ、又はそれらの組合せでありうる。いくつかの実施形態では、相互作用決定組成物の第1の対の一方の相互作用決定オリゴヌクレオチドは、捕捉配列に相補的な配列を含む。捕捉配列は、ポリ(dT)領域を含みうる。捕捉配列に相補的な相互作用決定オリゴヌクレオチドの配列は、ポリ(dA)領域を含みうる。いくつかの実施形態では、相互作用決定オリゴヌクレオチドは、第2のバーコード配列を含む。相互作用同定組成物の第1の対の他方の相互作用決定オリゴヌクレオチドは、ユニバーサルプライマーのための結合部位を含みうる。相互作用決定オリゴヌクレオチドは、検出可能な部分に関連付けられうる。
タンパク質結合試薬は、異なる相互作用決定配列を有する2つ以上の相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。いくつかの実施形態では、複数の相互作用決定組成物のうちの1つは、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられない第2のタンパク質結合試薬を含む。タンパク質結合試薬及び第2のタンパク質結合試薬は、同一でありうる。タンパク質結合試薬は、検出可能な部分に関連付けられうる。
いくつかの実施形態では、細胞は、腫瘍細胞又は非腫瘍細胞である。たとえば、細胞は、哺乳動物細胞、細菌細胞、ウイルス細胞、酵母細胞、真菌細胞、又はそれらの任意の組合せでありうる。いくつかの実施形態では、本方法は、2つ以上の細胞を、相互作用決定組成物の第1の対と接触させる工程を含み、2つ以上の細胞の各々が、第1及び第2のタンパク質標的を含む。2つ以上の細胞の少なくとも1つは、単一細胞を含みうる。
いくつかの実施形態では、タンパク質標的は、細胞外タンパク質、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含む。タンパク質標的は、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含みうる。タンパク質標的は、脂質、炭水化物、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含みうる。タンパク質標的は、10~100の異なるタンパク質標的を含む群から選択されうる。タンパク質結合試薬は、同一の配列を有する2つ以上の相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。
いくつかの実施形態では、バーコードは、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含む。複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードは、同一の細胞標識配列を含みうる。いくつかの実施形態では、複数のバーコードは、1つの粒子に関連付けられる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に部分的に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子に封入されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子に部分的に封入されうる。粒子は、崩壊性でありうる。粒子は、ビーズを含みうる。粒子は、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含みうる。粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含みうる。粒子は、崩壊性ヒドロゲル粒子を含みうる。粒子は、検出可能な部分に関連付けられうる。
いくつかの実施形態では、粒子のバーコードは、少なくとも1000の異なるバーコード配列から選択されるバーコード配列を含む。粒子のバーコードは、少なくとも10000の異なるバーコード配列から選択されるバーコード配列を含みうる。バーコードのバーコード配列は、ランダム配列を含みうる。粒子は、少なくとも10000のバーコードを含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、相互作用決定オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数のバーコードを、相互作用決定オリゴヌクレオチドと接触させて、相互作用決定オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;相互作用決定オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを伸長して、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼを用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。バーコードを伸長する工程は、逆転写酵素を用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。バーコードを伸長する工程は、モロニーマウス白血病ウイルス(M-MLV)逆転写酵素又はTaq DNAポリメラーゼを用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。バーコードを伸長する工程は、架橋オリゴヌクレオチドを、ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドから移動させる工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のアンプリコンを生成するために、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む。複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、バーコード配列の少なくとも一部及び相互作用決定オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程は、複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、バーコード配列の少なくとも一部及び相互作用決定オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程は、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドの部分的及び/又は完全な配列を取得する工程を含む。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードは、複数の確率バーコードを含む。複数の確率バーコードの各々のバーコード配列は、分子標識配列を含みうる。複数の確率バーコードの少なくとも2つの確率バーコードの分子標識配列は、異なる配列を含みうる。複数のバーコードを用いて、相互作用決定オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、相互作用決定オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きの相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程と;バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程とを含む。複数のバーコードを用いて、複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、標的のコピーを、バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;複数のバーコードを用いて、複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含みうる。本方法は、複数のバーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する前に、バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含みうる。バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によってバーコード付き標的を増幅する工程を含みうる。複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、細胞の複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含みうる。
本明細書に開示されるものには、細胞成分間の相互作用、たとえば、タンパク質間相互作用を同定するためのキットが含まれる。いくつかの実施形態では、キットは、相互作用決定組成物の第1の対であって、相互作用決定組成物の第1の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、相互作用決定組成物の第1の対の一方のタンパク質結合試薬が、第1のタンパク質標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の第1の対の他方のタンパク質結合試薬が、第2のタンパク質標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定オリゴヌクレオチドが、相互作用決定配列及び架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域を含み、相互作用決定組成物の第1の対の相互作用決定配列が、異なる配列を含む、相互作用決定組成物の第1の対と;相互作用決定組成物の第1の対の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域に特異的に結合することが可能な2つのハイブリダイゼーション領域を各々含む複数の架橋オリゴヌクレオチドと、を含む。
相互作用決定配列の長さは、変化しうる。いくつかの実施形態では、相互作用決定配列は、少なくとも6ヌクレオチド長、25~60ヌクレオチド長、約45ヌクレオチド長、約50ヌクレオチド長、約100ヌクレオチド長、約128ヌクレオチド長、少なくとも128ヌクレオチド長、約200~500ヌクレオチド長、約200ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、約200~300ヌクレオチド長未満、約500ヌクレオチド長、又はそれらの任意の組合せである。
いくつかの実施形態では、キットはさらに、相互作用決定組成物の第2の対であって、相互作用決定組成物の第2の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、相互作用決定組成物の第2の対の一方のタンパク質結合試薬が、第3のタンパク質標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の第2の対の他方のタンパク質結合試薬が、第4のタンパク質標的に特異的に結合することが可能である、相互作用決定組成物の第2の対を含む。第3及び第4のタンパク質標的の少なくとも1つは、第1及び第2のタンパク質標的のうちの1つと異なりうる。第3及び第4のタンパク質標的の少なくとも1つ及び第1及び第2のタンパク質標的の少なくとも1つは、同一でありうる。
いくつかの実施形態では、キットは、相互作用決定組成物の3つ以上の対を含みうる。相互作用決定組成物の3つ以上の対の少なくとも10の相互作用決定組成物の相互作用決定配列は、異なる配列を含みうる。相互作用決定組成物の3つ以上の対の少なくとも100の相互作用決定組成物の相互作用決定配列は、異なる配列を含みうる。相互作用決定組成物の3つ以上の対の少なくとも1000の相互作用決定組成物の相互作用決定配列は、異なる配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数の相互作用決定組成物の2つの相互作用決定組成物の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域は、異なる配列を含む。架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域の少なくとも1つは、架橋オリゴヌクレオチドの2つのハイブリダイゼーション領域の少なくとも1つに相補的でありうる。
いくつかの実施形態では、タンパク質結合試薬は、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む。相互作用決定オリゴヌクレオチドは、リンカーを介してタンパク質結合試薬に結合されうる。少なくとも1つの相互作用決定オリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、タンパク質結合試薬に可逆的に又は不可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ジスルフィド結合、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、ジスルフィド結合、又はそれらの任意の組合せを含みうる。相互作用決定オリゴヌクレオチドは、対象の任意の細胞のゲノム配列に対して相同でない。対象の細胞は、腫瘍細胞又は非腫瘍細胞を含みうる。対象の細胞は、単一細胞、哺乳動物細胞、細菌細胞、ウイルス細胞、酵母細胞、真菌細胞、又はそれらの任意の組合せでありうる。
いくつかの実施形態では、キットはさらに、複数のバーコードを含み、複数のバーコードの各々が、バーコード配列及び捕捉配列を含む。相互作用決定組成物の第1の対の一方の相互作用決定オリゴヌクレオチドは、複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの捕捉配列に相補的な配列を含みうる。捕捉配列は、ポリ(dT)領域を含みうる。バーコードの捕捉配列に相補的な相互作用決定オリゴヌクレオチドの配列は、ポリ(dA)領域を含みうる。相互作用同定組成物の第1の対の他方の相互作用決定オリゴヌクレオチドは、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含みうる。複数のバーコードは、複数の確率バーコードを含むことができ、複数の確率バーコードの各々のバーコード配列が、分子標識配列を含み、複数の確率バーコードの少なくとも2つの確率バーコードの分子標識配列が、異なる配列を含む。
いくつかの実施形態では、タンパク質標的は、細胞外タンパク質、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せであるか、またはそれを含む。タンパク質標的は、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、又はそれらの任意の組合せでありうるか、又はそれを含みうる。タンパク質標的は、10~100の異なるタンパク質標的を含む群から選択されうる。いくつかの実施形態では、タンパク質結合試薬は、同一の配列を有する2つ以上の相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。タンパク質結合試薬は、異なる相互作用決定配列を有する2つ以上の相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。いくつかの実施形態では、タンパク質結合試薬は、検出可能な部分に関連付けられうる。
いくつかの実施形態では、相互作用決定組成物の第1の対の一方は、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられない第2のタンパク質結合試薬を含む。第1のタンパク質結合試薬及び第2のタンパク質結合試薬は、同一でありうる。相互作用決定オリゴヌクレオチドは、検出可能な部分に関連付けられてもよい。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードは、1つの粒子に関連付けられる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に部分的に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子に封入されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子に部分的に封入されうる。粒子は、崩壊性でありうる。粒子は、ビーズを含みうる。粒子は、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含みうる。粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含みうる。粒子は、崩壊性ヒドロゲル粒子を含みうる。粒子は、検出可能な部分に関連付けられうる。
いくつかの実施形態では、粒子のバーコードは、少なくとも1000の異なるバーコード配列から選択されるバーコード配列を含む。粒子のバーコードは、少なくとも10000の異なるバーコード配列から選択されるバーコード配列を含みうる。バーコードのバーコード配列は、ランダム配列を含みうる。粒子は、少なくとも10000のバーコードを含みうる。
いくつかの実施形態では、キットは、DNAポリメラーゼ、逆転写酵素、モロニーマウス白血病ウイルス(M-MLV)逆転写酵素、Taq DNAポリメラーゼ、又はそれらの任意の組合せを含む。キットは、固定剤を含みうる。
本明細書に開示されるものには、サンプル同定のための方法が含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、1つ以上の細胞が、1つ以上の細胞成分標的を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬(たとえば、抗体)を含み、細胞成分結合試薬が、1つ以上の細胞成分標的(たとえば、タンパク質)の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンを生成するために、複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーを用いて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを含む複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む。本方法は、複数のサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加配列は、少なくとも6ヌクレオチド長、25~45ヌクレオチド長、約128ヌクレオチド長、又は少なくとも128ヌクレオチド長、又はそれらの組合せである。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、約50ヌクレオチド長、約100ヌクレオチド長、約200ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、約200~300ヌクレオチド長未満、約200~500ヌクレオチド長、約500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも100又は1000のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬は、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、リンカーを介して細胞成分結合試薬に結合されうる。オリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、細胞成分結合試薬に可逆的に又は不可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ジスルフィド結合、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択されうる。
いくつかの実施形態では、複数のサンプルの少なくとも1つのサンプルは、単一細胞を含む。1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つは、細胞表面上にありうる。複数のサンプルのうちの1つのサンプルは、複数の細胞、組織、腫瘍サンプル、又はそれらの任意の組合せを含みうる。複数のサンプルは、哺乳動物サンプル、細菌サンプル、ウイルスサンプル、酵母サンプル、真菌サンプル、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含む。本方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を溶解させる工程を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、細胞成分結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成されうる。本方法は、細胞成分結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程は、UV光切断、化学処理(たとえば、ジチオスレイトールなどの還元剤を使用すること)、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより細胞成分結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、複数のサンプルの細胞のゲノム配列に対して相同でない。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識配列、ポリ(A)領域、又はそれらの組合せを含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの捕捉配列に相補的な配列を含みうる。バーコードの標的結合領域は、捕捉配列を含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。バーコードの捕捉配列に相補的なサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの配列は、ポリ(A)テールを含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識を含みうる。
いくつかの実施形態では、細胞成分標的は、細胞外タンパク質、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含む。細胞成分標的は、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含みうる。細胞成分標的は、脂質、炭水化物、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含みうる。細胞成分標的は、10~100の異なる細胞成分標的を含む群から選択されうる。細胞成分結合試薬は、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。細胞成分結合試薬は、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加組成物は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと結合されない第2の細胞成分結合試薬を含みうる。細胞成分結合試薬及び第2の細胞成分結合試薬は、同一でありうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードのバーコードは、標的結合領域及び分子標識配列を含む。複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列は、異なる分子標識配列を含む。バーコードは、細胞標識、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードは、粒子に関連付けられる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に固定されるか、粒子上に部分的に固定されるか、粒子に封入されるか、粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの任意の組合せでありうる。粒子は、分解性でありうる。粒子はビーズでありうる。ビーズは、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、電磁ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択されうる。粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含みうる。粒子は、少なくとも10000のバーコードを含みうる。いくつかの実施形態では、粒子のバーコードは、少なくとも1000又は10000の異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含みうる。バーコードの分子標識配列は、ランダム配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数のバーコードを、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼを用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。バーコードを伸長する工程は、逆転写酵素を用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程は、複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの各デイジーチェーン接続増幅プライマーは、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域及びオーバーハング領域を含み、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのデイジーチェーン接続サンプルインデックス付加領域に結合することが可能である。バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域は、少なくとも20ヌクレオチド長、少なくとも30ヌクレオチド長、約40ヌクレオチド長、少なくとも40ヌクレオチド長、約50ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーは、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含みうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーは、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含みうる。オーバーハング領域は、少なくとも50ヌクレオチド長、少なくとも100ヌクレオチド長、少なくとも150ヌクレオチド長、約150ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。オーバーハング領域は、デイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含みうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーは、同一のデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含みうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーは、2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含みうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのオーバーハング領域は、異なるデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含みうる。複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのデイジーチェーン接続伸長アンプリコンは、少なくとも250ヌクレオチド長、少なくとも300ヌクレオチド長、少なくとも350ヌクレオチド長、少なくとも400ヌクレオチド長、約400ヌクレオチド長、少なくとも450ヌクレオチド長、少なくとも500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程を含みうる。複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む。複数のバーコードを用いて、複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、標的のコピーを、バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;複数のバーコードを用いて、複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含みうる。複数のバーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程の前に、本方法は、バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含みうる。バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によってバーコード付き標的を増幅する工程を含みうる。複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、細胞の複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、細胞成分結合試薬を含む。2つ以上の細胞成分結合試薬に関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列は、同一でありうる。2つ以上の細胞成分結合試薬に関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、2つ以上の細胞成分結合試薬を含みうる。いくつかの実施形態では、細胞成分は抗原である。細胞成分結合試薬は抗体でありうる。
本明細書に開示されるものには、サンプル同定のための方法が含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の結合標的を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、細胞成分結合試薬が、1つ以上の結合標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーを用いて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む。本方法は、複数のサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加配列は、少なくとも6ヌクレオチド長、25~45ヌクレオチド長、約128ヌクレオチド長、又は少なくとも128ヌクレオチド長、又はそれらの組合せである。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、約50ヌクレオチド長、約100ヌクレオチド長、約200ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、約200~300ヌクレオチド長未満、約200~500ヌクレオチド長、約500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含む。
いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬は、細胞表面結合試薬、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、インテグリン、又はそれらの組合せを含む。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、リンカーを介して細胞成分結合試薬に結合されうる。オリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、細胞成分結合試薬に可逆的に又は不可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ジスルフィド結合、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択されうる。
いくつかの実施形態では、複数のサンプルの少なくとも1つのサンプルは、単一細胞を含む。1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つは、細胞表面上で発現されうる。複数のサンプルのうちの1つのサンプルは、複数の細胞、組織、腫瘍サンプル、又はそれらの任意の組合せを含みうる。複数のサンプルは、哺乳動物サンプル、細菌サンプル、ウイルスサンプル、酵母サンプル、真菌サンプル、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含む。本方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を溶解させる工程を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、細胞成分結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成されうる。本方法は、細胞成分結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程は、UV光切断、化学処理(たとえば、ジチオスレイトールなどの還元剤を使用すること)、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより細胞成分結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、複数のサンプルの細胞のゲノム配列に対して相同でない。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識配列、ポリ(A)領域、又はそれらの組合せを含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの捕捉配列に相補的な配列を含みうる。バーコードの標的結合領域は、捕捉配列を含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。バーコードの捕捉配列に相補的なサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの配列は、ポリ(A)テールを含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識を含みうる。
いくつかの実施形態では、細胞成分標的は、炭水化物、脂質、タンパク質、細胞外タンパク質、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含む。細胞成分標的は、10~100の異なる細胞成分標的を含む群から選択されうる。細胞成分結合試薬は、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。細胞成分結合試薬は、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加組成物は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと結合されない第2の細胞成分結合試薬を含みうる。細胞成分結合試薬及び第2の細胞結合試薬は、同一でありうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードのバーコードは、標的結合領域及び分子標識配列を含む。複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列は、異なる分子標識配列を含みうる。バーコードは、細胞標識、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードは、粒子に封入される。粒子はビーズでありうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に固定されるか、粒子上に部分的に固定されるか、粒子に封入されるか、粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの任意の組合せでありうる。粒子は、分解性でありうる。ビーズは、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、電磁ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択されうる。粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含みうる。粒子は、少なくとも10000のバーコードを含みうる。いくつかの実施形態では、粒子のバーコードは、少なくとも1000又は10000の異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含みうる。バーコードの分子標識配列は、ランダム配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数のバーコードを、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼを用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。バーコードを伸長する工程は、逆転写酵素を用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のアンプリコンを生成するために、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンを生成するために、複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーを用いて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含みうる。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程は、複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのデイジーチェーン接続増幅プライマーは、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域及びオーバーハング領域を含み、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのデイジーチェーン接続サンプルインデックス付加領域に結合することが可能である。バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域は、少なくとも20ヌクレオチド長、少なくとも30ヌクレオチド長、約40ヌクレオチド長、少なくとも40ヌクレオチド長、約50ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーは、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含みうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーは、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含みうる。オーバーハング領域は、少なくとも50ヌクレオチド長、少なくとも100ヌクレオチド長、少なくとも150ヌクレオチド長、約150ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。オーバーハング領域は、デイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含みうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーは、同一のデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含みうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーは、2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含みうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのオーバーハング領域は、異なるデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含みうる。複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのデイジーチェーン接続伸長アンプリコンは、少なくとも250ヌクレオチド長、少なくとも300ヌクレオチド長、少なくとも350ヌクレオチド長、少なくとも400ヌクレオチド長、約400ヌクレオチド長、少なくとも450ヌクレオチド長、少なくとも500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程を含みうる。複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む。複数のバーコードを用いて、複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、標的のコピーを、バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;複数のバーコードを用いて、複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含みうる。本方法は、複数のバーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程の前に、バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含みうる。バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によってバーコード付き標的を増幅する工程を含みうる。複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、細胞の複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、細胞成分結合試薬を含む。2つ以上の細胞成分結合試薬に関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列は、同一でありうる。2つ以上の細胞成分結合試薬に関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、2つ以上の細胞成分結合試薬を含みうる。
本明細書に開示されるものには、サンプル同定のための方法が含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、細胞成分結合試薬が、1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列及び複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーに基づいて、1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む。少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程は、複数のバーコードを用いて、複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;シーケンシングデータ中の複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含みうる。本方法は、たとえば、複数のサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加配列は、少なくとも6ヌクレオチド長、25~45ヌクレオチド長、約128ヌクレオチド長、又は少なくとも128ヌクレオチド長、又はそれらの組合せである。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、約50ヌクレオチド長、約100ヌクレオチド長、約200ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、約200~300ヌクレオチド長未満、約200~500ヌクレオチド長、約500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも100又は1000のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬は、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、リンカーを介して細胞成分結合試薬に結合されうる。オリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、細胞成分結合試薬に可逆的に又は不可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ジスルフィド結合、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択されうる。
いくつかの実施形態では、複数のサンプルの少なくとも1つのサンプルは、単一細胞を含む。1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つは、細胞表面上で発現されうる。複数のサンプルのうちの1つのサンプルは、複数の細胞、組織、腫瘍サンプル、又はそれらの任意の組合せを含みうる。複数のサンプルは、哺乳動物サンプル、細菌サンプル、ウイルスサンプル、酵母サンプル、真菌サンプル、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含む。本方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を溶解させる工程を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、細胞成分結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成されうる。本方法は、細胞成分結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程は、UV光切断、化学処理(たとえば、ジチオスレイトールなどの還元剤を使用すること)、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより細胞成分結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、複数のサンプルの細胞のゲノム配列に対して相同でない。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識配列、ポリ(A)領域、又はそれらの組合せを含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの捕捉配列に相補的な配列を含みうる。バーコードの標的結合領域は、捕捉配列を含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。バーコードの捕捉配列に相補的なサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの配列は、ポリ(A)テールを含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識を含みうる。
いくつかの実施形態では、細胞成分標的は、炭水化物、脂質、タンパク質、細胞外タンパク質、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含む。細胞成分標的は、10~100の異なる細胞成分標的を含む群から選択されうる。細胞成分結合試薬は、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。細胞成分結合試薬は、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加組成物は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと結合されない第2の細胞成分結合試薬を含みうる。細胞成分結合試薬及び第2の細胞成分結合試薬は、同一でありうる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程は、複数のバーコードを用いて、複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードのバーコードは、標的結合領域及び分子標識配列を含む。複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列は、異なる分子標識配列を含みうる。バーコードは、細胞標識、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含みうる。標的結合領域は、ポリ(dT)領域を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードは、粒子上に固定される。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に固定されるか、粒子上に部分的に固定されるか、粒子に封入されるか、粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの任意の組合せでありうる。粒子は、分解性でありうる。粒子はビーズでありうる。ビーズは、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、電磁ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択されうる。粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含みうる。粒子は、少なくとも10000のバーコードを含みうる。いくつかの実施形態では、粒子のバーコードは、少なくとも1000又は10000の異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含みうる。バーコードの分子標識配列は、ランダム配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数のバーコードを、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含みうる。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼを用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。バーコードを伸長する工程は、逆転写酵素を用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンを生成するために、複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーを用いて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含みうる。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程は、複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、分子標識配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのデイジーチェーン接続増幅プライマーは、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域及びオーバーハング領域を含み、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのデイジーチェーン接続サンプルインデックス付加領域に結合することが可能である。バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域は、少なくとも20ヌクレオチド長、少なくとも30ヌクレオチド長、約40ヌクレオチド長、少なくとも40ヌクレオチド長、約50ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーは、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含みうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーは、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含みうる。オーバーハング領域は、少なくとも50ヌクレオチド長、少なくとも100ヌクレオチド長、少なくとも150ヌクレオチド長、約150ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。オーバーハング領域は、デイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含みうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーは、同一のデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含みうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーは、2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含みうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのオーバーハング領域は、異なるデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含みうる。複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのデイジーチェーン接続伸長アンプリコンは、少なくとも250ヌクレオチド長、少なくとも300ヌクレオチド長、少なくとも350ヌクレオチド長、少なくとも400ヌクレオチド長、少なくとも450ヌクレオチド長、少なくとも500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのデイジーチェーン接続伸長アンプリコンは、約200ヌクレオチド長、約250ヌクレオチド長、約300ヌクレオチド長、約350ヌクレオチド長、約400ヌクレオチド長、約450ヌクレオチド長、約500ヌクレオチド長、約600ヌクレオチド長、又はこれらの値のいずれか2つの間の範囲でありうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む。少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程は、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列の存在又は非存在を同定する工程を含みうる。サンプルインデックス付加配列の存在又は非存在を同定する工程が、少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;シーケンシングデータ中の少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに対応する複数のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含みうる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する前に、複製アダプターを、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにライゲートする工程を含む。少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにライゲートされた複製アダプターを用いて、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する前に、捕捉プローブを、少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた捕捉プローブを生成する工程と;サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた捕捉プローブを伸長して、捕捉プローブに関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む。少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する工程は、捕捉プローブに関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む。少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプル起源を同定する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程を含みうる。複数のバーコードを用いて、複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、標的のコピーを、バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;複数のバーコードを用いて、複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含みうる。本方法は、複数のバーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程の前に、バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含みうる。バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によってバーコード付き標的を増幅する工程を含みうる。複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、細胞の複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、細胞成分結合試薬を含む。2つ以上の細胞成分結合試薬に関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列は、同一でありうる。2つ以上の細胞成分結合試薬に関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、2つ以上の細胞成分結合試薬を含みうる。
本明細書に開示されるものには、複数のサンプルインデックス付加組成物と;複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーと、を含むキットが含まれる。複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、2つ以上の細胞成分結合試薬を含みうる。2つ以上の細胞成分結合試薬の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。2つ以上の細胞成分結合試薬の少なくとも1つは、少なくとも1つの細胞成分標的に特異的に結合することが可能でありうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、サンプルの1つ以上の細胞のサンプル起源を同定するためのサンプルインデックス付加配列を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、デイジーチェーン接続増幅プライマー結合配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。
複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのデイジーチェーン接続増幅プライマーは、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域及びオーバーハング領域を含むことができ、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのデイジーチェーン接続サンプルインデックス付加領域に結合することが可能である。バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域は、少なくとも20ヌクレオチド長、少なくとも30ヌクレオチド長、約40ヌクレオチド長、少なくとも40ヌクレオチド長、約50ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーは、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含みうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーは、異なる配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含みうる。バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域は、デイジーチェーン接続増幅プライマー結合配列、その相補体、その逆相補体、又はそれらの組合せを含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のデイジーチェーン接続増幅プライマー結合配列は、同一の配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のデイジーチェーン接続増幅プライマー結合配列は、異なる配列を含みうる。オーバーハング領域は、少なくとも50ヌクレオチド長、少なくとも100ヌクレオチド長、少なくとも150ヌクレオチド長、約150ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。オーバーハング領域は、少なくとも200ヌクレオチド長でありうる。オーバーハング領域は、デイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含みうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーは、同一のデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含みうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーは、2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含みうる。複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのオーバーハング領域は、異なるデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加配列は、少なくとも6ヌクレオチド長、25~45ヌクレオチド長、約128ヌクレオチド長、又は少なくとも128ヌクレオチド長、又はそれらの組合せである。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、約50ヌクレオチド長、約100ヌクレオチド長、約200ヌクレオチド長、少なくとも200ヌクレオチド長、約200~300ヌクレオチド長未満、約200~500ヌクレオチド長、約500ヌクレオチド長、又はそれらの組合せでありうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10、100、又は1000のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含む。
いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬は、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、リンカーを介して細胞成分結合試薬に結合されうる。少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは、化学基を含みうる。化学基は、細胞成分結合試薬の分子に可逆的に又は不可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ジスルフィド結合、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択されうる。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、1つの種のゲノム配列に対して相同でない。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識配列、ポリ(A)領域、又はそれらの組合せを含みうる。いくつかの実施形態では、複数のサンプルの少なくとも1つのサンプルは、単一細胞、複数の細胞、組織、腫瘍サンプル、又はそれらの任意の組合せを含みうる。サンプルは、哺乳動物サンプル、細菌サンプル、ウイルスサンプル、酵母サンプル、真菌サンプル、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、細胞成分標的は、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含む。細胞成分標的は、10~100の異なる細胞成分標的を含む群から選択されうる。細胞成分結合試薬は、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。細胞成分結合試薬は、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加組成物は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと結合されない第2の細胞成分結合試薬を含みうる。細胞成分結合試薬及び第2の細胞成分結合試薬は、同一でありうる。
非限定的な例示的確率バーコードを示す。 確率バーコーディング及びデジタルカウンティングの非限定的な例示的ワークフローを示す。 複数の標的からの確率バーコード付き標的のインデックス付きライブラリーを作製するための非限定的な例示的プロセスを示す概略図である。 タンパク質結合試薬のための一意識別子を含むオリゴヌクレオチドと結合された例示的タンパク質結合試薬(本明細書に示される抗体)の概略図を示す。 同じ又は異なるサンプルからの細胞を決定するためのサンプルインデックス付加のための一意識別子を含むオリゴヌクレオチドと結合された例示的結合試薬(本明細書に示される抗体)の概略図を示す。 ハイスループットでタンパク質発現及び遺伝子発現を同時に測定するための、オリゴヌクレオチド結合抗体を用いた例示的ワークフローの概略図を示す。 サンプルインデックス付加のためのオリゴヌクレオチド結合抗体を用いた例示的ワークフローの概略図を示す。 デイジーチェーン接続バーコード付きオリゴヌクレオチドの例示的ワークフローの概略図を示す。 デイジーチェーン接続バーコード付きオリゴヌクレオチドの例示的ワークフローの概略図を示す。 デイジーチェーン接続バーコード付きオリゴヌクレオチドの別の例示的ワークフローの概略図を示す。 デイジーチェーン接続バーコード付きオリゴヌクレオチドの別の例示的ワークフローの概略図を示す。 オリゴヌクレオチドで官能化された粒子の非限定的な例示的概略図を示す。 オリゴヌクレオチドで官能化された粒子の非限定的な例示的概略図を示す。 オリゴヌクレオチドで官能化された粒子の非限定的な例示的概略図を示す。 オリゴヌクレオチドで官能化された粒子の非限定的な例示的概略図を示す。 オリゴヌクレオチドで官能化された粒子の非限定的な例示的概略図を示す。 単一細胞シーケンシングコントロールのためのオリゴヌクレオチドで官能化された粒子の使用の例示的ワークフローの概略図である。 単一細胞シーケンシングコントロールのためのオリゴヌクレオチドで官能化された粒子の使用の別の例示的ワークフローの概略図である。 単一細胞シーケンシング効率を決定するためのコントロールオリゴヌクレオチド結合抗体の使用の例示的ワークフローの概略図を示す。 単一細胞シーケンシング効率を決定するためのコントロールオリゴヌクレオチド結合抗体の使用の例示的ワークフローの別の概略図を示す。 コントロールオリゴヌクレオチドが細胞計数に使用されうることを示すプロットである。 コントロールオリゴヌクレオチドが細胞計数に使用されうることを示すプロットである。 相互作用決定組成物の対を用いて細胞成分(たとえば、タンパク質)間の相互作用を決定する例示的ワークフローの概略図を示す。 相互作用決定組成物の対を用いて細胞成分(たとえば、タンパク質)間の相互作用を決定する例示的ワークフローの概略図を示す。 相互作用決定組成物の対を用いて細胞成分(たとえば、タンパク質)間の相互作用を決定する例示的ワークフローの概略図を示す。 相互作用決定組成物の対を用いて細胞成分(たとえば、タンパク質)間の相互作用を決定する例示的ワークフローの概略図を示す。 相互作用決定組成物の対を用いて細胞成分(たとえば、タンパク質)間の相互作用を決定する例示的ワークフローの概略図を示す。 相互作用決定組成物の対を用いて細胞成分(たとえば、タンパク質)間の相互作用を決定する例示的ワークフローの概略図を示す。 タンパク質発現及び遺伝子発現を同時に決定するため、及びサンプルインデックス付加のための、オリゴヌクレオチドの非限定的な例示的設計を示す。 タンパク質発現及び遺伝子発現を同時に決定するため、及びサンプルインデックス付加のための、オリゴヌクレオチドの非限定的な例示的設計を示す。 タンパク質発現及び遺伝子発現を同時に決定するためのおよびサンプルインデックス付加のための非限定的な例示的オリゴヌクレオチド配列の概略図を示す。 ハイスループットでCD4タンパク質発現及び遺伝子発現を同時に測定するための、オリゴヌクレオチド結合抗体の使用の結果を示す非限定的な例示的tSNE投射プロットである。 ハイスループットでCD4タンパク質発現及び遺伝子発現を同時に測定するための、オリゴヌクレオチド結合抗体の使用の結果を示す非限定的な例示的tSNE投射プロットである。 ハイスループットでCD4タンパク質発現及び遺伝子発現を同時に測定するための、オリゴヌクレオチド結合抗体の使用の結果を示す非限定的な例示的tSNE投射プロットである。 CD4 T細胞、CD8 T細胞、及び骨髄細胞におけるCD4 mRNA及びタンパク質の発現を示す非限定的な例示的棒グラフである。 同様のシーケンシング深度で、抗体:オリゴヌクレオチドのより高い比率で増加されたCD4タンパク質レベルについての検出感度を示す非限定的な例示的棒グラフであり、1:3の比率は、1:1及び1:2の比率より結果が良好である。 フローサイトメトリーを用いてソーティングされた細胞の細胞表面におけるCD4タンパク質発現を示すプロットである。 2つのサンプルのCD4 T細胞、CD8 T細胞、及び骨髄細胞におけるCD4 mRNA及びタンパク質の発現を示す非限定的な例示的棒グラフである。 1:3の抗体:オリゴヌクレオチドの比率で、異なるサンプル調製プロトコルを用いて決定されるCD4タンパク質レベルについての検出感度を示す非限定的な例示的棒グラフである。 サンプルインデックス付加を行い、サンプルインデックス付加に対する、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの長さ及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの切断性の影響を決定するための非限定的な例示的実験設計を示す。 さまざまなサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド(切断性95量体、非切断性95量体、及び切断性200量体)と結合された3つのタイプの抗CD147抗体が、CD147のタンパク質発現レベルを決定するのに使用されうることを示す非限定的な例示的tSNEプロットである。 さまざまなサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド(切断性95量体、非切断性95量体、及び切断性200量体)と結合された3つのタイプの抗CD147抗体が、CD147のタンパク質発現レベルを決定するのに使用されうることを示す非限定的な例示的tSNEプロットである。 さまざまなサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド(切断性95量体、非切断性95量体、及び切断性200量体)と結合された3つのタイプの抗CD147抗体が、CD147のタンパク質発現レベルを決定するのに使用されうることを示す非限定的な例示的tSNEプロットである。 細胞当たりのGAPDH発現のオーバーレイを有する非限定的な例示的tSNEプロットである。 3つのタイプのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを用いて検出されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの分子の数を示す非限定的な例示的ヒストグラムである。 3つのタイプのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを用いて検出されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの分子の数を示す非限定的な例示的ヒストグラムである。 3つのタイプのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを用いて検出されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの分子の数を示す非限定的な例示的ヒストグラムである。 CD147発現が分割細胞においてより高かったことを示す、非限定的な例示的プロット及び棒グラフである。 CD147発現が分割細胞においてより高かったことを示す、非限定的な例示的プロット及び棒グラフである。 CD147発現が分割細胞においてより高かったことを示す、非限定的な例示的プロット及び棒グラフである。 サンプルインデックス付加が、さまざまなサンプルの細胞を同定するのに使用されうることを示す非限定的な例示的tSNE投射プロットである。 サンプルインデックス付加が、さまざまなサンプルの細胞を同定するのに使用されうることを示す非限定的な例示的tSNE投射プロットである。 サンプルインデックス付加が、さまざまなサンプルの細胞を同定するのに使用されうることを示す非限定的な例示的tSNE投射プロットである。 決定されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの分子の数に基づいた、細胞当たりのサンプルインデックス付加配列の非限定的な例示的ヒストグラムである。 決定されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの分子の数に基づいた、細胞当たりのサンプルインデックス付加配列の非限定的な例示的ヒストグラムである。 決定されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの分子の数に基づいた、細胞当たりのサンプルインデックス付加配列の非限定的な例示的ヒストグラムである。 CD3D(Jurkat細胞の場合)及びJCHAIN(Ramos細胞の場合)のmRNA発現並びにJurkat及びRamos細胞のサンプルインデックス付加に基づいて決定された細胞型の注釈を比較する非限定的な例示的プロットである。 CD3D(Jurkat細胞の場合)及びJCHAIN(Ramos細胞の場合)のmRNA発現並びにJurkat及びRamos細胞のサンプルインデックス付加に基づいて決定された細胞型の注釈を比較する非限定的な例示的プロットである。 CD3D(Jurkat細胞の場合)及びJCHAIN(Ramos細胞の場合)のmRNA発現並びにJurkat及びRamos細胞のサンプルインデックス付加に基づいて決定された細胞型の注釈を比較する非限定的な例示的プロットである。 CD3D(Jurkat細胞の場合)及びJCHAIN(Ramos細胞の場合)のmRNA発現並びにJurkat及びRamos細胞のサンプルインデックス付加に基づいて決定された細胞型の注釈を比較する非限定的な例示的プロットである。 CD3D及びJCHAIN(図31A)、JCHAIN(図31B)、及びCD3D(図31C)のmRNA発現のオーバーレイを有する、Jurkat及びRamos細胞のmRNA発現プロフィールの非限定的なtSNE投射プロットである。 CD3D及びJCHAIN(図31A)、JCHAIN(図31B)、及びCD3D(図31C)のmRNA発現のオーバーレイを有する、Jurkat及びRamos細胞のmRNA発現プロフィールの非限定的なtSNE投射プロットである。 CD3D及びJCHAIN(図31A)、JCHAIN(図31B)、及びCD3D(図31C)のmRNA発現のオーバーレイを有する、Jurkat及びRamos細胞のmRNA発現プロフィールの非限定的なtSNE投射プロットである。 250のDBECカットオフを有するサンプルインデックス付加を用いて決定された細胞型のオーバーレイを有する、Jurkat及びRamos細胞の発現プロフィールの非限定的な例示的tSNE投射プロットである。 非標識又は「ショート3」サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド、「ショート2」及び「ショート3」サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド、及び「ショート2」サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドで標識されたRamos及びJurkat細胞(図33)、Ramos細胞(図33B)、及びJurkat細胞(図33C)についての、細胞当たりのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの分子の数の非限定的な例示的棒グラフである。 非標識又は「ショート3」サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド、「ショート2」及び「ショート3」サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド、及び「ショート2」サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドで標識されたRamos及びJurkat細胞(図33)、Ramos細胞(図33B)、及びJurkat細胞(図33C)についての、細胞当たりのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの分子の数の非限定的な例示的棒グラフである。 非標識又は「ショート3」サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド、「ショート2」及び「ショート3」サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド、及び「ショート2」サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドで標識されたRamos及びJurkat細胞(図33)、Ramos細胞(図33B)、及びJurkat細胞(図33C)についての、細胞当たりのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの分子の数の非限定的な例示的棒グラフである。 1%未満の単一細胞が、「ショート2」及び「ショート3」サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの両方で標識されたことを示す非限定的な例示的プロットである。 1%未満の単一細胞が、「ショート2」及び「ショート3」サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの両方で標識されたことを示す非限定的な例示的プロットである。 図23に概説されるようにさまざまなフローセルを用いて調製されたサンプルの間の、Jurkat及びRamos細胞の発現プロフィールに対するバッチ影響を示す非限定的な例示的tSNEプロットである。 図23に概説されるようにさまざまなフローセルを用いて調製されたサンプルの間の、Jurkat及びRamos細胞の発現プロフィールに対するバッチ影響を示す非限定的な例示的tSNEプロットである。 図23に概説されるようにさまざまなフローセルを用いて調製されたサンプルの間の、Jurkat及びRamos細胞の発現プロフィールに対するバッチ影響を示す非限定的な例示的tSNEプロットである。 希釈滴定を用いた抗体ストックの最適な希釈の決定を示す非限定的な例示的プロットである。 希釈滴定を用いた抗体ストックの最適な希釈の決定を示す非限定的な例示的プロットである。 希釈滴定を用いた抗体ストックの最適な希釈の決定を示す非限定的な例示的プロットである。 希釈滴定を用いた抗体ストックの最適な希釈の決定を示す非限定的な例示的プロットである。 希釈滴定を用いた抗体ストックの最適な希釈の決定を示す非限定的な例示的プロットである。 抗体オリゴヌクレオチドが、シーケンシングデータ中の全リードにおける所望のパーセンテージを占めるように、オリゴヌクレオチド結合抗体の染色濃度を決定するための非限定的な例示的実験設計を示す。 抗体オリゴヌクレオチドの予測されるサイズと一致するピーク(矢印によって示される)を示す非限定的な例示的バイオアナライザトレースである。 抗体オリゴヌクレオチド(「高温抗体」)と結合された、異なる抗体希釈及び異なるパーセンテージの抗体分子で染色されたサンプルについて検出された抗体オリゴヌクレオチドの分子の数を示す非限定的な例示的ヒストグラムである。 抗体オリゴヌクレオチド(「高温抗体」)と結合された、異なる抗体希釈及び異なるパーセンテージの抗体分子で染色されたサンプルについて検出された抗体オリゴヌクレオチドの分子の数を示す非限定的な例示的ヒストグラムである。 抗体オリゴヌクレオチド(「高温抗体」)と結合された、異なる抗体希釈及び異なるパーセンテージの抗体分子で染色されたサンプルについて検出された抗体オリゴヌクレオチドの分子の数を示す非限定的な例示的ヒストグラムである。 オリゴヌクレオチド結合抗CD147抗体分子が、さまざまな細胞型を標識するのに使用されうることを示す非限定的な例示的プロットである。細胞型を、血液パネル(図40A)における488の遺伝子の発現プロフィールを用いて決定した。細胞を、1:100に希釈されたストックを用いて調製された10%の高温抗体:90%の低温抗体の混合物で染色したところ、検出された抗体オリゴヌクレオチドの分子の数を示すヒストグラム(図40B)における明らかなシグナルが得られた。抗体オリゴヌクレオチドによるさまざまな細胞型の標識が、図40Cに示される。 オリゴヌクレオチド結合抗CD147抗体分子が、さまざまな細胞型を標識するのに使用されうることを示す非限定的な例示的プロットである。細胞型を、血液パネル(図40A)における488の遺伝子の発現プロフィールを用いて決定した。細胞を、1:100に希釈されたストックを用いて調製された10%の高温抗体:90%の低温抗体の混合物で染色したところ、検出された抗体オリゴヌクレオチドの分子の数を示すヒストグラム(図40B)における明らかなシグナルが得られた。抗体オリゴヌクレオチドによるさまざまな細胞型の標識が、図40Cに示される。 オリゴヌクレオチド結合抗CD147抗体分子が、さまざまな細胞型を標識するのに使用されうることを示す非限定的な例示的プロットである。細胞型を、血液パネル(図40A)における488の遺伝子の発現プロフィールを用いて決定した。細胞を、1:100に希釈されたストックを用いて調製された10%の高温抗体:90%の低温抗体の混合物で染色したところ、検出された抗体オリゴヌクレオチドの分子の数を示すヒストグラム(図40B)における明らかなシグナルが得られた。抗体オリゴヌクレオチドによるさまざまな細胞型の標識が、図40Cに示される。 オリゴヌクレオチド結合抗CD147抗体が、さまざまな細胞型を標識するのに使用されうることを示す非限定的な例示的プロットである。細胞型を、血液パネル(図41A)における488の遺伝子の発現プロフィールを用いて決定した。細胞を、1:100に希釈されたストックを用いて調製された1%の高温抗体:99%の低温抗体の混合物で染色したところ、検出された抗体オリゴヌクレオチドの分子の数を示すヒストグラム(図41B)における明らかなシグナルが得られなかった。抗体オリゴヌクレオチドによるさまざまな細胞型の標識が、図41Cに示される。 オリゴヌクレオチド結合抗CD147抗体が、さまざまな細胞型を標識するのに使用されうることを示す非限定的な例示的プロットである。細胞型を、血液パネル(図41A)における488の遺伝子の発現プロフィールを用いて決定した。細胞を、1:100に希釈されたストックを用いて調製された1%の高温抗体:99%の低温抗体の混合物で染色したところ、検出された抗体オリゴヌクレオチドの分子の数を示すヒストグラム(図41B)における明らかなシグナルが得られなかった。抗体オリゴヌクレオチドによるさまざまな細胞型の標識が、図41Cに示される。 オリゴヌクレオチド結合抗CD147抗体が、さまざまな細胞型を標識するのに使用されうることを示す非限定的な例示的プロットである。細胞型を、血液パネル(図41A)における488の遺伝子の発現プロフィールを用いて決定した。細胞を、1:100に希釈されたストックを用いて調製された1%の高温抗体:99%の低温抗体の混合物で染色したところ、検出された抗体オリゴヌクレオチドの分子の数を示すヒストグラム(図41B)における明らかなシグナルが得られなかった。抗体オリゴヌクレオチドによるさまざまな細胞型の標識が、図41Cに示される。 オリゴヌクレオチド結合抗CD147抗体分子が、さまざまな細胞型を標識するのに使用されうることを示す非限定的な例示的プロットである。細胞型を、血液パネル(図42A)における488の遺伝子の発現プロフィールを用いて決定した。細胞を、1:800に希釈されたストックで染色したところ、検出された抗体オリゴヌクレオチドの分子の数を示すヒストグラム(図42B)における明らかなシグナルが得られた。抗体オリゴヌクレオチドによるさまざまな細胞型の標識が、図42Cに示される。 オリゴヌクレオチド結合抗CD147抗体分子が、さまざまな細胞型を標識するのに使用されうることを示す非限定的な例示的プロットである。細胞型を、血液パネル(図42A)における488の遺伝子の発現プロフィールを用いて決定した。細胞を、1:800に希釈されたストックで染色したところ、検出された抗体オリゴヌクレオチドの分子の数を示すヒストグラム(図42B)における明らかなシグナルが得られた。抗体オリゴヌクレオチドによるさまざまな細胞型の標識が、図42Cに示される。 オリゴヌクレオチド結合抗CD147抗体分子が、さまざまな細胞型を標識するのに使用されうることを示す非限定的な例示的プロットである。細胞型を、血液パネル(図42A)における488の遺伝子の発現プロフィールを用いて決定した。細胞を、1:800に希釈されたストックで染色したところ、検出された抗体オリゴヌクレオチドの分子の数を示すヒストグラム(図42B)における明らかなシグナルが得られた。抗体オリゴヌクレオチドによるさまざまな細胞型の標識が、図42Cに示される。 図10に示されるワークフローを用いた、染色緩衝液中のコントロール粒子オリゴヌクレオチド及び検出されたコントロール粒子に関連付けられたコントロール粒子オリゴヌクレオチドの組成物を示すプロットである。 血球計における細胞(図44A、白丸)及びコントロール粒子(図44B、黒丸)の明視野像である。 フルオロフォアに関連付けられたオリゴヌクレオチド結合抗体に結合されたコントロール粒子の位相差(図45A、10倍)及び蛍光(図45B、10倍)画像である。 細胞及びコントロール粒子が、カートリッジのマイクロウェル中に充填されていることを示す画像である。 サンプルインデックス付加のための抗体カクテルの使用が標識感度を高めうることを示すプロットである。 サンプルインデックス付加のための抗体カクテルの使用が標識感度を高めうることを示すプロットである。 サンプルインデックス付加のための抗体カクテルの使用が標識感度を高めうることを示すプロットである。 マルチプレットが、サンプルインデックス付加を用いて同定され、シーケンシングデータから除去されうることを示す非限定的な例示的プロットである。 サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを用いてシングレット又はマルチプレットとして同定される2匹のマウスからの6つの組織の12のサンプルのCD45+単一細胞の発現プロフィールの非限定的な例示的tSNE投射プロットである。 マルチプレットがサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを用いて同定され、図49A中で除去されて示される2匹のマウスからの6つの組織の12のサンプルのCD45+単一細胞の発現プロフィールの非限定的な例示的tSNE投射プロットである。 サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを用いて同定されたマルチプレットが除去された2匹のマウスからのCD45+単一細胞の発現プロフィールの非限定的な例示的tSNE投射プロットである。 マルチプレットの発現プロフィールを除去した後、生物学的複製である2匹のマウスが、類似の発現プロフィールを示したことを示す非限定的な例示的円グラフである。 サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを用いて同定及び除去されるシーケンシングデータにおけるマルチプレットの発現プロフィールを有する6つの異なる組織の免疫細胞プロフィールを示す非限定的な例示的円グラフである。 シーケンシングデータにおけるマルチプレットの発現プロフィールが、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを用いて同定及び除去された後の6つの異なる組織からのマクロファージ、T細胞、及びB細胞の発現プロフィールを示す非限定的な例示的グラフである。 シーケンシングデータにおけるマルチプレットの発現プロフィールが、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを用いて同定及び除去された後の6つの異なる組織からのマクロファージ、T細胞、及びB細胞の発現プロフィールを示す非限定的な例示的グラフである。 シーケンシングデータにおけるマルチプレットの発現プロフィールが、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを用いて同定及び除去された後の6つの異なる組織からのマクロファージ、T細胞、及びB細胞の発現プロフィールを示す非限定的な例示的グラフである。 結腸及び脾臓におけるマクロファージを比較する非限定的な例示的プロットである。 結腸及び脾臓におけるマクロファージを比較する非限定的な例示的プロットである。 結腸及び脾臓におけるマクロファージを比較する非限定的な例示的プロットである。 結腸及び脾臓におけるマクロファージを比較する非限定的な例示的プロットである。 サンプルインデックス付加組成物による細胞のタグ付けが、PBMCにおけるmRNA発現プロフィールを変化させなかったことを示す非限定的な例示的プロットである。
以下の詳細な説明では、その一部を成す添付の図面を参照にする。これら図面において、類似する符号は、文脈から他の解釈が要求されない限り、一般に、類似の構成要素を同一のものとみなす。詳細な説明、図面、及び特許請求の範囲に記載される例示的な実施形態は、限定的であることを意味しない。本明細書に提示される主題の精神又は範囲から逸脱することなく、他の実施形態を使用してもよく、また他の変更を実施してもよい。本明細書に概略的に記載され、図面に図示されるように、本開示の態様は、非常に多様な異なる構成で配置、代替、組合せ、分離、及び設計することができ、それらのすべては、本明細書において明示的に考慮され、本開示の一部を成すものとすることを理解されたい。
本明細書で参照にされるすべての特許、公開特許出願、他の刊行物、並びにGenBank及び他のデータベースからの配列は、関連技術に関してその全体を参照により組み込むものとする。
少数の核酸、たとえば、メッセンジャーリボ核酸(mRNA)分子などの定量は、たとえば、さまざまな発生段階又はさまざまな環境条件下で発現される遺伝子を決定するために、臨床上重要である。しかし、特に、分子数が非常に小さい場合、核酸分子(たとえば、mRNA分子)の絶対数を決定するのは極めて困難となりうる。サンプル中の分子の絶対数を決定する一方法は、デジタルポリメラーゼ連鎖反応(PCR)である。理想的には、PCRは、各サイクルで分子の同一コピーを産生する。しかしながら、PCRは、各分子は、推計学的確率で複製し、この確率は、PCRサイクル及び遺伝子配列によって変動するため、増幅バイアス及び不正確な遺伝子発現測定値が生じるといった問題を有しうる。ユニーク分子標識(分子指標(MI)とも呼ばれる)を有する確率バーコードを用いて、分子数をカウントし、増幅バイアスを補正することができる。Precise(商標)アッセイ(Cellular Research,Inc.(Palo Alto,CA))などの確率バーコーディングは、分子標識(ML)を用いて、逆転写(RT)中にmRNAに標識することによって、PCR及びライブラリー作製工程により誘導されるバイアスを補正することができる。
Precise(商標)アッセイは、RT工程中に、サンプル中のすべてのポリ(A)-mRNAとハイブリダイズさせるために、ポリ(T)オリゴヌクレオチド上に多数(たとえば、6561~65536)のユニーク分子標識を有する確率バーコードの非枯渇プールを使用することができる。確率バーコードは、ユニバーサルPCRプライミング部位を含んでもよい。RTの最中に、標的遺伝子分子は、確率バーコードとランダムに反応する。各標的分子は、得られた確率バーコードとハイブリダイズして、確率バーコード付きの相補的リボヌクレオチド酸(cDNA)分子を生成しうる)。標識した後、マイクロウェルプレートのマイクロウェルからの確率バーコード付きcDNA分子を、PCR増幅及びシーケンシングのために単一チューブ中にプールすることができる。未補正のシーケンシングデータを分析して、リードの数、ユニーク分子標識を有する確率バーコードの数、mRNA分子の数を取得しうる。
単一細胞のmRNA発現プロフィールを決定するための方法が、超並列的に行われうる。たとえば、Precise(商標)アッセイを用いて、10000個を超える細胞のmRNA発現プロフィールを同時に決定することができる。サンプルごとの分析のための単一細胞の数(たとえば、100個又は1000個の単一細胞)を、現在の単一細胞技術の能力より少なくしうる。さまざまなサンプルからの細胞をプールすることは、現在の単一の技術の能力の向上した利用を可能にし、したがって、無駄な試薬及び単一細胞分析のコストを減少させる。本開示は、単一細胞分析などの細胞分析のためのcDNAライブラリー作製のための、さまざまなサンプルの細胞を区別するためのサンプルインデックス付加の方法を提供する。さまざまなサンプルからの細胞をプールすることは、さまざまなサンプルの細胞のcDNAライブラリー作製の変動を最小限に抑えることができ、したがって、異なるサンプルのより正確な比較を可能にする。
本明細書に開示されるものには、サンプル同定のための方法が含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の抗原標的を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、タンパク質結合試薬が、1つ以上の抗原標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;複数のサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程と;複数のバーコード(たとえば、確率バーコード)を用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて(たとえば、確率バーコードを付けて)、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド(たとえば、確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド)を生成する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるサンプル同定のための方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、細胞成分結合試薬が、1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;複数のサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程と;複数のバーコード(たとえば、確率バーコード)を用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて(たとえば、確率バーコードを付けて)、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド(たとえば、確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド)を生成する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む。
本明細書に開示されるものには、サンプル同定のための方法が含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の抗原標的を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、タンパク質結合試薬が、1つ以上の抗原標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;複数のサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程と;複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む。
複数のサンプルインデックス付加組成物が本明細書に開示される。複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含みうる。タンパク質結合試薬は、少なくとも1つの抗原標的に特異的に結合することが可能でありうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、サンプルの1つ以上の細胞のサンプル起源を同定するためのサンプルインデックス付加配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。
本明細書に開示されるものには、サンプル同定のための方法が含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、1つ以上の細胞が、1つ以上の細胞成分標的を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬(たとえば、抗体)を含み、細胞成分結合試薬が、1つ以上の細胞成分標的(たとえば、タンパク質)の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンを生成するために、複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーを用いて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを含む複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む。本方法は、複数のサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるサンプルインデックス付加方法、キット、及び組成物は、サンプルスループット(たとえば、低い細胞数の稀なサンプルの場合、細胞、及び不均一の細胞を単離しにくい)を増大させ、試薬コストを低下させ、単一チューブ反応においてライブラリー作製を行うことによって、技術的エラー及びバッチ効果を減少させ、及び/又はデータ分析中にサンプル間の多細胞を同定することができる。いくつかの実施形態では、さまざまなリンパ器官及び非リンパ器官からの組織の細胞は、たとえば、サンプルスループットを増大させ、バッチ効果を減少させるか、又は最小限に抑えるために、さまざまなサンプルインデックス付加組成物を用いてタグ付けされうる。いくつかの実施形態では、免疫防御並びに組織の恒常性及び機能が、本開示の方法、キット、及び組成物を用いて調べられうる。
定義
特に定義がない限り、本明細書で用いられる技術用語及び科学用語は、本開示が属する分野の当業者により一般に理解されているものと同一の意味を有する。たとえば、Singleton et al.,Dictionary of Microbiology and Molecular Biology 2nd ed.,J.Wiley & Sons(New York,NY 1994);Sambrook et al.,Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Press(Cold Spring Harbor,NY 1989)を参照されたい。本開示の趣旨では、以下の用語が、以下に定義される。
本明細書で用いられる場合、「アダプター」という用語は、関連核酸の増幅又はシーケンシングを促進するための配列を意味しうる。関連核酸は、標的核酸を含みうる。関連核酸は、空間標識、標的標識、サンプル標識、指標標識、又はバーコード配列(たとえば、分子標識)の1つ以上を含みうる。アダプターは、線状であってよい。アダプターは、事前にアデニル化されたアダプターであってよい。アダプターは、二本鎖又は一本鎖であってよい。1つ以上のアダプターは、核酸の5’又は3’末端に配置することができる。アダプターが5’及び3’末端に既知の配列を含む場合、既知の配列は、同じ配列でも、異なる配列でもよい。ポリヌクレオチドの5’及び/又は3’末端に位置するアダプターは、表面上に固定された1つ以上のオリゴヌクレオチドにハイブリダイズする能力を有しうる。アダプターは、いくつかの実施形態では、ユニバーサル配列を含む。ユニバーサル配列は、2つ以上の核酸分子と共通のヌクレオチド配列の1領域であってよい。2つ以上の核酸分子は、異なる配列の領域を有しうる。従って、たとえば、5’アダプターは、同一配列及び/又はユニバーサル核酸配列を含み、3’アダプターは、同一配列及び/又はユニバーサル配列を含みうる。複数の核酸分子の異なるメンバー中に存在しうるユニバーサル配列は、ユニバーサル配列と相補的な単一ユニバーサルプライマーを用いて、複数の異なる配列の複製又は増幅を可能にしうる。同様に、核酸分子のコレクションの異なるメンバー中に存在しうる少なくとも1つ、2つ(たとえば、ペア)若しくはそれ以上のユニバーサル配列は、ユニバーサル配列と相補的な少なくとも1つ、2つ(たとえば、一対)若しくはそれ以上の単一ユニバーサルプライマーを用いて、複数の異なる配列の複製又は増幅を可能にしうる。従って、ユニバーサルプライマーは、こうしたユニバーサル配列とハイブリダイズすることができる配列を含む。標的核酸配列担持分子を修飾して、ユニバーサルアダプター(たとえば、非標的核酸配列)を異なる標的核酸配列の一端又は両端に結合させることができる。標的核酸に結合した1つ以上のユニバーサルプライマーは、ユニバーサルプライマーのハイブリダイゼーションのための部位を提供することができる。標的核酸に結合した1つ以上のユニバーサルプライマーは、同じでも、互いに異なってもよい。
本明細書で用いられる場合、抗体は、全長(たとえば、天然に存在するか若しくは通常の免疫グロブリン遺伝子断片組換えプロセスにより形成される)免疫グロブリン分子(たとえばIgG抗体)又は免疫グロブリン分子の免疫活性(すなわち特異的結合)部分、たとえば抗体フラグメントでありうる。
いくつかの実施形態では、抗体は、機能的抗体フラグメントである。たとえば、抗体フラグメントは、F(ab’)2、Fab’、Fab、Fv、sFvなどの抗体の一部でありうる。抗体フラグメントは、全長抗体により認識される同一の抗原に結合可能である。抗体フラグメントは、抗体の可変領域からなる単離された断片、たとえば、重鎖及び軽鎖の可変領域からなる「Fv」フラグメント並びに軽鎖及び重鎖の可変領域がペプチドリンカー(「scFvタンパク質」)により接続された組換え一本鎖ポリペプチド分子を含みうる。例示的な抗体としては、限定されるものではないが、癌細胞に対する抗体、ウイルスに対する抗体、細胞表面レセプター(たとえば、CD8、CD34、及びCD45)に結合する抗体、及び治療用抗体が挙げられうる。
本明細書で用いられる場合、「関連付けられる」又は「~に関連付けられる」という用語は、ある時点で2つ以上の種が共配置されているとして同定可能であることを意味しうる。関連付けは、2つ以上の種が類似の容器内にあることを意味しうる。関連付けは、インフォマティクス的関連付けでありうる。たとえば、2つ以上の種に関するデジタル情報が記憶され、且つその情報を用いてこれらの種の1つ以上が共配置されたことを決定可能である。関連付けはまた、物理的関連付けでありうる。いくつかの実施形態では、2つ以上の関連付けられる種は、互いに又は共通の固体若しくは半固体の表面に「テザー連結」、「結合」、又は「固定」される。関連付けは、ビーズなどの固体又は半固体の支持体に標識を結合するための共有結合手段又は非共有結合手段を意味しうる。関連付けは、標的と標識との間の共有結合でありうる。関連付けは、2つの分子(標的分子及び標識など)間のハイブリダイゼーションを含みうる。
本明細書で用いられる場合、「相補的」という用語は、2つのヌクレオチド間の精密なペアリングの能力を意味しうる。たとえば、核酸の所与の位置のヌクレオチドが他の核酸のヌクレオチドと水素結合可能である場合、2つの核酸はその位置で互いに相補的であるとみなされる。2つの一本鎖核酸分子間の相補性は、ヌクレオチドの一部のみが結合する場合には「部分的」でありうるし、一本鎖分子間のすべてに相補性が存在する場合には完全でありうる。第1のヌクレオチド配列が第2のヌクレオチド配列に相補的である場合、第1のヌクレオチド配列は第2の配列の「相補体」であるといえる。第1のヌクレオチド配列が第2の配列の逆(すなわち、ヌクレオチドの順序が逆)の配列に相補的である場合、第1のヌクレオチド配列は第2の配列の「逆相補体」であるといえる。本明細書で用いられる場合、「相補体」、「相補的」、及び「逆相補体」という用語は、同義的に用いることが可能である。ある分子が他の分子にハイブリダイズしうる場合、それはハイブリダイズしている分子の相補体でありうることが、本開示から理解される。
本明細書で用いられる場合、「デジタルカウンティング」という用語は、サンプル中の標的分子の数を推定する方法を意味しうる。デジタルカウンティングは、サンプル中の標的に関連付けられたユニーク標識の数を決定する工程を含みうる。この方法は、本来確率的であってもよく、分子をカウントする問題を、同一の分子の位置決定及び同定の問題から、所定の標識のセットの検出に関する一連のあり/なしのデジタル問題に変換する。
本明細書で用いられる場合、「標識」という用語は、サンプル内の標的に関連付けられる核酸コードを意味しうる。標識は、たとえば、核酸標識でありうる。標識は、全体又は一部が増幅可能な標識でありうる。標識は、全体又は一部がシーケンス可能標識でありうる。標識は、個別に同定可能な天然核酸の一部でありうる。標識は、既知の配列でありうる。標識は、核酸配列の接合(たとえば、天然配列と非天然配列との接合)を含みうる。本明細書で用いられる場合、「標識」という用語は、「インデックス」、「タグ」、又は「標識タグ」という用語と同義的に用いうる。標識は、情報を伝達可能である。たとえば、種々の実施形態では、標識は、サンプル同一性、サンプル源、細胞同一性、及び/又は標的を決定するために使用可能である。
本明細書で用いられる場合、「非枯渇リザーバー」という用語は、多種多様な標識から構成されたバーコード(たとえば、確率バーコード)のプールを意味しうる。非枯渇リザーバーは、非枯渇リザーバーが標的のプールに関連付けられる場合、各標的がユニークバーコードに関連付けられる可能性が高くなるように、多数の異なるバーコードを含みうる。各標識標的分子のユニーク性は、ランダム選択の統計により決定可能であり、標識の多様性と比較してコレクション中の同一の標的分子のコピー数に依存する。得られる標識標的分子のセットのサイズは、バーコーディングプロセスの確率的性質により決定可能であり、次いで、検出されたバーコードの数の解析は、元のコレクション又はサンプル中に存在する標的分子の数の計算を可能にする。存在する標的分子のコピー数とユニークバーコードの数との比が低い場合、標識標的分子はきわめてユニークである(すなわち、2つ以上の標的分子が1つの所与の標識で標識される確率は非常に低い)。
本明細書で用いられる場合、「核酸」という用語は、ポリヌクレオチド配列又はその断片を意味する。核酸はヌクレオチドを含みうる。核酸は細胞に対して外因性又は内因性でありうる。核酸は細胞フリー環境中に存在しうる。核酸は遺伝子又はその断片でありうる。核酸はDNAでありうる。核酸はRNAでありうる。核酸は1つ以上のアナログ(たとえば、修飾された骨格、糖又は核酸塩基)を含みうる。アナログのいくつかの例としては、限定されるものではないが、5-ブロモウラシル、ペプチド核酸、ゼノ核酸、モルホリノ体、ロックド核酸、グリコール核酸、トレオース核酸、ジデオキシヌクレオチド、コルジセピン、7-デアザ-GTP、フルオロフォア(たとえば、糖に結合されたローダミン又はフルオレセイン)、チオール含有ヌクレオチド、ビオチン結合ヌクレオチド、蛍光塩基アナログ、CpGアイランド、メチル-7-グアノシン、メチル化ヌクレオチド、イノシン、チオウリジン、プソイドウリジン、ジヒドロウリジン、キューオシン、及びワイオシンが挙げられる。「核酸」、「ポリヌクレオチド、「標的ポリヌクレオチド」、及び「標的核酸」は、同義的に用いうる。
核酸は、新しい又は向上した特徴(たとえば、向上した安定性)を有する核酸を提供するために1つ以上の修飾(たとえば、塩基修飾、骨格修飾)を含みうる。核酸は核酸アフィニティータグを含みうる。ヌクレオシドは塩基-糖の組合せでありうる。ヌクレオシドの塩基部分はヘテロ環塩基でありうる。かかるヘテロ環塩基の2つの最も一般的なクラスはプリン及びピリミジンである。ヌクレオチドは、ヌクレオシドの糖部分に共有結合されたリン酸基をさらに含むヌクレオシドでありうる。ペントフラノシル糖を含むヌクレオシドでは、リン酸基は、糖の2’、3’、又は5’ヒドロキシル部分に結合可能である。核酸を形成する際、リン酸基は、隣接ヌクレオシドを互いに共有結合して線状高分子化合物を形成可能である。ひいては、この線状高分子化合物のそれぞれの末端をさらに連結して環状化合物を形成可能である。しかしながら、線状化合物が一般に好適である。そのほかに、線状化合物は、内部ヌクレオチド塩基相補性を有しうるので、完全二本鎖又は部分二本鎖の化合物を生成するようにフォールディングしうる。核酸内では、リン酸基は、通常、核酸のヌクレオシド間骨格を形成するものとして参照可能である。結合又は骨格は、3’→5’ホスホジエステル結合でありうる。
核酸は、修飾骨格及び/又は修飾ヌクレオシド間結合を含みうる。修飾骨格は、骨格中にリン原子を保持するもの及び骨格中にリン原子を有していないものを含みうる。リン原子を中に含有する好適な修飾核酸骨格は、たとえば、ホスホロチオエート、キラルホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホトリエステル、アミノアルキルホスホトリエステル、3’-アルキレンホスホネートや5’-アルキレンホスホネートなどのメチルや他のアルキルのホスホネート、キラルホスホネート、ホスフィネート、3’-アミノホスホルアミデートやアミノアルキルホスホルアミデートなどのホスホルアミデート、ホスホロジアミデート、チオノホスホルアミデート、チオノアルキルホスホネート、チオノアルキルホスホトリエステル、セレノホスフェート、及び通常3’-5’結合、2’-5’結合アナログを有するボラノホスフェート、並びに1つ以上のヌクレオチド間結合が3’→3’、5’→5’、又は2’→2’結合である逆極性を有するものを含みうる。
核酸は、短鎖アルキル若しくはシクロアルキルのヌクレオシド間結合、混合ヘテロ原子及びアルキル若しくはシクロアルキルのヌクレオシド間結合、又は1つ以上の短鎖ヘテロ原子若しくはヘテロ環のヌクレオシド間結合により形成されるポリヌクレオチド骨格を含みうる。これらは、モルホリノ結合(ヌクレオシドの糖部分から部分的に形成される)、シロキサン骨格、スルフィド、スルホキシド、及びスルホン骨格、ホルムアセチル及びチオホルムアセチル骨格、メチレンホルムアセチル及びチオホルムアセチル骨格、リボアセチル骨格、アルケン含有骨格、スルファメート骨格、メチレンイミノ及びメチレンヒドラジノ骨格、スルホネート及びスルホンアミド骨格、アミド骨格を有するもの、並びに混合N、O、S、及びCH2構成部分を有する他のものを含みうる。
核酸は核酸ミメティックを含みうる。「ミメティック」という用語は、フラノース環のみ又はフラノース環とヌクレオチド間結合の両方が非フラノース基で置き換えられているポリヌクレオチドを含むことを意図し得、フラノース環のみの置換えは、糖サロゲートであるとして参照可能である。ヘテロ環塩基部分又は修飾ヘテロ環塩基部分は、適切な標的核酸とのハイブリダイゼーションのために保持可能である。かかる核酸の1つはペプチド核酸(PNA)でありうる。PNAでは、ポリヌクレオチドの糖骨格は、アミド含有骨格特にアミノエチルグリシン骨格で置換え可能である。ヌクレオチドは保持可能であり、且つ骨格のアミド部分のアザ窒素原子に直接的又は間接的に結合される。PNA化合物中の骨格は、PNAにアミド含有骨格を与える2つ以上の結合されたアミノエチルグリシン単位を含みうる。ヘテロ環塩基部分は、骨格のアミド部分のアザ窒素原子に直接的又は間接的に結合可能である。
核酸はモルホリノ骨格構造を含みうる。たとえば、核酸は、リボース環の代わりに6員モルホリノ環を含みうる。これらの実施形態のいくつかでは、ホスホロジアミデート又は他の非ホスホジエステルのヌクレオシド間結合によりホスホジエステル結合を置換え可能である。
核酸は、モルホリノ環に結合されたヘテロ環塩基を有する結合されたモルホリノ単位(たとえばモルホリノ核酸)を含みうる。結合基は、モルホリノ核酸中のモルホリノモノマー単位を結合可能である。非イオン性モルホリノ系オリゴマー化合物は、細胞タンパク質とのより少ない望ましくない相互作用を有しうる。モルホリノ系ポリヌクレオチドは、核酸の非イオン性ミミックでありうる。モルホリノクラス内のさまざまな化合物は、異なる結合基を用いて連結可能である。ポリヌクレオチドミメティックのさらなるクラスは、シクロヘキセニル核酸(CeNA)として参照可能である。核酸分子中に通常存在するフラノース環は、シクロヘキセニル環で置換え可能である。CeNA DMT保護ホスホロアミダイトモノマーは、ホスホロアミダイト化学を用いたオリゴマー化合物合成のために調製及び使用が可能である。核酸鎖中へのCeNAモノマーの取込みは、DNA/RNAハイブリッドの安定性を増加可能である。CeNAオリゴアデニレートは、天然複合体に類似した安定性を有する核酸相補体との複合体を形成可能である。さらなる修飾は、2’-ヒドロキシル基が糖環の4’炭素原子に結合されて2’-C,4’-C-オキシメチレン結合を形成することにより二環式糖部分を形成するロックド核酸(LNA)を含みうる。結合は、2’酸素原子と4’炭素原子とを架橋するメチレン(-CH2),基(式中、nは1又は2である)でありうる。LNA及びLNAアナログは、相補的核酸との非常に高い二本鎖熱安定性(Tm=+3~+10℃)、3’-エキソヌクレアーゼ分解に対する安定性、及び良好な溶解性を示しうる。
核酸はまた、核酸塩基(単に「塩基」ということが多い)の修飾又は置換を含みうる。本明細書で用いられる場合、「非修飾」又は「天然」の核酸塩基は、プリン塩基(たとえば、アデニン(A)及びグアニン(G))、並びにピリミジン塩基(たとえば、チミン(T)、シトシン(C)及びウラシル(U))を含みうる。修飾核酸塩基は、他の合成及び天然の核酸塩基、たとえば、5-メチルシトシン(5-me-C)、5-ヒドロキシメチルシトシン、キサンチン、ヒポキサンチン、2-アミノアデニン、アデニン及びグアニンの6-メチル及び他のアルキル誘導体、アデニン及びグアニンの2-プロピル及び他のアルキル誘導体、2-チオウラシル、2-チオチミン及び2-チオシトシン、5-ハロウラシル及びシトシン、5-プロピニル(-C=C-CH3)ウラシル及びシトシン、並びにピリミジン塩基の他のアルキニル誘導体、6-アゾウラシル、シトシン及びチミン、5-ウラシル(プソイドウラシル)、4-チオウラシル、8-ハロ、8-アミノ、8-チオール、8-チオアルキル、8-ヒドロキシル、並びに他の8-置換アデニン及びグアニン、5-ハロ特に5-ブロモ、5-トリフルオロメチル及び他の5-置換ウラシル及びシトシン、7-メチルグアニン及び7-メチルアデニン、2-F-アデニン、2-アミノアデニン、8-アザグアニン及び8-アザアデニン、7-デアザグアニン及び7-デアザアデニン、並びに3-デアザグアニン及び3-デアアデニンを含みうる。修飾核酸塩基は、三環式ピリミジン、たとえば、フェノキサジンシチジン(1H-ピリミド(5,4-b)(1,4)ベンゾオキサジン-2(3H)-オン)、フェノチアジンシチジン(1H-ピリミド(5,4-b)(1,4)ベンゾチアジン-2(3H)-オン)、置換フェノキサジンシチジン(たとえば、9-(2-アミノエトキシ)-H-ピリミド(5,4-(b)(1,4)ベンゾオキサジン-2(3H)-オン)などのG-クランプ、フェノチアジンシチジン(1H-ピリミド(5,4-b)(1,4)ベンゾチアジン-2(3H)-オン)、置換フェノキサジンシチジン(たとえば、9-(2-アミノエトキシ)-H-ピリミド(5,4-(b)(1,4)ベンゾオキサジン-2(3H)-オン)などのG-クランプ、カルバゾールシチジン(2H-ピリミド(4,5-b)インドール-2-オン)、ピリドインドールシチジン(H-ピリド(3’,2’:4,5)ピロロ[2,3-d]ピリミジン-2-オン)を含みうる。
本明細書で用いられる場合、「サンプル」という用語は、標的を含む組成物を意味しうる。本開示の方法、デバイス、及びシステムによる分析に好適なサンプルとしては、細胞、組織、器官、又は生物が挙げられる。
本明細書で用いられる場合、「サンプリングデバイス」又は「デバイス」という用語は、サンプルのセクションの採取及び/又は基材上へのセクションの配置を行いうるデバイスを意味しうる。サンプルデバイスとは、たとえば、蛍光活性化細胞選別(FACS)機、セルソーター機、生検針、生検デバイス、組織切片化デバイス、マイクロ流体デバイス、ブレードグリッド、及び/又はミクロトームを意味しうる。
本明細書で用いられる場合、「固体担体」という用語は、複数のバーコード(たとえば、確率バーコード)を結合しうる離散した固体又は半固体の表面を意味しうる。固体担体は、核酸を(たとえば共有結合又は非共有結合で)固定しうるプラスチック、セラミック、金属、又は高分子材料(たとえばヒドロゲル)で構成された任意のタイプの中実、多孔性、又は中空のスフェア、ボール、ベアリング、シリンダー、又は他の類似の構成体を包含しうる。固体担体は、球状(たとえばマイクロスフェア)でありうるか又は非球状若しくは不規則形状、たとえば、立方体形、直方体形、角錐形、円柱形、円錐形、扁球形、ディスク形などを有しうる離散粒子を含みうる。ビーズは、非球状の形状でありうる。アレイ状に離間して配置された複数の固体担体は、基材を含まないこともありうる。固体担体は、「ビーズ」という用語と同義的に用いられうる。
本明細書で用いられる場合、「確率バーコード」という用語は、本開示の標識を含むポリヌクレオチド配列を意味しうる。確率バーコードは、確率バーコーディングに使用可能なポリヌクレオチド配列でありうる。確率バーコードは、サンプル中の標的を定量可能である。確率バーコードは、標識を標的に関連付けた後に起こりうるエラーの制御に使用可能である。たとえば、確率バーコードは、増幅又はシーケンシングのエラーを評価可能である。標的に関連付けられた確率バーコードは、確率バーコード標的又は確率バーコードタグ標的と呼ぶことが可能である。
本明細書で用いられる場合、「遺伝子特異的確率バーコード」という用語は、標識及び遺伝子特異的な標的結合領域を含むポリヌクレオチド配列を意味しうる。確率バーコードは、確率バーコーディングに使用可能なポリヌクレオチド配列でありうる。確率バーコードは、サンプル中の標的を定量するのに使用可能である。確率バーコードは、標識を標的に関連付けた後に起こりうるエラーの制御に使用可能である。たとえば、確率バーコードは、増幅又はシーケンシングのエラーを評価するのに使用可能である。標的に関連付けられた確率バーコードは、確率バーコード標的又は確率バーコードタグ標的と呼ぶことが可能である。
本明細書で用いられる場合、「確率バーコーディング」という用語は、核酸のランダム標識化(たとえばバーコーディング)を意味する。確率バーコーディングは、標識を標的に関連付けて、標的に関連付けられた標識を定量するために再帰的ポアソンストラテジーを利用することができる。本明細書で用いられる場合、「確率バーコーディング」という用語は、「確率標識化」と同義的に用いられうる。
本明細書で用いられる場合、「標的」という用語は、バーコード(たとえば確率バーコード)に関連付け可能な組成物を意味しうる。本開示の方法、デバイス、及びシステムによる分析に例示的な好適な標的としては、オリゴヌクレオチド、DNA、RNA、mRNA、マイクロRNA、tRNAなどが挙げられる。標的は一本鎖又は二本鎖でありうる。いくつかの実施形態では、標的は、タンパク質、ペプチド、又はポリペプチドでありうる。いくつかの実施形態では、標的は脂質である。本明細書で用いられる場合、「標的」は、「種」と同義的に用いられうる。
本明細書で用いられる場合、「逆転写酵素」という用語は、逆転写酵素活性を有する(すなわち、RNA鋳型からのDNAの合成を触媒する)酵素のグループを意味しうる。一般的には、かかる酵素としては、限定されるものではないが、レトロウイルス逆転写酵素、レトロトランスポゾン逆転写酵素、レトロプラスミド逆転写酵素、レトロン逆転写酵素、細菌逆転写酵素、グループIIイントロン由来逆転写酵素、及びそれらの突然変異体、変異体、又は誘導体が挙げられる。非レトロウイルス逆転写酵素としては、非LTRレトロトランスポゾン逆転写酵素、レトロプラスミド逆転写酵素、レトロン逆転写酵素、及びグループIIイントロン逆転写酵素が挙げられる。グループIIイントロン逆転写酵素の例としては、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococc s lactis)Ll.LtrBイントロン逆転写酵素、サーモシネココッカス・エロンガツス(Thermosynechococcus elongatus)TeI4cイントロン逆転写酵素、又はジオバチルス・ステアロサーモフィラス(Geobacillus stearothermophilus)GsI-IICイントロン逆転写酵素が挙げられる。他のクラスの逆転写酵素としては、多くのクラスの非レトロウイルス逆転写酵素(すなわち、レトロン、グループIIイントロン、及び特に多様性生成レトロエレメント)が挙げられうる。
「ユニバーサルアダプタープライマー」、「ユニバーサルプライマーアダプター」又は「ユニバーサルアダプター配列」という用語は、置き換え可能に用いられて、バーコード(たとえば、確率バーコード)をハイブリダイズして、遺伝子特異的バーコードを作製するために使用することができるヌクレオチド配列を指す。ユニバーサルアダプター配列は、たとえば、本開示の方法に用いられるすべてのバーコードに対してユニバーサルである既知の配列であってよい。たとえば、本明細書に開示する方法を用いて複数の標的が標識される場合、標的特異的配列の各々を同じユニバーサルアダプター配列に連結させてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に開示する方法に、2つ以上のユニバーサルアダプター配列を使用することができる。たとえば、本明細書に開示する方法を用いて複数の標的が標識される場合、標的特異的配列の少なくとも2つを異なるユニバーサルアダプター配列と連結させる。ユニバーサルアダプタープライマー及びその補体は、2つのオリゴヌクレオチドに含有させてもよく、そのうちの1つは、標的特異的配列を含み、他方は、バーコードを含む。たとえば、ユニバーサルアダプター配列は、標的核酸と相補的なヌクレオチド配列を生成するための標的特異的配列を含むオリゴヌクレオチドの一部であってもよい。バーコードと、ユニバーサルアダプター配列の相補的配列を含む第2のオリゴヌクレオチドは、ヌクレオチド配列とハイブリダイズして、標的特異的バーコード(たとえば、標的特異的確率バーコード)を生成しうる。いくつかの実施形態では、ユニバーサルアダプタープライマーは、本開示の方法で使用されるユニバーサルPCRプライマーとは異なる配列を有する。
バーコード
確率バーコーディングなどのバーコーディングは、たとえば、米国特許出願公開第20150299784号明細書、国際公開第2015031691号パンフレット、及びFu et al,Proc Natl Acad Sci U.S.A.2011 May 31;108(22):9026-31に記載されており、これらの刊行物の内容は、その全体を参照により本明細書に組み込む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるバーコードは、標的に確率標識(たとえば、バーコード、タグ)を付けるために使用することができるポリヌクレオチド配列でありうる確率バーコードでありうる。バーコードは、確率バーコードの異なるバーコード配列の数及び標識される標的のいずれかの出現の回数の比率が、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1、100:1、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値でありうる場合、確率バーコードと呼ばれうる。標的は、同一又はほぼ同一の配列を有するmRNA分子を含むmRNA種でありうる。バーコードは、確率バーコードの異なるバーコード配列の数及び標識される標的のいずれかの出現の回数の比率が、少なくとも、又は多くとも、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1、又は100:1である場合、確率バーコードと呼ばれうる。確率バーコードのバーコード配列は、分子標識と呼ばれうる。
バーコード、たとえば確率バーコードは、1つ以上の標識を含みうる。例示的な標識としては、ユニバーサル標識、細胞標識、バーコード配列(たとえば分子標識)、サンプル標識、プレート標識、空間標識、及び/又はプレ空間標識を挙げることができる。図1は、空間標識を有する例示的なバーコード104を示す。バーコード104は、バーコードを固体担体105に連結しうる5’アミンを含んでよい。バーコードは、ユニバーサル標識、次元標識、空間標識、細胞標識、及び/又は分子標識を含みうる。バーコード中のさまざまな標識(限定するものではないが、ユニバーサル標識、次元標識、空間標識、細胞標識、及び分子標識など)の順序は変動しうる。たとえば、図1に示すように、ユニバーサル標識は、最も5’側の標識であってよく、分子標識は、最も3’側の標識であってもよい。空間標識、次元標識、及び細胞標識は、任意の順序であってよい。いくつかの実施形態では、ユニバーサル標識、空間標識、次元標識、細胞標識、及び分子標識は、任意の順序であってよい。バーコードは、標的結合領域を含みうる。標的結合領域は、サンプル中の標的(たとえば、標的核酸、RNA、mRNA、DNA)と相互作用することができる。たとえば、標的結合領域は、mRNAのポリ(A)テールと相互作用することができるオリゴ(dT)配列を含みうる。ある場合、バーコードの標識(たとえば、ユニバーサル標識、次元標識、空間標識、細胞標識、及びバーコード配列)は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、若しくは20ヌクレオチド又はそれ以上によって隔てられうる。
標識、たとえば、細胞標識は、規定長さ、たとえば、各々7ヌクレオチド(いくつかのハミングエラー訂正コードに使用されるビット数に相当する)の核酸部分配列の固有のセットを含んでもよく、これらは、エラー訂正能力を賦与するように設計することができる。エラー訂正部分配列のセットは、7つのヌクレオチド配列を含み、これらは、セット内の配列の任意のペア組合せが、規定の「遺伝子距離」(又はミスマッチ塩基の数)を呈示するように、設計することができ、たとえば、3ヌクレオチドの遺伝子距離を呈示するように、1セットのエラー訂正部分配列を設計することができる。この場合、標識化標的核酸分子についてのシーケンシングデータのセット内のエラー訂正配列の見直しによって、増幅若しくはシーケンシングエラーを検出又は訂正することが可能になる。いくつかの実施形態では、エラー訂正コードを作製するために用いられる核酸部分配列の長さは、たとえば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、31、40、50ヌクレオチド長、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲であってよい。いくつかの実施形態では、エラー訂正コードを作製するために、他の長さの核酸部分配列を使用することも可能である。
バーコードは、標的結合領域を含みうる。標的結合領域は、サンプル中の標的と相互作用することができる。標的は、リボ核酸(RNA)、メッセンジャーRNA(mRNA)、microRNA、低分子干渉RNA(siRNA)、RNA分解産物、各々がポリ(A)テールを含有するRNA、又はそれらの任意の組合せであってもよいし、これらを含んでもよい。いくつかの実施形態では、複数の標的は、デオキシリボ核酸(DNA)を含みうる。
いくつかの実施形態では、標的結合領域は、mRNAのポリ(A)テールと相互作用することができるオリゴ(dT)配列を含みうる。バーコードの標識(たとえば、ユニバーサル標識、次元標識、空間標識、細胞標識、及びバーコード(たとえば、分子標識))の1つ以上は、バーコードの残りの標識の別の1つ又は2つからスペーサによって隔てることができる。スペーサは、たとえば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、若しくは20ヌクレオチド又はそれ以上であってよい。いくつかの実施形態では、バーコードの標識のいずれもスペーサによって隔てられない。
ユニバーサル標識
バーコードは1つ以上のユニバーサル標識を含みうる。いくつかの実施形態では、1つ以上のユニバーサル標識は、所与の固体担体に結合されるバーコードのセット中のすべてのバーコードで同一でありうる。いくつかの実施形態では、1つ以上のユニバーサル標識は、複数のビーズに結合されるすべてのバーコードで同一でありうる。いくつかの実施形態では、ユニバーサル標識は、シーケンシングプライマーにハイブリダイズ可能な核酸配列を含みうる。シークエンシングプライマーは、ユニバーサル標識を含むバーコードをシーケンスするために使用可能である。シークエンシングプライマー(たとえば、ユニバーサルシークエンシングプライマー)は、高スループットシークエンシングプラットフォームに関連付けられるシークエンシングプライマーを含みうる。いくつかの実施形態では、ユニバーサル標識は、PCRプライマーにハイブリダイズ可能な核酸配列を含みうる。いくつかの実施形態では、ユニバーサル標識は、シークエンシングプライマー及びPCRプライマーにハイブリダイズ可能な核酸配列を含みうる。シーケンシングプライマー又はPCRプライマーにハイブリダイズ可能なユニバーサル標識の核酸配列は、プライマー結合部位として参照しうる。ユニバーサル標識は、バーコードの転写を開始するために使用しうる配列を含みうる。ユニバーサル標識は、バーコード又はバーコード内の領域の伸長のために、使用しうる配列を含みうる。ユニバーサル標識は、約1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50ヌクレオチド長、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲であってよい。たとえば、ユニバーサル標識は、少なくとも約10ヌクレオチドを含みうる。ユニバーサル標識は、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、100、200、若しくは300ヌクレオチド長でありうる。いくつかの実施形態では、切断可能なリンカー又は修飾ヌクレオチドは、担体からバーコードを切断して除去することを可能にするユニバーサル標識配列の一部であってよい。
次元標識
バーコードは1つ以上の次元標識を含みうる。いくつかの実施形態では、次元標識は、標識化(たとえば、確率標識化)が行われた次元に関する情報を提供する核酸配列を含みうる。たとえば、次元標識は、標的に確率バーコードが付された時点に関する情報を提供可能である。次元標識は、サンプルのバーコーディング(たとえば、確率バーコーディング)の時点に関連付け可能である。次元標識は、標識化の時点で活性化可能である。異なる時点で異なる次元標識を活性化可能である。次元標識は、標的、標的のグループ、及び/又はサンプルに確率バーコードを付けた順序に関する情報を提供する。たとえば、細胞集団は、細胞周期のG0期に確率バーコードを付けることが可能である。細胞は、細胞周期のG1期にバーコード(たとえば、確率バーコード)で再びパルスすることが可能である。細胞は、細胞周期のS期にバーコードで再びパルスすることが可能であり、他の時期も同様である。各パルス時(たとえば、細胞周期の各期)のバーコードは、異なる次元標識を含みうる。こうして、次元標識は、細胞周期のどの期に標的に標識したかに関する情報を提供する。次元標識は、多種多様な生物時間を精査することが可能である。例示的な生物時間としては、限定されるものではないが、細胞周期、転写(たとえば転写開始)、及び転写物分解が挙げられうる。他の例として、薬剤治療及び/又は療法の前及び/又は後にサンプル(たとえば、細胞、細胞集団)に確率標識を付けることが可能である。識別可能な標的のコピー数の変化は、薬剤及び/又は療法に対するサンプルの反応の指標でありうる。
次元標識は、活性化可能であってよい。活性化可能な次元標識は、特定の時点で活性化可能でありうる。活性化可能な標識は、たとえば、構成的に活性化することができる(たとえば、オフに切り替わらない)。活性化可能な次元標識は、たとえば、可逆的に活性化可能である(たとえば、活性化可能な次元標識は、オン・オフの切替えが可能である)。たとえば、次元標識は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、若しくは10回又はそれ以上可逆的に活性化可能でありうる。次元標識は、たとえば、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、若しくは10回又はそれ以上可逆的に活性化可能でありうる。いくつかの実施形態では、次元標識は、蛍光、光、化学的イベント(たとえば、切断、他の分子のライゲーション、修飾(たとえば、ペグ化、SUMO化、アセチル化、メチル化、脱アセチル化、脱メチル化)の付加、光化学的イベント(たとえば、光ケージング)、及び非天然ヌクレオチドの導入により活性化可能である。
次元標識は、いくつかの実施形態では、所与の固体担体(たとえばビーズ)に結合されるすべてのバーコード(たとえば、確率バーコード)で同一でありうるが、異なる固体担体(たとえばビーズ)では異なりうる。いくつかの実施形態では、同一の固体担体上のバーコードの少なくとも60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、99%、又は100%は、同一の次元標識を含みうる。いくつかの実施形態では、同じ固体担体上のバーコードの少なくとも60%は、同一の次元標識を含みうる。いくつかの実施形態では、同一の固体担体上のバーコードの少なくとも95%は、同一の次元標識を含みうる。
複数の固体担体(たとえばビーズ)には、106程度又はそれ以上のユニーク次元標識配列が存在可能である。次元標識は、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値のヌクレオチド長でありうる。次元標識は、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、100、200、若しくは300ヌクレオチド長でありうる。次元標識は、約5~約200ヌクレオチドを含みうる。次元標識は、約10~約150ヌクレオチドを含みうる。次元標識は、約20~約125ヌクレオチドを含みうる。
空間標識
バーコードは1つ以上の空間標識を含みうる。いくつかの実施形態では、空間標識は、バーコードに関連付けられる標的分子の空間配向に関する情報を提供する核酸配列を含みうる。空間標識は、サンプル中の座標に関連付け可能である。座標は固定座標でありうる。たとえば、座標は基材を基準にして固定可能である。空間標識は二次元又は三次元のグリッドを基準にしうる。座標はランドマークを基準にして固定可能である。ランドマークは空間内で同定可能である。ランドマークはイメージング可能な構造体でありうる。ランドマークは生物学的構造体たとえば解剖学的ランドマークでありうる。ランドマークは細胞ランドマーク(たとえばオルガネラ)でありうる。ランドマークは、非天然ランドマーク、たとえば、色コード、バーコード、磁性、蛍光、放射能、又はユニークなサイズ若しくは形状のような同定可能な識別子を有する構造体でありうる。空間標識は、物理的パーティション(たとえば、ウェル、容器、又はドロップレット)に関連付け可能である。いくつかの実施形態では、空間内の1つ以上の位置にコードを付けるために複数の空間標識が一緒に使用される。
空間標識は、所与の固体担体(たとえばビーズ)に結合されるすべてのバーコードで同一であってよいが、異なる固体担体(たとえばビーズ)については異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、同一の空間標識を含む、同一の固体担体上のバーコードのパーセンテージは、60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、99%、100%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値でありうる。いくつかの実施形態では、同一の空間標識を含む、同一の固体担体上のバーコードのパーセンテージは、少なくとも、又は多くとも、60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、99%、若しくは100%でありうる。いくつかの実施形態では、同一の固体担体上のバーコードの少なくとも60%が、同一の空間標識を含んでよい。いくつかの実施形態では、同一の固体担体上のバーコードの少なくとも95%が、同一の空間標識を含んでよい。
複数の固体担体(たとえばビーズ)には、106程度又はそれ以上のユニーク空間標識配列が存在可能である。空間標識は、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値のヌクレオチド長でありうる。空間標識は、少なくとも、又は多くとも1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、100、200、若しくは300ヌクレオチド長でありうる。空間標識は、約5~約200ヌクレオチドを含みうる。空間標識は、約10~約150ヌクレオチドを含みうる。空間標識は、約20~約125ヌクレオチドを含みうる。
細胞標識
バーコードは、1つ以上の細胞標識を含みうる。いくつかの実施形態では、細胞標識は、どの標的核酸がどの細胞に由来するかを決定するための情報を提供する核酸配列を含みうる。いくつかの実施形態では、細胞標識は、所与の固体担体(たとえばビーズ)に結合されるすべてのバーコードで同一であるが、異なる固体担体(たとえばビーズ)については異なっている。いくつかの実施形態では、同一の細胞標識を含む、同一の固体担体上のバーコードのパーセンテージは、60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、99%、100%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値でありうる。いくつかの実施形態では、同一の細胞標識を含む、同一の固体担体上のバーコードのパーセンテージは、60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、99%、若しくは100%、又はそうした近似値であってよい。たとえば、同一の固体担体上のバーコードの少なくとも60%が、同一の細胞標識を含みうる。別の例として、同一の固体担体上のバーコードの少なくとも95%が、同一の細胞標識を含んでもよい。
複数の固体担体(たとえばビーズ)には、106程度又はそれ以上のユニーク細胞標識配列が存在可能である。細胞標識は、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値のヌクレオチド長でありうる。細胞標識は、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、100、200、若しくは300ヌクレオチド長でありうる。たとえば、細胞標識は、約5~約200ヌクレオチドを含みうる。別の例として、細胞標識は、約10~約150ヌクレオチドを含みうる。さらに別の例として、細胞標識は、約20~約125ヌクレオチドを含みうる。
バーコード配列
バーコードは、1つ以上のバーコード配列を含みうる。いくつかの実施形態では、バーコード配列は、バーコードにハイブリダイズされた標的核酸種の特定のタイプについての情報の同定を提供する核酸配列を含みうる。バーコード配列は、バーコード(たとえば標的結合領域)にハイブリダイズされた標的核酸種の特定の存在に対するカウンターを提供する(たとえば、概算を提供する)核酸配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、バーコード配列の多様なセットが、所与の固体担体(たとえばビーズ)に結合される。いくつかの実施形態では、102、103、104、105、106、107、108、109、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値のユニーク分子標識配列が存在しうる。たとえば、複数のバーコードは、識別可能な配列を有する約6561のバーコード配列を含みうる。別の例として、複数のバーコードは、識別可能な配列を有する約65536のバーコード配列を含みうる。いくつかの実施形態では、少なくとも、又は多くとも、102、103、104、105、106、107、108、又は109のユニークバーコード配列が存在しうる。ユニーク分子標識配列は、所与の固体担体(たとえばビーズ)に結合されうる。
バーコードの長さは、さまざまな履行において異なるものであってよい。バーコードは、約、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値のヌクレオチド長でありうる。バーコードは、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、100、200、若しくは300ヌクレオチド長でありうる。
分子標識
確率バーコードは、1つ以上の分子標識を含みうる。分子標識は、バーコード配列を含みうる。いくつかの実施形態では、分子標識は、確率バーコードにハイブリダイズされた標的核酸種の特定のタイプを同定するための情報を提供する核酸配列を含みうる。分子標識は、確率バーコード(たとえば標的結合領域)にハイブリダイズされた標的核酸種の特定の存在に対するカウンターを提供する核酸配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、分子標識の多様なセットが所与の固体担体(たとえばビーズ)に結合される。いくつかの実施形態では、102、103、104、105、106、107、108、109、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値のユニーク分子標識配列が存在しうる。たとえば、複数の確率バーコードは、識別可能な配列を有する約6561の分子標識を含みうる。別の例として、複数の確率バーコードは、識別可能な配列を有する約65536の分子標識を含みうる。いくつかの実施形態では、少なくとも、又は多くとも、102、103、104、105、106、107、108、若しくは109のユニーク分子標識配列が存在しうる。ユニーク分子標識配列の確率バーコードは、所与の固体担体(たとえばビーズ)に結合されうる。
複数の確率バーコードを用いた確率バーコーディングでは、異なる分子標識配列の数及び標的のいずれかの出現の回数の比率は、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1、100:1、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値でありうる。標的は、同一又はほぼ同一の配列を有するmRNA分子を含むmRNA種でありうる。いくつかの実施形態では、異なる分子標識配列の数及び標的のいずれかの出現の回数の比率は、少なくとも、又は多くとも、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1、若しくは100:1である。
分子標識は、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50ヌクレオチド長、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値のヌクレオチド長でありうる。分子標識は、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、100、200、若しくは300ヌクレオチド長でありうる。
標的結合領域
バーコードは、捕捉プローブなどの1つ以上の標的結合領域を含みうる。
いくつかの実施形態では、標的結合領域は、対象の標的とハイブリダイズすることができる。いくつかの実施形態では、標的結合領域は、標的(たとえば、標的核酸、標的分子、たとえば、分析される細胞核酸)、たとえば、特定の遺伝子配列に特異的にハイブリダイズする核酸配列を含みうる。いくつかの実施形態では、標的結合領域は、特定の標的核酸の特定の位置に結合(たとえばハイブリダイズ)しうる核酸配列を含みうる。いくつかの実施形態では、標的結合領域は、制限酵素部位オーバーハング(たとえば、EcoRI付着末端オーバーハング)への特異的なハイブリダイゼーションが可能な核酸配列を含みうる。次いで、バーコードは、制限部位オーバーハングに相補的な配列を含む任意の核酸分子にライゲートしうる。
いくつかの実施形態では、標的結合領域は非特異的標的核酸配列を含みうる。非特異的標的核酸配列は、標的核酸の特定の配列に依存せずに複数の標的核酸に結合しうる配列を意味しうる。たとえば、標的結合領域は、ランダムマルチマー配列を含みうるか又はmRNA分子のポリ(A)テールにハイブリダイズするオリゴ(dT)配列を含みうる。ランダムマルチマー配列は、たとえば、ランダムダイマー、ランダムトリマー、ランダムクアトラマー、ランダムペンタマー、ランダムヘキサマー、ランダムセプタマー、ランダムオクタマー、ランダムノナマー、ランダムデカマー、又は任意の長さのより高次のランダムマルチマーの配列でありうる。いくつかの実施形態では、標的結合領域は、所与のビーズに結合されたすべてのバーコードで同一である。いくつかの実施形態では、所与のビーズに結合された複数のバーコードの標的結合領域は、2つ以上の異なる標的結合配列を含む。標的結合領域は、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値のヌクレオチド長でありうる。若しくはそれ以上又は概略で少なくともそうしたヌクレオチド長でありうる。標的結合領域は、多くとも約5、10、15、20、25、30、35、40、45、50ヌクレオチド長又はそれ以上でありうる。
いくつかの実施形態では、標的結合領域は、ポリアデニル化末端を含むmRNAにハイブリダイズすることができるオリゴ(dT)を含みうる。標的結合領域は、遺伝子特異的でありうる。たとえば、標的結合領域は、標的の特定の領域にハイブリダイズするように構成することができる。標的結合領域は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値のヌクレオチド長でありうる。標的結合領域は、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、若しくは30ヌクレオチド長でありうる。標的結合領域は、約5~30ヌクレオチド長であってもよい。バーコードが、遺伝子特異的標的結合領域を含む場合、このバーコードは、本明細書において遺伝子特異的バーコードと呼ぶことができる。
配向性
バーコードは、バーコードの配向(たとえばアライメント)のために使用することができる1つ以上の配向性を含みうる。バーコードは、等電点電気泳動用の部分を含みうる。異なるバーコードは、異なる等電点電気泳動点を含みうる。こうしたバーコードをサンプルに導入した場合、サンプルは、バーコードを既知の形態にオリエントするために等電点電気泳動を行うことが可能である。こうして、オリエント性は、サンプルでバーコードの既知のマップを作成するために使用可能である。例示的なオリエント性としては、電気泳動移動度(たとえば、バーコードのサイズに基づく)、等電点、スピン、伝導率、及び/又はセルフアセンブリーが挙げられうる。たとえば、セルフアセンブリーのオリエント性を含むバーコードは、活性化時に特定のオリエンテーションにセルフアセンブル可能である(たとえば、核酸ナノ構造)。
親和性
バーコードは、1つ以上の親和性を含みうる。たとえば、空間標識は、親和性を含みうる。親和性は、他のエンティティー(たとえば細胞レセプター)とのバーコードの結合を促進することができる化学的及び/又は生物学的部分を含みうる。たとえば、親和性は、抗体、たとえば、サンプル上の特定の部分(たとえばレセプター)に特異的な抗体を含みうる。いくつかの実施形態では、抗体は、バーコードを特定の細胞型又は分子に誘導することができる。特定の細胞型若しくは分子及び/又はその近傍にある標的を確率標識化することができる。抗体はバーコードを特定の位置に誘導することができるので、いくつかの実施形態において、親和性は、空間標識のヌクレオチド配列に加え、空間情報も提供することができる。抗体は、治療用抗体、たとえば、モノクローナル抗体又はポリクローナル抗体であってもよい。抗体は、ヒト化されていても、又はキメラであってもよい。抗体は、ネイキッド抗体又は融合抗体であってもよい。
抗体は、全長(すなわち、天然に存在するか若しくは通常の免疫グロブリン遺伝子断片組換えプロセスにより形成される)免疫グロブリン分子(たとえばIgG抗体)又は免疫グロブリン分子の免疫活性(すなわち特異的結合)部分たとえば抗体フラグメントでありうる。
抗体フラグメントは、たとえば、F(ab’)2、Fab’、Fab、Fv、sFvなどの抗体の一部でありうる。いくつかの実施形態において、抗体フラグメントは、全長抗体により認識される同一の抗原に結合可能である。抗体フラグメントは、抗体の可変領域からなる単離された断片、たとえば、重鎖及び軽鎖の可変領域からなる「Fv」フラグメント並びに軽鎖及び重鎖の可変領域がペプチドリンカーにより接続された組換え一本鎖ポリペプチド分子(「scFvタンパク質」)を含みうる。例示的な抗体としては、限定されるものではないが、癌細胞に対する抗体、ウイルスに対する抗体、細胞表面レセプター(CD8、CD34、CD45)に結合する抗体、及び治療用抗体が挙げられうる。
ユニバーサルアダプタープライマー
バーコードは、1つ以上のユニバーサルアダプタープライマーを含みうる。たとえば、遺伝子特異的確率バーコードなどの遺伝子特異的バーコードは、ユニバーサルアダプタープライマーを含みうる。ユニバーサルアダプタープライマーは、すべてのバーコードに対してユニバーサルであるヌクレオチド配列を意味しうる。ユニバーサルアダプタープライマーは、遺伝子特異的バーコードを構築するために使用することができる。ユニバーサルアダプタープライマーは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値のヌクレオチド長でありうる。ユニバーサルアダプタープライマーは、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、若しくは30ヌクレオチド長でありうる。ユニバーサルアダプタープライマーは、約5~30ヌクレオチド長であってもよい。
リンカー
バーコードが、2つ以上のタイプの標識(たとえば、2つ以上の細胞標識又は2つ以上のバーコード配列、たとえば1つの分子標識)を含む場合、標識には、リンカー標識配列が組み入れられうる。リンカー標識配列は、少なくとも約5、10、15、20、25、30、35、40、45、50又はそれ以上のヌクレオチド長でありうる。リンカー標識配列は、多くとも約5、10、15、20、25、30、35、40、45、50又はそれ以上のヌクレオチド長でありうる。ある場合、リンカー標識配列は、12ヌクレオチド長である。リンカー標識配列を用いて、バーコードの合成を容易にすることができる。リンカー標識は、エラー訂正(たとえばハミング)コードを含みうる。
固体担体
本明細書に開示される確率バーコードなどのバーコードは、いくつかの実施形態において、固体担体と結合することができる。固体担体は、たとえば、合成粒子であってよい。いくつかの実施形態では、固体担体上の複数のバーコード(たとえば、第1の複数のバーコード)の確立バーコードの分子標識などのバーコード配列(たとえば、第1のバーコード配列)の一部又は全部が、少なくとも1ヌクレオチド異なる。同じ固体担体上のバーコードの細胞標識は、同じであってもよい。異なる固体担体上のバーコードの細胞標識は、少なくとも1ヌクレオチド異なりうる。たとえば、第1の固体担体上の第1の複数のバーコードの第1の細胞標識は、同じ配列を有してよく、第2の固体担体上の第2の複数のバーコードの第2の細胞標識は、同じ配列を有してよい。第1の固体担体上の第1の複数のバーコードの第1の細胞標識と、第2の固体担体上の第2の複数のバーコードの第2の細胞標識とは、少なくとも1ヌクレオチド異なりうる。細胞標識は、たとえば、約5~20ヌクレオチド長でありうる。バーコード配列は、たとえば、約5~20ヌクレオチド長でありうる。合成粒子は、たとえば、ビーズであってよい。
ビーズは、たとえば、シリカゲルビーズ、調節多孔性ガラスビーズ、磁気ビーズ、ダイナビーズ、セファデックス/セファロースビーズ、セルロースビーズ、ポリスチレンビーズ、又はそれらの任意の組合せであってよい。ビーズは、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、又はそれらの任意の組合せなどの材料を含みうる。
いくつかの実施形態では、ビーズは、ポリマービーズ、たとえば、変形性ビーズ又はゲルビーズであってよく、これらは、バーコード又は確率バーコードで官能化されている(たとえば、10X Genomics(San Francisco,CA)からのゲルビーズなど)。いくつかの実施形態では、ゲルビーズは、ポリマーベースのゲルを含みうる。ゲルビーズは、たとえば、1つ以上のポリマー前駆体を液滴中に封入することによって作製することができる。促進剤(たとえば、テトラメチルエチレンジアミン(TEMED))にポリマー前駆体を曝露すると、ゲルビーズが作製されうる。
いくつかの実施形態では、粒子は、分解性でありうる。たとえば、ポリマービーズは、たとえば、所望の条件下で、溶解、溶融、又は分解しうる。所望の条件は、環境条件を含みうる。所望の条件は、制御された様式で、ポリマービーズの溶解、溶融、又は分解を引き起こしうる。ゲルビーズは、化学的刺激、物理的刺激、生物学的刺激、熱刺激、磁気刺激、電気刺激、光刺激、又はそれらの任意の組合せによって、溶解、溶融、又は分解しうる。
たとえば、オリゴヌクレオチドバーコードなどの被検物質及び/若しくは試薬を、ゲルビーズの内側表面(たとえば、オリゴヌクレオチドバーコード及び/若しくはオリゴヌクレオチドバーコードを作製するために用いられる材料の拡散を介して進入可能な内部)並びに/又はゲルビーズの外側表面、或いは本明細書に記載されるいずれか他のマイクロカプセルにカップリング/固定してもよい。カップリング/固定は、化学結合(たとえば、共有結合、イオン結合)又は物理的現象(たとえば、ファンデルワールス力、双極子-双極子相互作用など)の任意の形態を介するものであってよい。いくつかの実施形態では、ゲルビーズ又は本明細書に記載する任意の他のマイクロカプセルに対する試薬のカップリング/固定は、たとえば、不安定部分(たとえば、本明細書に記載の化学架橋剤をはじめとする、化学架橋剤)を介するなど、可逆性であってもよい。刺激を適用すると、不安定部分は、切断されて、固定された試薬が遊離されうる。いくつかの実施形態では、不安定部分は、ジスルフィド結合である。たとえば、オリゴヌクレオチドバーコードが、ジスルフィド結合を介してゲルビーズに固定されている場合、ジスルフィド結合を還元剤に曝露することにより、ジスルフィド結合を切断して、オリゴヌクレオチドバーコードをビーズから遊離させることができる。不安定部分は、ゲルビーズ若しくはマイクロカプセルの一部として、試薬若しくは被検物質をゲルビーズ若しくはマイクロカプセルに連結する化学リンカーの一部として、及び/又は試薬若しくは被検物質の一部として含有させてもよい。いくつかの実施形態では、複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に固定され、粒子上に部分的に固定され、粒子に封入され、粒子に部分的に封入され、又はそれらの任意の組合せでありうる。
いくつかの実施形態では、ゲルビーズは、限定するものではないが、以下のものをはじめとする、極めて多様なポリマーを含みうる:ポリマー、熱感受性ポリマー、感光性ポリマー、磁気ポリマー、pH感受性ポリマー、塩感受性ポリマー、化学的感受性ポリマー、高分子電解質、多糖、ペプチド、タンパク質、及び/又はプラスチック。ポリマーとしては、限定するものではないが、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAAm)、ポリ(スルホン酸スチレン)(PSS)、ポリ(アリルアミン)(PAAm)、ポリ(アクリル酸)(PAA)、ポリ(エチレンイミン)(PEI)、ポリ(ジアリルジメチル-塩化アンモニウム)(PDADMAC)、ポリ(ピロール)(PPy)、ポリ(ビニルピロリドン)(PVPON)、ポリ(ビニルピリジン)(PVP)、ポリ(メタクリル酸)(PMAA)、ポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)、ポリスチレン(PS)、ポリ(テトラヒドロフラン)(PTHF)、ポリ(フタルアルデヒド)(PTHF)、ポリ(ヘキシルビオロゲン)(PHV)、ポリ(L-リシン)(PLL)、ポリ(L-アルギニン)(PARG)、乳酸-グリコール酸共重合体(PLGA)などの材料が挙げられる。
多数の化学的刺激を用いて、ビーズの破壊、溶解、又は分解をトリガーすることができる。これらの化学的変化の例として、限定するものではないが、ビーズ壁に対するpH媒介による変化、架橋の化学的切断を介したビーズ壁の崩壊、ビーズ壁の解重合トリガー、及びビーズ壁スイッチング反応が挙げられる。また、バルク変化を用いて、ビーズの破壊をトリガーしてもよい。
また、さまざまな刺激を介したマイクロカプセルに対するバルク又は物理的変化も、試薬を放出するようにカプセルを設計する上で多くの利点をもたらす。バルク又は物理的変化は、巨視的規模で起こり、その際、ビーズ破断は、刺激により誘導された機械物理的力の結果による。こうしたプロセスとしては、限定するものではないが、圧力誘導破断、ビーズ壁溶融、又はビーズ壁の多孔性変化が挙げられる。
生物学的刺激を用いて、ビーズの破壊、溶解、又は分解をトリガーすることもできる。概して、生物学的トリガーは、化学的トリガーと類似しているが、多くの例では、生体分子、又は酵素、ペプチド、糖類、核酸などの生存系に一般的に存在する分子が使用される。たとえば、ビーズは、特定のプロテアーゼによる切断に感受性のペプチド架橋を有するポリマーを含んでもよい。さらに具体的には、一例は、GFLGKペプチド架橋を含むマイクロカプセルを含んでもよい。プロテアーゼカテプシンBなどの生物学的トリガーを加えると、シェルウェルのペプチド架橋が切断されて、ビーズの内容物が放出される。他の事例では、プロテアーゼを熱活性化してもよい。別の例では、ビーズは、セルロースを含有するシェル壁を含む。加水分解性酵素キトサンの添加は、セルロース結合の切断、シェル壁の解重合、及びその内部内容物の放出のための生物学的トリガーとして役立つ。
さらに、ビーズは、熱刺激の適用時にその内容物を放出するように誘導することもできる。温度の変化は、ビーズにさまざまな変化を引き起こしうる。熱の変化は、ビーズ壁が崩壊するように、ビーズの溶融を引き起こしうる。別の事例では、熱は、ビーズが破断又は破裂するように、ビーズの内部成分の内圧を高めうる。また別の事例では、熱は、ビーズを収縮した脱水状態に変形させうる。さらに、熱は、ビーズの壁内の熱感受性ポリマーに作用して、ビーズの破壊を引き起こしうる。
マイクロカプセルのビーズ壁に磁気ナノ粒子を含有させると、ビーズの破断トリガー、並びに多数のビーズの誘導を可能にしうる。本開示のデバイスは、いずれの目的で磁気ビーズを含んでもよい。一例では、高分子電解質含有ビーズにFe34ナノ粒子を組み込むと、振動磁界刺激の存在下で破断がトリガーされる。
ビーズはまた、電気刺激の結果として破壊、溶解、又は分解することもできる。前のセクションに記載した磁気粒子と同様に、電気感受性ビーズも、ビーズの破断トリガー、並びに電界下でのアラインメント、導電性又はレドックス反応などの他の機能を可能にする。一例では、電気感受性材料を含有するビーズは、内部試薬の放出を制御することができるように、電界下でアラインメントされる。他の例では、電界は、ビーズ壁自体の内部でレドックス反応を誘導することもでき、これにより、多孔性が増加しうる。
また、光刺激を用いて、ビーズを破壊することもできる。多数の光トリガーが考えられ、特定の範囲の波長の光子を吸収することができるナノ粒子及び発色団などのさまざまな分子を用いるシステムが挙げられる。たとえば、金属酸化物コーティングをカプセルトリガーとして用いることができる。SiO2でコーティングされた高分子電解質カプセルのUV照射は、ビーズ壁の崩壊を引き起こしうる。また別の例では、アゾベンゼン基などのフォトスイッチ材料をビーズ壁に組み込んでもよい。UV又は可視光線を適用すると、こうした化学物質は、光子の吸収時に、可逆的シス-トランス異性化を被る。この態様では、光子スイッチの組込みによって、光トリガー適用の際に、崩壊するか、又はより多孔性になりうるビーズ壁が得られる。
たとえば、図2に示すバーコード(たとえば、確率バーコード)の非限定的な例において、ブロック208でのマイクロウェルアレイの複数のマイクロウェルに、単一細胞などの細胞を導入した後、ビーズをブロック212のマイクロウェルアレイの複数のマイクロウェルに導入することができる。各マイクロウェルは、1つのビーズを含みうる。ビーズは、複数のバーコードを含みうる。バーコードは、ビーズに結合した5’アミン領域を含みうる。バーコードは、ユニバーサル標識、バーコード配列(たとえば、分子標識)、標的結合領域、又はそれらの任意の組合せを含んでもよい。
本明細書に開示するバーコードは、固体担体(たとえば、ビーズ)に関連(たとえば、結合)させることができる。固体担体と結合したバーコードは、各々、ユニーク配列を有する少なくとも100又は1000のバーコード配列を含む群から選択されるバーコード配列を含みうる。いくつかの実施形態では、固体担体と結合した異なるバーコードは、異なる配列の配列を含んでもよい。いくつかの実施形態では、固体担体と結合した、特定のパーセンテージのバーコードが、同じ細胞標識を含む。たとえば、そのパーセンテージは、60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、99%、100%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値でありうる。別の例として、パーセンテージは、少なくとも、又は多くとも60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、99%、若しくは100%でありうる。いくつかの実施形態では、固体担体と結合したバーコードは、同じ細胞標識を含みうる。異なる固体担体と結合したバーコードは、ユニーク配列を有する少なくとも100又は1000の細胞標識を含む群から選択される、異なる細胞標識を含んでもよい。
本明細書に開示するバーコードは、固体担体(たとえば、ビーズ)に関連(たとえば、結合)させることができる。いくつかの実施形態では、サンプル中の複数の標的にバーコードを付ける工程は、複数のバーコードと結合した複数の合成粒子を含む固体担体を用いて、実施することができる。いくつかの実施形態では、固体担体は、複数のバーコードと結合した複数の合成粒子を含みうる。さまざまな固体担体上の複数のバーコードの空間標識は、少なくとも1ヌクレオチド異なりうる。固体担体は、たとえば、2次元又は3次元の複数のバーコードを含みうる。合成粒子は、ビーズであってよい。ビーズは、シリカゲルビーズ、調節多孔性ガラスビーズ、磁気ビーズ、ダイナビーズ、セファデックス/セファロースビーズ、セルロースビーズ、ポリスチレンビーズ、又はそれらの任意の組合せであってよい。固体担体は、ポリマー、マトリックス、ヒドロゲル、ニードルアレイデバイス、抗体、又はそれらの任意の組合せを含みうる。いくつかの実施形態では、固体担体は、浮動性であってよい。いくつかの実施形態では、固体担体は、半固体又は固体アレイに埋め込むことができる。バーコードは、固体担体と結合していなくてもよい。バーコードは、個別のヌクレオチドであってもよい。バーコードは、基材と結合してもよい。
本明細書で用いられる場合、「テザー連結」、「結合」、及び「固定」という用語は、同義的に用いられて、バーコードを固体担体に結合するための共有結合又は非共有結合の手段を意味しうる。さまざまな異なるいずれの固体担体も、プレ合成されたバーコードを結合するための、又はバーコードをin situ固相合成するための固体担体として使用することができる。
いくつかの実施形態では、固体担体はビーズである。ビーズは、核酸を(たとえば共有結合又は非共有結合で)固定することができる、固体、多孔性、若しくは中空のスフェア、ボール、ベアリング、シリンダー、又は他の類似の構成体の1つ以上のタイプを包含しうる。ビーズは、たとえば、プラスチック、セラミック、金属、若しくは高分子材料、又はそれらの任意の組合せから構成されうる。ビーズは、離散粒子であるか、又はそれを含んでもよく、離散粒子は、球状(たとえばマイクロスフェア)であるか、又は非球状若しくは不規則形状、たとえば、立方体形、直方体形、角錐形、円柱形、円錐形、扁球形、ディスク形などを有する。いくつかの実施形態では、ビーズは、非球状の形状でありうる。
ビーズは、限定されるものではないが、常磁性材料(たとえば、マグネシウム、モリブデン、リチウム、及びタンタル)、超常磁性材料(たとえば、フェライト(Fe34、マグネタイト)ナノ粒子)、強磁性材料(たとえば、鉄、ニッケル、コバルト、それらのいくつかの合金、及びいくつかの希土類金属化合物)、セラミック、プラスチック、ガラス、ポリスチレン、シリカ、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、アガロース、ヒドロゲル、ポリマー、セルロース、ナイロン、並びにそれらの任意の組合せなどのさまざまな材料を含みうる。
いくつかの実施形態では、ビーズ(たとえば、バーコードが結合されたビーズ)は、ヒドロゲルビーズである。いくつかの実施形態では、ビーズは、ヒドロゲルを含む。
本明細書に開示するいくつかの実施形態は、1つ以上の粒子(たとえば、ビーズ)を含む。粒子は各々、複数のオリゴヌクレオチド(たとえば、バーコード)を含みうる。複数のオリゴヌクレオチドは各々、バーコード配列(たとえば、分子標識配列)、細胞標識、及び標的結合領域(たとえば、オリゴ(dT)配列、遺伝子特異的配列、ランダム多量体、又はそれらの組合せ)を含みうる。複数のオリゴヌクレオチドの各々の細胞標識配列は、同じであってもよい。異なる粒子上のオリゴヌクレオチドの細胞標識配列は、異なる粒子上のオリゴヌクレオチドを同定できるように、相違してもよい。異なる細胞標識配列の数は、異なる実装において相違してもよい。いくつかの実施形態では、細胞標識配列の数は、10、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、20000、30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000、100000、106、107、108、109、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はそれ以上、或いはそうした近似値でありうる。いくつかの実施形態では、細胞標識配列の数は、少なくとも、又は多くとも10、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、20000、30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000、100000、106、107、108、若しくは109でありうる。いくつかの実施形態では、複数の粒子の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000以下、又はそれ以上が、同じ細胞配列のオリゴヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、同じ細胞配列のオリゴヌクレオチドを含む複数の粒子は、多くとも0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%又はそれ以上であってよい。いくつかの実施形態では、複数の粒子のいずれも同じ細胞標識配列を含まない。
各粒子の複数のオリゴヌクレオチドは、異なるバーコード配列(たとえば、分子標識)を含みうる。いくつかの実施形態では、バーコード配列の数は、10、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、20000、30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000、100000、106、107、108、109、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値でありうる。バーコード配列の数は、少なくとも、又は多くとも10、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、20000、30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000、100000、106、107、108、若しくは109でありうる。たとえば、複数のオリゴヌクレオチドの少なくとも100は、異なるバーコード配列を含む。別の例として、単一粒子において、複数のオリゴヌクレオチドの少なくとも100、500、1000、5000、10000、15000、20000、50000、これらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はそれ以上が、異なるバーコード配列を含む。いくつかの実施形態は、バーコードを含む複数の粒子を提供する。いくつかの実施形態では、標的の発生率(又はコピー若しくは数)と異なるバーコード配列の比は、少なくとも、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18、1:19、1:20、1:30、1:40、1:50、1:60、1:70、1:80、1:90、又はそれ以上でありうる。いくつかの実施形態では、複数のオリゴヌクレオチドの各々は、サンプル標識、ユニバーサル標識、又はその両方をさらに含む。粒子は、たとえば、ナノ粒子又はミクロ粒子であってよい。
ビーズのサイズは、変動しうる。たとえば、ビーズの直径は、0.1マイクロメートル~50マイクロメートルの範囲であってよい。いくつかの実施形態では、ビーズの直径は、0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50マイクロメートル、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値でありうる。
ビーズの直径は、基材のウェルの直径と関連させることができる。いくつかの実施形態では、ビーズの直径は、ウェルの直径よりも、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値だけ長い若しくは短い長さであってよい。ビーズの直径は、細胞(たとえば、基材のウェルに閉じ込められた単一細胞)の直径に関連させることができる。いくつかの実施形態では、ビーズの直径は、ウェルの直径よりも、少なくとも、又は多くとも、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、若しくは100%だけ長い若しくは短い長さであってよい。ビーズの直径は、細胞(たとえば、基材のウェルに閉じ込められた単一細胞)の直径に関連させることができる。いくつかの実施形態では、ビーズの直径は、細胞の直径よりも、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、150%、200%、250%、300%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いはそうした近似値だけ長い若しくは短い長さであってよい。いくつかの実施形態では、ビーズの直径は、細胞の直径よりも、少なくとも、又は多くとも、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、150%、200%、250%、若しくは300%だけ長い若しくは短い長さであってもよい。
ビーズは、基材への埋込み及び/又は結合が可能である。ビーズは、ゲル、ヒドロゲル、ポリマー、及び/又はマトリックスへの埋込み及び/又は結合が可能である。基材(たとえば、ゲル、マトリックス、スキャフォールド、又はポリマー)内のビーズの空間位置は、位置アドレスとして機能可能なビーズ上のバーコードに存在する空間標識を用いて同定可能である。
ビーズの例としては、限定されるものではないが、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、Dynabead(登録商標)、MACS(登録商標)マイクロビーズ、抗体コンジュゲートビーズ(たとえば、抗免疫グロブリンマイクロビーズ)、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、及びBcMag(商標)カルボキシル末端磁気ビーズが挙げられうる。
ビーズは、1つの蛍光光学チャネル又は複数の光学チャネルで蛍光を発するように量子ドット又は蛍光色素への関連付け(たとえばそれらによる含浸)が可能である。ビーズは、常磁性又は強磁性にするために酸化鉄又は酸化クロムへの関連付けが可能である。ビーズは同定可能でありうる。たとえば、ビーズは、カメラを用いてイメージング可能である。ビーズは、ビーズに関連付けられた検出可能なコードを有しうる。たとえば、ビーズは、バーコードを含みうる。ビーズは、たとえば、有機又は無機の溶液中での膨潤に起因してサイズ変化しうる。ビーズは疎水性でありうる。ビーズは親水性でありうる。ビーズは生体適合性でありうる。
固体担体(たとえばビーズ)は可視化可能である。固体担体は可視化タグ(たとえば蛍光色素)を含みうる。固体担体(たとえばビーズ)は識別子(たとえば数)でエッチング可能である。識別子はビーズのイメージングにより可視化可能である。
固体担体は、不溶性、半溶解性、又は不溶性材料を含みうる。固体担体は、それに結合されたリンカー、スキャフォールド、構成単位、又は他の反応性部分を含む場合、「官能化された」と示されうる一方、固体担体は、それに結合されたこのような反応性部分を含まない場合、「非官能化」でありうる。固体担体は、マイクロタイターウェル形式;カラム中などでの流水式;又はディップスティック式(dipstick)などで、溶液中で遊離させた状態で用いられうる。
固体担体は、膜、紙、プラスチック、被覆表面、平坦な表面、ガラス、スライド、チップ、又はそれらの任意の組合せを含みうる。固体担体は、樹脂、ゲル、ミクロスフェア、又は他の幾何学形状の形態を取りうる。固体担体は、シリカチップ、ミクロ粒子、ナノ粒子、プレート、アレイ、毛細管、平坦な担体、たとえば、ガラス繊維フィルター、ガラス表面、金属表面(鋼、金、銀、アルミニウム、ケイ素及び銅)、ガラス担体、プラスチック担体、ケイ素担体、チップ、フィルター、膜、マイクロウェルプレート、スライド、プラスチック材料(マルチウェルプレート又は膜(たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ二フッ化ビニリデンで形成される)を含む)、及び/又はウエハー、コーム、ピン又はニードル(たとえば、コンビナトリアル合成若しくは分析に好適なピンのアレイ)、又はたとえばウエハー(たとえばシリコンウエハー)、フィルター底部を有するか若しくは有さない窪みを備えたウエハーなどの平坦な表面の一連の窪み若しくはナノリットルウェル中のビーズを含みうる。
固体担体は、ポリマーマトリックス(たとえば、ゲル、ヒドロゲル)を含みうる。ポリマーマトリックスは、細胞内空間(たとえば、オルガネラの周り)を透過することが可能でありうる。ポリマーマトリックスは、循環系全体にわたって送られることが可能でありうる。
基材及びマイクロウェルアレイ
本明細書で用いられる場合、基材はあるタイプの固体担体を意味しうる。基材は、本開示のバーコード又は確率バーコードを含みうる固体担体を意味しうる。基材は、たとえば、複数のマイクロウェルを含みうる。たとえば、基材は、2つ以上のマイクロウェルを含むウェルアレイであってよい。いくつかの実施形態では、マイクロウェルは、規定の体積の小さい反応チャンバーを含みうる。いくつかの実施形態では、マイクロウェルは、1つ以上の細胞を閉じ込めることができる。いくつかの実施形態では、マイクロウェルは、1つの細胞のみを閉じ込めることができる。いくつかの実施形態では、マイクロウェルは、1つ以上の固体担体を閉じ込めることができる。いくつかの実施形態では、マイクロウェルは、1つの固体担体のみを閉じ込めることができる。いくつかの実施形態では、マイクロウェルは、単一細胞及び単一固体担体(たとえば、ビーズ)を閉じ込める。マイクロウェルは、本開示のバーコード試薬を含みうる。
確率バーコーディングの方法
本開示は、身体サンプル(たとえば、組織、器官、腫瘍、細胞)における識別可能な位置の識別可能な標的の数を推定する方法を提供する。本方法は、サンプルと接近させてバーコード(たとえば、確率バーコード)を配置する工程と、サンプルを溶解させる工程と、識別可能な標的をバーコードと関連させる工程と、標的を増幅する工程及び/又は標的をデジタルカウントする工程と、を含みうる。本方法は、さらに、バーコード上の空間標識から得られた情報を分析する工程及び/又は視覚化する工程をさらに含みうる。いくつかの実施形態では、一方法は、サンプル中の複数の標識を視覚化する工程を含む。サンプルのマップに複数の標的をマッピングする工程は、サンプルの二次元マップ又は三次元マップの作製を含みうる。二次元マップ又は三次元マップは、サンプル中の複数の標的にバーコード(たとえば、確率バーコード)を付ける前又は後に作製することができる。サンプル中の複数の標的を視覚化する工程は、サンプルのマップに複数の標的をマッピングする工程を含みうる。サンプルのマップに複数の標的をマッピングする工程は、サンプルの二次元マップ又は三次元マップを作製するステップを含みうる。二次元マップ及び三次元マップは、サンプル中の複数の標的にバーコードを付ける前又は後に作製することができる。いくつかの実施形態では、二次元マップ及び三次元マップは、サンプルを溶解させる前又は後に作製することができる。二次元マップ又は三次元マップの作製前又は後にサンプルを溶解させる工程は、サンプルを加熱する工程と、サンプルを洗剤と接触させる工程と、サンプルのpHを変化させる工程、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、複数の標的に確率バーコードを付ける工程は、複数のバーコードを複数の標的とハイブリダイズさせて、バーコード付き標的(たとえば、確率バーコード付き標的)を作製する工程を含む。複数の標的にバーコードを付ける工程は、バーコード付き標的のインデックス付きライブラリーを作製する工程を含みうる。バーコード付き標的のインデックス付きライブラリーを作製する工程は、複数のバーコード(たとえば、確率バーコード)を含む固体担体を用いて実施することができる。
サンプルとバーコードの接触
本開示は、サンプル(たとえば、細胞)を本開示の基材と接触させる方法を提供する。たとえば、細胞、器官、又は組織薄片を含むサンプルをバーコード(たとえば、確率バーコード)と接触させることができる。たとえば、重力流によって、細胞を接触させることができ、その場合、細胞は沈殿して単層を形成しうる。サンプルは、組織薄片であってよい。薄片を基材の上に配置することができる。サンプルは、一次元(たとえば、平面表面を形成する)であってよい。サンプル(たとえば、細胞)は、たとえば、基材上に細胞を増殖させる/培養することによって、基材全体に広げることができる。
バーコードが標的と近接して位置すると、標的は、バーコードとハイブリダイズしうる。識別可能な標的の各々が、本開示の識別可能なバーコードと結合しうるように、バーコードを非枯渇的比率で接触させることができる。標的とバーコード同士の効率的な結合を確実にするために、標的をバーコードと架橋させることができる。
細胞溶解
細胞及びバーコードの分配後、細胞は標的分子を遊離するように溶解可能である。細胞溶解は、さまざまな手段のいずれかにより、たとえば、化学的若しくは生化学的手段により、浸透圧ショックにより、又は熱溶解、機械溶解、若しくは光学溶解により達成可能である。細胞は、界面活性剤(たとえば、SDS、Liドデシルスルフェート、Triton X-100、Tween-20、若しくはNP-40)、有機溶媒(たとえば、メタノール若しくはアセトン)、又は消化酵素(たとえば、プロテイナーゼK、ペプシン又はトリプシン)、或いはそれらの任意の組合せを含む細胞溶解緩衝液の添加により溶解可能である。標的とバーコードとの関連付けを向上させるために、たとえば、温度の低下及び/又はライセートの粘度の増加により、標的分子の拡散速度を変化させることが可能である。
いくつかの実施形態では、サンプルは濾紙を用いて溶解可能である。濾紙は濾紙の上を溶解緩衝液で浸漬可能である。濾紙は、サンプルの溶解及び基材へのサンプルの標的のハイブリダイゼーションを促進可能な加圧でサンプルに適用可能である。
いくつかの実施形態では、溶解は、機械溶解、熱溶解、光学溶解、及び/又は化学溶解により行うことが可能である。化学溶解は、プロテイナーゼK、ペプシン、トリプシンなどの消化酵素の使用を含みうる。溶解は、基材への溶解緩衝液の添加により行うことが可能である。溶解緩衝液はトリスHClを含みうる。溶解緩衝液は、少なくとも約0.01、0.05、0.1、0.5、若しくは1M又はそれ以上のトリスHClを含みうる。溶解緩衝液は、多くとも約0.01、0.05、0.1、0.5、若しくは1M又はそれ以上のトリスHClを含みうる。溶解緩衝液は約0.1MトリスHClを含みうる。溶解緩衝液のpHは、少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10又はそれ以上でありうる。溶解緩衝液のpHは、多くとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10又はそれ以上でありうる。いくつかの実施形態では、溶解緩衝液のpHは約7.5である。溶解緩衝液は塩(たとえばLiCl)を含みうる。溶解緩衝液中の塩の濃度は、少なくとも約0.1、0.5、若しくは1M又はそれ以上でありうる。溶解緩衝液中の塩の濃度は、多くとも約0.1、0.5、若しくは1M又はそれ以上でありうる。いくつかの実施形態では、溶解緩衝液中の塩の濃度は約0.5Mである。溶解緩衝液は、界面活性剤(たとえば、SDS、Liドデシルスルフェート、トリトンX、トゥイーン、NP-40)を含みうる。溶解緩衝液中の界面活性剤の濃度は、少なくとも約0.0001%、0.0005%、0.001%、0.005%、0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、若しくは7%又はそれ以上でありうる。溶解緩衝液中の界面活性剤の濃度は、多くとも約0.0001%、0.0005%、0.001%、0.005%、0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、若しくは7%又はそれ以上でありうる。いくつかの実施形態では、溶解緩衝液中の界面活性剤の濃度は約1%Liドデシルスルフェートである。本方法で溶解に使用される時間は、使用される界面活性剤の量に依存性しうる。いくつかの実施形態では、界面活性剤を多く使用するほど、溶解に必要な時間は短くなる。溶解緩衝液はキレート化剤(たとえば、EDTA、EGTA)を含みうる。溶解緩衝液中のキレート化剤の濃度は、少なくとも約1、5、10、15、20、25、若しくは30mM又はそれ以上でありうる。溶解緩衝液中のキレート化剤の濃度は、多くとも約1、5、10、15、20、25、若しくは30mM又はそれ以上でありうる。いくつかの実施形態では、溶解緩衝液中のキレート化剤の濃度は約10mMである。溶解緩衝液は還元試薬(たとえば、βメルカプトエタノール、DTT)を含みうる。溶解緩衝液中の還元試薬の濃度は少なくとも約1、5、10、15、20mM又はそれ以上でありうる。溶解緩衝液中の還元試薬の濃度は多くとも約1、5、10、15、20mM又はそれ以上でありうる。いくつかの実施形態では、溶解緩衝液中の還元試薬の濃度は約5mMである。いくつかの実施形態では、溶解緩衝液は、約0.1MのトリスHCl、約pH7.5、約0.5M LiCl、約1%リチウムドデシルスルフェート、約10mM EDTA、及び約5mM DTTを含みうる。
溶解は、約4、10、15、20、25、又は30℃の温度で行うことが可能である。溶解は、約1、5、10、15、若しくは20分間又はそれ以上行うことが可能である。溶解細胞は、少なくとも約100000、200000、300000、400000、500000、600000、若しくは700000標的核酸分子又はそれ以上を含みうる。溶解細胞は、多くとも約100000、200000、300000、400000、500000、600000、若しくは700000標的核酸分子又はそれ以上を含みうる。
標的核酸分子へのバーコードの結合
細胞の溶解及びそれからの核酸分子の放出の後、核酸分子は、共局在化された固体担体のバーコードにランダムに関連付けすることができる。関連付けは、標的核酸分子の相補的部分へのバーコードの標的認識領域のハイブリダイゼーションを含みうる(たとえば、バーコードのオリゴ(dT)は、標的のポリ(A)テールと相互作用可能である)。ハイブリダイゼーションに使用されるアッセイ条件(たとえば、緩衝液pH、イオン強度、温度など)は、特定の安定なハイブリッドの形成を促進するように選択可能である。いくつかの実施形態では、溶解した細胞から放出された核酸分子は、基材上の複数のプローブに関連付けする(たとえば、基板上のプローブとハイブリダイズする)ことができる。プローブが、オリゴ(dT)を含むとき、mRNA分子は、プローブにハイブリダイズして、逆転写されうる。オリゴヌクレオチドのオリゴ(dT)部分は、cDNA分子の第1鎖合成のためのプライマーとして作用しうる。たとえば、図2、ブロック216に示すバーコードの非限定的な例において、mRNA分子は、ビーズ上のバーコードをハイブリダイズすることができる。たとえば、一本鎖ヌクレオチド断片は、バーコードの標的結合領域にハイブリダイズすることができる。
結合は、バーコードの標的認識領域と標的核酸分子の一部とのライゲーションをさらに含みうる。たとえば、標的結合領域は、制限部位オーバーハング(たとえば、EcoRI付着末端オーバーハング)への特異的ハイブリダイゼーションが可能でありうる核酸配列を含みうる。アッセイ手順は、制限部位オーバーハングを生成するために制限酵素(たとえばEcoRI)で標的核酸を処置する工程をさらに含みうる。次いで、バーコードは、制限部位オーバーハングに相補的な配列を含む任意の核酸分子にライゲートしうる。リガーゼ(たとえばT4DNAリガーゼ)は2つの断片を連結するために使用しうる。
たとえば、図2、ブロック220に図示するバーコードの非限定的な例では、複数の細胞(又は複数のサンプル)からの標識標的(たとえば、標的-バーコード分子)は、続いて、たとえば、チューブ中にプールすることができる。たとえば、バーコード及び/又は標的-バーコード分子が結合したビーズを回収することにより、標識標的をプールすることができる。
結合した標的-バーコード分子の固体担体ベースのコレクションの回収は、磁気ビーズ及び外部印加磁界の使用により実現しうる。標的-バーコード分子をプールした後、すべてのさらなる処理を単一反応槽内で進行させることができる。さらなる処理は、たとえば、逆転写反応、増幅反応、切断反応、解離反応、及び/又は核酸伸長反応を含みうる。さらなる処理反応は、マイクロウェル内で、すなわち、複数の細胞の標識標的核酸分子を最初にプールすることなく、実施することができる。
逆転写
本開示は、(たとえば、図2のブロック224で)逆転写を用いて標的-バーコードコンジュゲートを生成する方法を提供する。標的-バーコードコンジュゲートは、バーコードと標的核酸の全部又は一部の相補的配列と(すなわち、確率バーコード付きcDNA分子などのバーコード付きcDNA分子)を含みうる。関連付けられたRNA分子の逆転写は、逆転写酵素と共に逆転写プライマーを添加することによって起こりうる。逆転写プライマーは、オリゴ(dT)プライマー、ランダムヘキサヌクレオチドプライマー、又は標的特異的オリゴヌクレオチドプライマーでありうる。オリゴ(dT)プライマーは、12~18ヌクレオチド長、又は概ねそうしたヌクレオチド長であってよく、哺乳動物mRNAの3’末端の内因性ポリ(A)テールに結合することができる。ランダムヘキサヌクレオチドプライマーは、さまざまな相補的部位でmRNAと結合しうる。標的特異的オリゴヌクレオチドプライマーは、典型的には対象のmRNAを選択的にプライミングする。
いくつかの実施形態では標識RNA分子の逆転写は、逆転写プライマーの添加によって起こりうる。いくつかの実施形態では、逆転写プライマーは、オリゴ(dT)プライマー、ランダムヘキサヌクレオチドプライマー、又は標的特異的オリゴヌクレオチドプライマーである。一般に、オリゴ(dT)プライマーは、12~18ヌクレオチド長であり、哺乳動物mRNAの3’末端の内因性ポリ(A)テールに結合する。ランダムヘキサヌクレオチドプライマーは、さまざまな相補的部位でmRNAと結合しうる。標的特異的オリゴヌクレオチドプライマーは、典型的には対象のmRNAを選択的にプライミングする。
逆転写は、繰返し行うことにより複数の標識cDNA分子を生成可能である。本明細書に開示される方法は、少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20回の逆転写反応を行う工程を含みうる。本方法は、少なくとも約25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100回の逆転写反応を行う工程を含みうる。
増幅
核酸増幅反応(たとえば、図2のブロック228で)は、標識標的核酸分子の複数のコピーを生成するために1回以上実施することができる。増幅は、複数の標的核酸配列が同時に増幅される、多重方式で実施してよい。増幅反応は、核酸分子にシーケンシングアダプターを付加するために使用することができる。増幅反応は、存在するのであれば、サンプル標識の少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。増幅反応は、細胞標識及び/又はバーコード配列(たとえば、分子標識)の少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。増幅反応は、サンプルタグ、細胞標識、空間標識、バーコード配列(たとえば、分子標識)、標的核酸、又はそれらの組合せの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。増幅反応は、複数の核酸の0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、100%、又はこれらの値のいずれか2つの間の範囲若しくは数を増幅する工程を含みうる。本方法は、サンプル標識、細胞標識、空間標識、及び/又はバーコード配列(たとえば、分子標識)を含む標的-バーコード分子のcDNAコピーを1つ以上生成するために、cDNA合成反応を1回以上行う工程をさらに含みうる。
いくつかの実施形態では、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を用いて、増幅を実施することができる。本明細書で用いられる場合、PCRとは、DNAの相補鎖の同時プライマー伸長により特定のDNA配列のin vitro増幅を行う反応を意味しうる。本明細書で用いられる場合、PCRは、その反応の派生形、たとえば、限定されるものではないが、RT-PCR、リアルタイムPCR、ネステッドPCR、定量PCR、多重PCR、デジタルPCR、及びアセンブリーPCRを包含しうる。
標識核酸の増幅は、非PCRベースの方法を含みうる。非PCRベースの方法の例としては、限定されるものではないが、多重置換増幅(MDA)、転写媒介増幅(TMA)、核酸配列ベースの増幅(NASBA)、鎖置換増幅(SDA)、リアルタイムSDA、ローリングサークル増幅、又はサークル-サークル増幅が挙げられる。他の非PCRベースの増幅方法としては、DNA若しくはRNA標的を増幅するためのDNA依存性RNAポリメラーゼ駆動RNA転写増幅又はRNA指向DNA合成及び転写の多重サイクル、リガーゼ連鎖反応(LCR)、及びQβレプリカーゼ(Qβ)法、パリンドロームプローブの使用、鎖置換増幅、制限エンドヌクレアーゼを用いたオリゴヌクレオチド駆動増幅、プライマーが核酸配列にハイブリダイズされ且つ得られた二本鎖が伸長反応及び増幅の前に切断される増幅方法、5’エキソヌクレアーゼ活性の欠如した核酸ポリメラーゼを用いた鎖置換増幅、ローリングサークル増幅、及び分岐伸長増幅(RAM)が挙げられる。いくつかの実施形態では、増幅は、環化転写物を生成しうる。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示する方法は、標識アンプリコン(たとえば、確率標識アンプリコン)を生成するために標識核酸(たとえば、標識RNA、標識DNA、標識cDNA)上でポリメラーゼ連鎖反応を実施する工程をさらに含む。標識アンプリコンは、二本鎖分子であってよい。二本鎖分子は、二本鎖RNA分子、二本鎖DNA分子、又はDNA分子にハイブリダイズされたRNA分子を含みうる。二本鎖分子の一方又は両方の鎖は、サンプル標識、空間標識、細胞標識、及び/又はバーコード(たとえば、分子標識)を含みうる。標識アンプリコンは、一本鎖分子でありうる。一本鎖分子は、DNA、RNA、又はそれらの組合せを含みうる。本開示の核酸は、合成核酸又は改変核酸を含みうる。
増幅は、1つ以上の非天然ヌクレオチドの使用を含みうる。非天然ヌクレオチドは、光不安定性又はトリガー性のヌクレオチドを含みうる。非天然ヌクレオチドの例としては、限定されるものではないが、ペプチド核酸(PNA)、モルホリノ核酸、及びロックド核酸(LNA)、さらにはグリコール核酸(GNA)及びトレオース核酸(TNA)が挙げられうる。非天然ヌクレオチドは、増幅反応の1サイクル以上に添加することができる。非天然ヌクレオチドの添加は、増幅反応の特定のサイクル又は時点で産物を同定するために使用しうる。
増幅反応を1回以上行う工程は、1つ以上のプライマーの使用を含みうる。1つ以上のプライマーは、たとえば、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、若しくは15ヌクレオチド又はそれ以上を含みうる。1つ以上のプライマーは、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、若しくは15ヌクレオチド又はそれ以上を含みうる。1つ以上のプライマーは、12~15ヌクレオチド未満を含みうる。1つ以上のプライマーは、複数の標識標的(たとえば、確率標識標的)の少なくとも一部にアニールしうる。1つ以上のプライマーは、複数の標識標的の3’末端又は5’末端にアニールしうる。1つ以上のプライマーは、複数の標識標的の内部領域にアニールしうる。内部領域は、複数の標識標的の3’末端から少なくとも約50、100、150、200、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、650、700、750、800、850、900、又は1000ヌクレオチドでありうる。1つ以上のプライマーは、プライマーの一定パネルを含みうる。1つ以上のプライマーは、少なくとも1つ以上のカスタムプライマーを含みうる。1つ以上のプライマーは、少なくとも1つ以上のコントロールプライマーを含みうる。1つ以上のプライマーは、少なくとも1つ以上の遺伝子特異的プライマーを含みうる。
1つ以上のプライマーは、ユニバーサルプライマーを含みうる。ユニバーサルプライマーは、ユニバーサルプライマー結合部位にアニールしうる。1つ以上のカスタムプライマーは、第1のサンプル標識、第2のサンプル標識、空間標識、細胞標識、バーコード(たとえば、分子標識)、標的、又はそれらの任意の組合せにアニールしうる。1つ以上のプライマーは、ユニバーサルプライマー及びカスタムプライマーを含みうる。カスタムプライマーは、1つ以上の標的を増幅するように設計しうる。標的は、1つ以上のサンプル中の全核酸のサブセットを含みうる。標的は、1つ以上のサンプル中の全標識標的のサブセットを含みうる。1つ以上のプライマーは、少なくとも96カスタムプライマー又はそれ以上を含みうる。1つ以上のプライマーは、少なくとも960カスタムプライマー又はそれ以上を含みうる。1つ以上のプライマーは、少なくとも9600カスタムプライマー又はそれ以上を含みうる。1つ以上のカスタムプライマーは、2つ以上の異なる標識核酸にアニールしうる。2つ以上の異なる標識核酸は、1つ以上の遺伝子に相当しうる。
任意の増幅スキームを本開示の方法で使用することができる。たとえば、一スキームでは、第1ラウンドのPCRは、遺伝子特異的プライマー及びユニバーサルIlluminaシーケンシングプライマー1配列に対するプライマーを用いて、ビーズに結合された分子を増幅することができる。第2ラウンドのPCRは、Illuminaシーケンシングプライマー2配列がフランキングするネステッド遺伝子特異的プライマーとユニバーサルIlluminaシーケンシングプライマー1配列に対するプライマーとを用いて第1のPCR産物を増幅可能である。第3ラウンドのPCRは、P5及びP7とサンプルインデックスを付加して、PCR産物をIlluminaシーケンシングライブラリーにする。150bp×2シーケンシングを用いたシーケンシングは、リード1上の細胞標識及びバーコード配列(たとえば、分子標識)、リード2上の遺伝子、並びにインデックス1リード上のサンプルインデックスを明らかにしうる。
いくつかの実施形態では、核酸は、化学切断を用いて基材から除去可能である。たとえば、核酸中に存在する化学基又は修飾塩基は、固体担体からのその除去を促進するために使用可能である。たとえば、酵素は、基材から核酸を除去するために使用可能である。たとえば、核酸は、制限エンドヌクレアーゼ消化による基材からの除去が可能である。たとえば、dUTP又はddUTPを含有する核酸のウラシル-d-グリコシラーゼ(UDG)処理は、基材から核酸を除去するために使用可能である。たとえば、核酸は、ヌクレオチド切除を行う酵素、たとえば、塩基除去修復酵素、たとえば、脱プリン/脱ピリミジン(AP)エンドヌクレアーゼを用いて基材から除去可能である。いくつかの実施形態では、核酸は、光切断性基と光とを用いて基材から除去可能である。いくつかの実施形態では、切断性リンカーは、基材から核酸を除去するために使用可能である。たとえば、切断性リンカーは、ビオチン/アビジン、ビオチン/ストレプトアビジン、ビオチン/ニュートラビジン、Ig-プロテインA、光不安定性リンカー、酸又は塩基不安定性リンカー基、又はアプタマーの少なくとも1つを含みうる。
プローブが遺伝子特異的である場合、分子は、プローブにハイブリダイズし、逆転写及び/又は増幅が可能である。いくつかの実施形態では、核酸が合成された後(たとえば、逆転写された後)、増幅が可能である。増幅は、複数の標的核酸配列が同時に増幅される条件で、多重方式で行いうる。増幅は、核酸にシーケンシングアダプターを付加しうる。
いくつかの実施形態では、増幅は、たとえばブリッジ増幅を用いて基材上に行うことが可能である。基材上でオリゴ(dT)プローブを用いてブリッジ増幅するのに適合していた末端を生成するために、cDNAにホモポリマーテールを付加することが可能である。ブリッジ増幅では、テンプレート核酸の3’末端に相補的なプライマーは、固体粒子に共有結合された各ペアの第1のプライマーでありうる。テンプレート核酸を含有するサンプルが粒子に接触して1回の熱サイクルが行われる場合、テンプレート分子は第1のプライマーにアニールし、且つ第1のプライマーはヌクレオチドの付加により順方向に伸長して、テンプレート分子とテンプレートに相補的な新たに形成されたDNA鎖とからなる二本鎖分子を形成する。次のサイクルの加熱工程では、二本鎖分子は変性されて、粒子からテンプレート分子を放出し、第1のプライマーを介して粒子に結合された相補的DNA鎖を残存させる。続くアニーリング・伸長工程のアニーリング段階では、相補鎖は、第1のプライマーから除去された位置の相補鎖のセグメントに相補的な第2のプライマーにハイブリダイズ可能である。このハイブリダイゼーションにより、相補鎖は、共有結合により第1のプライマーに且つハイブリダイゼーションにより第2のプライマーに固定されたブリッジを第1及び第2のプライマー間に形成可能である。伸長段階では、第2のプライマーは、同一の反応混合物中にヌクレオチドを添加することにより反対方向に伸長し、それによりブリッジを二本鎖ブリッジに変換可能である。次いで、次のサイクルが開始され、二本鎖ブリッジは変性されて、それぞれ第1及び第2のプライマーを介して粒子表面に結合された一方の末端と、それぞれ未結合の状態の他方の末端と、を有する2つの一本鎖核酸分子を与えることが可能である。この第2のサイクルのアニーリング・伸長工程では、各鎖は同一の粒子上のこれまで未使用であったさらなる相補的プライマーにハイブリダイズして新しい一本鎖ブリッジを形成可能である。この時点でハイブリダイズされる2つのこれまで未使用であったプライマーは伸長して2つの新しいブリッジを二本鎖ブリッジに変換可能である。
増幅反応は、複数の核酸の少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、又は100%を増幅する工程を含みうる。
標識核酸の増幅は、PCRベースの方法又は非PCRベースの方法を含みうる。標識核酸の増幅は、標識核酸の指数関数的増幅を含みうる。標識核酸の増幅は、標識核酸の線形増幅を含みうる。増幅は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により行うことが可能である。PCRは、DNAの相補鎖の同時プライマー伸長により特定のDNA配列のin vitro増幅を行う反応を意味しうる。PCRは、その反応の派生形、たとえば、限定されるものではないが、RT-PCR、リアルタイムPCR、ネステッドPCR、定量PCR、多重PCR、デジタルPCR、サプレッションPCR、セミサプレッシブPCR、及びアセンブリーPCRを包含しうる。
いくつかの実施形態では、標識核酸の増幅は非PCRベースの方法を含む。非PCRベースの方法の例としては、限定されるものではないが、多重置換増幅(MDA)、転写媒介増幅(TMA)、核酸配列ベースの増幅(NASBA)、鎖置換増幅(SDA)、リアルタイムSDA、ローリングサークル増幅、又はサークル-サークル増幅が挙げられる。他の非PCRベースの増幅方法としては、DNA若しくはRNA標的を増幅するためのDNA依存性RNAポリメラーゼ駆動RNA転写増幅又はRNA指向DNA合成及び転写の多重サイクル、リガーゼ連鎖反応(LCR)、Qβレプリカーゼ(Qβ)、パリンドロームプローブの使用、鎖置換増幅、制限エンドヌクレアーゼを用いたオリゴヌクレオチド駆動増幅、プライマーが核酸配列にハイブリダイズされ且つ得られた二本鎖が伸長反応及び増幅の前に切断される増幅方法、5’エキソヌクレアーゼ活性の欠如した核酸ポリメラーゼを用いた鎖置換増幅、ローリングサークル増幅、及び/又は分岐伸長増幅(RAM)が挙げられる。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法は、増幅アンプリコン(たとえば標的)上でネステッドポリメラーゼ連鎖反応を行う工程をさらに含む。アンプリコンは二本鎖分子でありうる。二本鎖分子は、二本鎖RNA分子、二本鎖DNA分子、又はDNA分子にハイブリダイズされたRNA分子を含みうる。二本鎖分子の一方又は両方の鎖は、サンプルタグ又は分子識別子標識を含みうる。代替的に、アンプリコンは一本鎖分子でありうる。一本鎖分子は、DNA、RNA、又はそれらの組合せを含みうる。本発明の核酸は、合成核酸又は改変核酸を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、多数のアンプリコンを生成するために標識核酸を繰返し増幅する工程を含む。本明細書に開示される方法は、少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20回の増幅反応を行う工程を含みうる。代替的に、本方法は、少なくとも約25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100回の増幅反応を行う工程を含む。
増幅工程は、複数の核酸を含む1つ以上のサンプルに1つ以上のコントロール核酸を添加する工程をさらに含みうる。増幅工程は、複数の核酸に1つ以上のコントロール核酸を添加する工程をさらに含みうる。コントロール核酸は、コントロール標識を含みうる。
増幅は、1つ以上の非天然ヌクレオチドの使用を含みうる。非天然ヌクレオチドは、光不安定性及び/又はトリガー性ヌクレオチドを含みうる。非天然ヌクレオチドの例としては、限定されるものではないが、ペプチド核酸(PNA)、モルホリノ核酸及びロックド核酸(LNA)、さらにはグリコール核酸(GNA)及びトレオース核酸(TNA)が挙げられる。非天然ヌクレオチドは、増幅反応の1サイクル以上に添加しうる。非天然ヌクレオチドの添加は、増幅反応の特定のサイクル又は時点で産物を同定するために使用しうる。
増幅反応を1回以上行う工程は、1つ以上のプライマーの使用を含みうる。1つ以上のプライマーは1つ以上のオリゴヌクレオチドを含みうる。1つ以上のオリゴヌクレオチドは少なくとも約7~9ヌクレオチドを含みうる。1つ以上のオリゴヌクレオチドは12~15ヌクレオチド未満を含みうる。1つ以上のプライマーは、複数の標識核酸の少なくとも一部にアニールしうる。1つ以上のプライマーは、複数の標識核酸の3’末端及び/又は5’末端にアニールしうる。1つ以上のプライマーは、複数の標識核酸の内部領域にアニールしうる。内部領域は、複数の標識核酸の3’末端から少なくとも約50、100、150、200、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、650、700、750、800、850、900、又は1000ヌクレオチドでありうる。1つ以上のプライマーは、プライマーの一定パネルを含みうる。1つ以上のプライマーは、少なくとも1つ以上のカスタムプライマーを含みうる。1つ以上のプライマーは、少なくとも1つ以上のコントロールプライマーを含みうる。1つ以上のプライマーは、少なくとも1つ以上のハウスキーピング遺伝子プライマーを含みうる。1つ以上のプライマーは、ユニバーサルプライマーを含みうる。ユニバーサルプライマーは、ユニバーサルプライマー結合部位にアニールしうる。1つ以上のカスタムプライマーは、第1のサンプルタグ、第2のサンプルタグ、分子識別子標識、核酸、又はその産物にアニールしうる。1つ以上のプライマーは、ユニバーサルプライマー及びカスタムプライマーを含みうる。カスタムプライマー、1つ以上の標的核酸を増幅するように設計しうる。標的核酸は、1つ以上のサンプル中の全核酸のサブセットを含みうる。いくつかの実施形態では、プライマーには、本開示のアレイに結合されたプローブである。
いくつかの実施形態では、サンプル中の複数の標的にバーコード(たとえば、確率バーコード)を付ける工程は、バーコード付き標的(たとえば、確率バーコード付き標的)又は標的のバーコード付き断片の指標インデックスライブラリーを作製する工程をさらに含む。異なるバーコードのバーコード配列(たとえば、異なる確率バーコードの分子標識)は、互いに異なっていてもよい。バーコード付き標的の指標インデックスライブラリーを作製する工程は、サンプル中の複数の標的から複数の指標インデックスポリヌクレオチドを作製する工程を含む。たとえば、第1の指標インデックス標的と第2の指標インデックス標的とを含むバーコード標的の指標インデックスライブラリーの場合、第1の指標インデックスポリヌクレオチドの標識領域は、第2の指標インデックスポリヌクレオチドの標識領域と、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50ヌクレオチド異なって、概ね、少なくとも、若しくは多くともこうした値、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲のヌクレオチド異なってもよい。いくつかの実施形態では、バーコード付き標的の指標インデックスライブラリーを作製する工程は、ポリ(T)領域及び標識領域などの複数のオリゴヌクレオチドと、複数の標識、たとえば、mRNA分子を接触させる工程と;各々がcDNA領域及び標識領域を含む一本鎖標識cDNA分子を生成するために、逆転写酵素を用いて、第1鎖合成を実施する工程と、を含み、ここで、複数の標的は、異なる配列の少なくとも2つのmRNA分子を含み、複数のオリゴヌクレオチドは、異なる配列の少なくとも2つのオリゴヌクレオチドを含む。バーコード付き標的の指標インデックスライブラリーを作製する工程は、さらに、二本鎖標識cDNA分子を生成するために、一本鎖標識cDNA分子を増幅する工程と;標識アンプリコンを生成するために、二本鎖標識cDNA分子上でネステッドPCRを実施する工程と、を含む。いくつかの実施形態では、本方法は、アダプター-標識アンプリコンを作製する工程を含みうる。
バーコーディング(たとえば、確率バーコーディング)は、個々の核酸(たとえば、DNA又はRNA)分子を標識するために、核酸バーコード若しくはタグを使用することを含む。いくつかの実施形態では、これは、DNAバーコード若しくはタグがmRNAから生成される際に、cDNA分子にこれらを付加する工程を含む。ネステッドPCRは、PCR増幅バイアスの最小限化を実施することができる。アダプターは、たとえば、次世代シーケンシング(NGS)を用いるシーケンシングのために付加することができる。シーケンシング結果を用いて、たとえば、図2のブロック232に位置する標的の1つ以上のコピーの細胞標識、分子標識、及びヌクレオチド断片の配列を決定することができる。
図3は、バーコード付き標的(たとえば確率バーコード付き標的)インデックス付きライブラリー、たとえばバーコード付きmRNA又はその断片などを作製する非限定的な例示的プロセスを示す概略図である。工程1に示されるように、逆転写プロセスは、ユニーク分子標識、細胞標識、及びユニバーサルPCR部位を含む各mRNA分子をコードすることができる。特に、RNA分子302のポリ(A)テール領域308への、バーコード(たとえば確率バーコード)310)のセットのハイブリダイゼーション(たとえば確率論的ハイブリダイゼーション)によって、RNA分子302を逆転写して、cDNA領域306を含む標識cDNA分子304を生成することができる。バーコード310の各々は、標的結合領域、たとえばポリ(dT)領域312、標識領域314(たとえば、バーコード配列又は分子)、及びユニバーサルPCR領域316を含みうる。
いくつかの実施形態では、細胞標識は、3~20ヌクレオチドを含みうる。いくつかの実施形態では、分子標識は、3~20ヌクレオチドを含みうる。いくつかの実施形態では、複数の確率バーコードの各々は、1つ以上のユニバーサル標識及び細胞標識をさらに含み、ユニバーサル標識は、固体担体上の複数の確率バーコードについて同じであり、細胞標識は、固体担体上の複数の確率バーコードについて同じである。いくつかの実施形態では、ユニバーサル標識は、3~20ヌクレオチドを含みうる。いくつかの実施形態では、細胞標識は、3~20ヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、標識領域314は、バーコード配列又は分子標識318及び細胞標識320を含みうる。いくつかの実施形態では、標識領域314は、1つ以上のユニバーサル標識、次元標識、及び細胞標識を含みうる。バーコード配列又は分子標識318は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100ヌクレオチド長であっても、概ね、少なくとも、若しくは多くともそうしたヌクレオチド長であってもよいし、又はこれらの値のいずれかの間の数若しくは範囲のヌクレオチド長であってもよい。細胞標識320は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100ヌクレオチド長であっても、概ね、少なくとも、若しくは多くともそうしたヌクレオチド長であってもよいし、又はこれらの値のいずれかの間の数若しくは範囲のヌクレオチド長であってもよい。ユニバーサル標識は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100ヌクレオチド長であっても、概ね、少なくとも、若しくは多くともそうしたヌクレオチド長であってもよいし、又はこれらの値のいずれかの間の数若しくは範囲のヌクレオチド長であってもよい。ユニバーサル標識は、固体担体上の複数の確率バーコードについて同じであってもよく、細胞標識は、固体担体上の複数の確率バーコードについて同じであってもよい。次元標識は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100ヌクレオチド長であっても、概ね、少なくとも、若しくは多くともそうしたヌクレオチド長であってもよいし、又はこれらの値のいずれかの間の数若しくは範囲のヌクレオチド長であってもよい。
いくつかの実施形態では、標識領域314は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000の異なる標識を含むか、概ねそうした値の異なる標識を含むか、少なくとも、若しくは多くともそうした値の異なる標識、又はこれらの値のいずれかの間の数若しくは範囲の異なる標識、たとえば、バーコード配列又は分子標識318及び細胞標識320などを含みうる。各標識は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100ヌクレオチド長であっても、概ね、少なくとも、若しくは多くともそうしたヌクレオチド長であってもよいし、又はこれらの値のいずれかの間の数若しくは範囲のヌクレオチド長であってもよい。バーコード又は確率バーコード310のセットは、10、20、40、50、70、80、90、102、103、104、105、106、107、108、109、1010、1011、1012、1013、1014、1015、1020のバーコード又は確率バーコード310を含むか、概ねそうした値のバーコード又は確率バーコード識別子標識310を含むか、少なくとも、若しくは多くともそうした値のバーコード又は確率バーコード310、又はこれらの値のいずれかの間の数若しくは範囲のバーコード又は確率バーコード310を含みうる。また、バーコード又は確率バーコード310のセットは、たとえば、各々、ユニーク標識領域314を含みうる。余剰のバーコード又は確率バーコード310を除去するために、標識cDNA分子304を精製することができる。精製は、Ampureビーズ精製を含みうる。
工程2に示すように、工程1の逆転写プロセスからの産物を1チューブ中にプールし、第1PCRプライマープール及び第1ユニバーサルPCRプライマーを用いてPCR増幅することができる。プールする工程は、ユニーク標識領域314によって可能である。特に、ネステッドPCR標識アンプリコン322を生成するために、標識cDNA分子304を増幅することができる。増幅は、多重PCR増幅を含みうる。増幅は、単一反応量で96多重プライマーを用いる多重PCR増幅を含みうる。いくつかの実施形態では、多重PCR増幅は単一反応量で10、20、40、50、70、80、90、102、103、104、105、106、107、108、109、1010、1011、1012、1013、1014、1015、1020の多重プライマーを使用するか、概ねそうした値の多重プライマー、少なくとも、若しくは多くともそうした値の多重プライマーを使用するか、又はこれらの値のいずれかの間の数若しくは範囲の多重プライマーを使用することができる。増幅は、特定の遺伝子を標的とするカスタムプライマー326A~Cと、ユニバーサルプライマー328とを含む第1PCRプライマープール324を使用することを含みうる。カスタムプライマー326は、標識cDNA分子304のcDNA部分306’内の1領域とハイブリダイズすることができる。ユニバーサルプライマー328は、標識cDNA分子304のユニバーサルPCR領域316とハイブリダイズすることができる。
図3の工程3に示すように、工程2のPCR増幅からの産物は、ネステッドPCRプライマープール及び第2ユニバーサルPCRプライマーを用いて増幅することができる。ネステッドPCRは、PCR増幅バイアスを最小限に抑えることができる。特に、ネステッドPCR標識アンプリコン322は、ネステッドPCRによりさらに増幅することもできる。ネステッドPCRは、単一反応量でネステッドPCRプライマー332a~cのネステッドPCRプライマープール330と、第2ユニバーサルPCRプライマー328’とを含む多重PCRを含みうる。ネステッドPCRプライマープール328は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000の異なるネステッドPCRプライマー330を含むか、概ねそうした値の異なるネステッドPCRプライマー330を含むか、少なくとも、若しくは多くともそうした値の異なるネステッドPCRプライマー330、又はこれらの値のいずれかの間の数若しくは範囲の異なるネステッドPCRプライマー330を含みうる。ネステッドPCRプライマー332は、アダプター334を含有して、標識アンプリコン322のcDNA部分306’内の1領域とハイブリダイズすることができる。ユニバーサルプライマー328’は、アダプター336を含有して、標識アンプリコン322のユニバーサルPCR領域316とハイブリダイズすることができる。このようにして、工程3は、アダプター標識アンプリコン338を生成する。いくつかの実施形態では、ネステッドPCRプライマー332と第2ユニバーサルPCRプライマー328’は、アダプター334及び336を含有しなくてもよい。それに代わり、アダプター334及び336は、アダプター標識アンプリコン338を生成するために、ネステッドPCRの産物とライゲートすることができる。
工程4に示すように、工程3からのPCR産物は、ライブラリー増幅プライマーを用いたシーケンシングのためにPCR増幅することができる。特に、アダプター334及び336を用いて、アダプター標識アンプリコン338に対するアッセイをさらに1回以上実施することができる。アダプター334及び336は、プライマー340及び342とハイブリダイズすることができる。1つ以上のプライマー340及び342は、PCR増幅プライマーであってよい。1つ以上のプライマー340及び342は、シーケンシングプライマーであってよい。1つ以上のアダプター334及び336は、アダプター標識アンプリコン338のさらなる増幅のために使用することができる。1つ以上のアダプター334及び336は、アダプター標識アンプリコン338のシーケンシングのために使用することができる。プライマー342は、プレート指標インデックス344を含有することができ、これによって、バーコード又は確率バーコード310の同じセットを用いて生成されたアンプリコンを、次世代シーケンシング(NGS)を用いた1回のシーケンシング反応でシーケンシングすることができる。
オリゴヌクレオチドに関連する細胞成分結合試薬を含む組成物
本明細書に開示されるいくつかの実施形態は、オリゴヌクレオチドとコンジュゲートされた細胞成分結合試薬(たとえば、タンパク質結合試薬)を各々が含む複数の組成物を提供し、オリゴヌクレオチドは、それがコンジュゲートされている細胞成分結合試薬のためのユニーク識別子を含む。いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬は、細胞成分標的に特異的に結合することが可能である。たとえば、細胞成分結合試薬の結合標的は、炭水化物、脂質、タンパク質、細胞外タンパク質、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含みうる。いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬(たとえば、タンパク質結合試薬)は、抗原標的又はタンパク質標的に特異的に結合することが可能である。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの各々は、確率バーコードなどのバーコードを含みうる。バーコードは、バーコード配列(たとえば、分子標識)、細胞標識、サンプル標識、又はそれらの任意の組合せを含みうる。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの各々は、リンカーを含みうる。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの各々は、ポリ(A)テールなどのオリゴヌクレオチドプローブに対する結合部位を含みうる。たとえば、ポリ(A)テールは、たとえば、固体担体に固定されていなくても、固体担体に固定されてもよい。ポリ(A)テールは、約10~50ヌクレオチド長でありうる。いくつかの実施形態では、ポリ(A)テールは、18ヌクレオチド長でありうる。オリゴヌクレオチドは、デオキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチド、又はその両方を含みうる。
ユニーク識別子は、たとえば、約4ヌクレオチド~約200ヌクレオチドの任意の好適な長さを有する、たとえば、ヌクレオチド配列でありうる。いくつかの実施形態では、ユニーク識別子は、25ヌクレオチド~約45ヌクレオチド長のヌクレオチド配列である。いくつかの実施形態では、ユニーク識別子は、4ヌクレオチド、5ヌクレオチド、6ヌクレオチド、7ヌクレオチド、8ヌクレオチド、9ヌクレオチド、10ヌクレオチド、15ヌクレオチド、20ヌクレオチド、25ヌクレオチド、30ヌクレオチド、35ヌクレオチド、40ヌクレオチド、45ヌクレオチド、50ヌクレオチド、55ヌクレオチド、60ヌクレオチド、70ヌクレオチド、80ヌクレオチド、90ヌクレオチド、100ヌクレオチド、200ヌクレオチドであるか、概ねそうした値のヌクレオチドであるか、そうした値よりも小さいか、大きいか、又は上の値のいずれか2つの間の範囲の長さを有しうる。
いくつかの実施形態では、一意識別子は、一意識別子の多様なセットから選択される。一意識別子の多様なセットは、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、5000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲の異なる一意識別子を含むか、又はこれらの近似値の異なる一意識別子を含みうる。一意識別子の多様なセットは、少なくとも、又は多くとも、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、若しくは5000の異なる一意識別子を含みうる。いくつかの実施形態では、一意識別子のセットは、分析されるサンプルのDNA又はRNA配列と最小限の配列相同性を有するように設計される。いくつかの実施形態では、一意識別子のセットの配列は、1ヌクレオチド、2ヌクレオチド、3ヌクレオチド、4ヌクレオチド、5ヌクレオチド、6ヌクレオチド、7ヌクレオチド、8ヌクレオチド、9ヌクレオチド、10ヌクレオチド、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値のヌクレオチドだけ互いに異なるか、又はその相補体である。いくつかの実施形態では、一意識別子のセットの配列は、少なくとも、又は多くとも、1ヌクレオチド、2ヌクレオチド、3ヌクレオチド、4ヌクレオチド、5ヌクレオチド、6ヌクレオチド、7ヌクレオチド、8ヌクレオチド、9ヌクレオチド、10ヌクレオチドだけ互いに異なるか、又はその相補体である。いくつかの実施形態では、ユニーク識別子のセットの配列は、少なくとも3%、少なくとも5%、少なくとも8%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、若しくはそれ以上互いに異なるか、又はその相補体である。
いくつかの実施形態では、ユニーク識別子は、ユニバーサルプライマーなどのプライマーに対する結合部位を含みうる。いくつかの実施形態では、ユニーク識別子は、ユニバーサルプライマーなどのプライマーに対する少なくとも2つの結合部位を含みうる。いくつかの実施形態では、ユニーク識別子は、ユニバーサルプライマーなどのプライマーに対する少なくとも3つの結合部位を含みうる。プライマーは、たとえば、PCR増幅による、ユニーク識別子の増幅のために使用することができる。いくつかの実施形態では、プライマーは、ネステッドPCR反応のために使用することができる。
本開示においては、タンパク質結合試薬、抗体又は若しくはその断片、アプタマー、小分子、リガンド、ペプチド、オリゴヌクレオチドなど、又はそれらの任意の組合せなど、任意の好適な細胞成分結合試薬が考慮される。いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、組換え抗体、一本鎖抗体(sc-Ab)、又はそれらの断片、たとえば、Fab、Fvなどでありうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分結合試薬は、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、5000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲の異なる細胞成分試薬を含むか、又はこれらの近似値の異なる細胞成分試薬を含みうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分結合試薬は、少なくとも、又は多くとも、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、若しくは5000の異なる細胞成分試薬を含みうる。
オリゴヌクレオチドは、種々の機構により細胞成分結合試薬とコンジュゲートされうる。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、共有結合により細胞成分結合試薬とコンジュゲートされうる。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、非共有結合により細胞成分結合試薬とコンジュゲートされうる。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、リンカーを介して細胞成分結合試薬とコンジュゲートされる。リンカーは、たとえば、細胞成分結合試薬及び/若しくはオリゴヌクレオチドから切断可能又は脱離可能でありうる。いくつかの実施形態では、リンカーは、オリゴヌクレオチドを細胞成分結合試薬に可逆的に結合する化学基を含みうる。化学基は、リンカーに、たとえば、アミノ基を介してコンジュゲートされうる。いくつかの実施形態では、リンカーは、細胞成分結合試薬にコンジュゲートされた別の化学基と安定な結合を形成する化学基を含みうる。たとえば、化学基は、UV光切断性基、ジスルフィド結合、ストレプトアビジン、ビオチン、アミンなどでありうる。いくつかの実施形態では、化学基は、リジンなどのアミノ酸の一級アミン、又はN末端を介して細胞成分結合試薬にコンジュゲートされうる。Protein-Oligoコンジュゲーションキット(Solulink,Inc.、San Diego、California)、Thunder-Link(登録商標)オリゴコンジュゲーションシステム(Innova Biosciences、Cambridge、United Kingdom)などの市販のコンジュゲーションキットが、オリゴヌクレオチドを細胞成分結合試薬にコンジュゲートするために使用されうる。
細胞成分結合試薬とその細胞成分標的との間の特異的な結合に干渉しない限り、オリゴヌクレオチドは、細胞成分結合試薬(たとえば、タンパク質結合試薬)の任意の好適な部位にコンジュゲートされうる。いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬は、抗体などのタンパク質である。いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬は、抗体ではない。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、抗原-結合部位、たとえば、Fc領域、CH1ドメイン、CH2ドメイン、CH3ドメイン、CLドメインなど以外の抗体のどの部位にでもコンジュゲートされうる。オリゴヌクレオチドを細胞成分結合試薬(たとえば、抗体)にコンジュゲートする方法は、たとえば、米国特許第6,531,283号明細書において以前に開示されており、その内容は、全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。細胞成分結合試薬に対するオリゴヌクレオチドの化学量論は変動しうる。シーケンシングにおいて細胞成分結合試薬特異的なオリゴヌクレオチドを検出する感度を増大させるために、コンジュゲーション中に細胞成分結合試薬に対するオリゴヌクレオチドの比を増加させることが有利でありうる。いくつかの実施形態では、各細胞成分結合試薬は、単一のオリゴヌクレオチド分子とコンジュゲートされうる。いくつかの実施形態では、各細胞成分結合試薬は、2個以上のオリゴヌクレオチド分子、たとえば、少なくとも、又は多くとも、2、3、4、5、10、20、30、40、50、100、1000個、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲のオリゴヌクレオチド分子とコンジュゲートされうるが、ここで、オリゴヌクレオチド分子の各々は、同じか、又は異なる一意識別子を含む。いくつかの実施形態では、各細胞成分結合試薬は、2個以上のオリゴヌクレオチド分子、たとえば、少なくとも、又は多くとも、2、3、4、5、10、20、30、40、50、100、1000個のオリゴヌクレオチド分子とコンジュゲートされうるが、ここで、オリゴヌクレオチド分子の各々は、同じか、又は異なる一意識別子を含む。
いくつかの実施形態では、複数の細胞成分結合試薬は、単一細胞、複数の細胞、組織試料、腫瘍サンプル、血液サンプルなどのサンプル中において複数の細胞成分標的に特異的に結合することが可能である。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、抗体、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、又はそれらの任意の組合せを含む。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、細胞内細胞成分を含みうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、細胞内細胞成分を含みうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分は、細胞又は生物におけるすべての細胞成分(たとえば、タンパク質)のうち、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%、99%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分は、細胞又は生物におけるすべての細胞成分(たとえば、タンパク質)のうち、少なくとも、又は多くとも、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%、若しくは99%でありうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、2、3、4、5、10、20、30、40、50、100、1000、10000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲の異なる細胞成分標的を含むか、又はこれらの近似値の異なる細胞成分標的を含みうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、少なくとも、又は多くとも、2、3、4、5、10、20、30、40、50、100、1000、10000の異なる細胞成分標的を含みうる。
図4は、例示的な細胞成分結合試薬、たとえば、抗体に対する一意識別子配列を含むオリゴヌクレオチドとコンジュゲートされている抗体の概略図を示す。細胞成分結合試薬とコンジュゲートされたオリゴヌクレオチド、細胞成分結合試薬とのコンジュゲーションのためのオリゴヌクレオチド、又は細胞成分結合試薬と先にコンジュゲートされたオリゴヌクレオチドは、本明細書で抗体オリゴヌクレオチド(結合試薬オリゴヌクレオチドと省略される)と呼ばれうる。抗体とコンジュゲートされたオリゴヌクレオチド、抗体とのコンジュゲーションのためのオリゴヌクレオチド、又は抗体と先にコンジュゲートされたオリゴヌクレオチドは、本明細書で抗体オリゴヌクレオチド(「Abオリゴ」又は「AbO」と省略される)と呼ばれうる。オリゴヌクレオチドはまた、限定されるものではないが、1つ以上のリンカー、抗体に対する1つ以上の一意識別子、任意選択で1つ以上のバーコード配列(たとえば、分子標識)、及びポリ(A)テールを包含する、追加の成分を含みうる。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、5’から3’に向かって、リンカー、一意識別子、バーコード配列(たとえば、分子標識)、及びポリ(A)テールを含みうる。抗体オリゴヌクレオチドは、mRNA模倣体でありうる。
図5は、例示的な細胞成分結合試薬、たとえば、抗体に対する一意識別子配列を含むオリゴヌクレオチドとコンジュゲートされている抗体の概略図を示す。細胞成分結合試薬は、抗原標的又はタンパク質標的などの少なくとも1つの細胞成分標的に特異的に結合することが可能でありうる。結合試薬オリゴヌクレオチド(たとえば、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド、又は抗体オリゴヌクレオチド)は、本開示の方法を行うための配列(たとえば、サンプルインデックス付加配列)を含みうる。たとえば、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、サンプルの1つ以上の細胞のサンプル起源を同定するためのサンプルインデックス付加配列を含みうる。細胞成分結合試薬を含む複数の組成物のうちの2つ細胞成分結合試薬を含む少なくとも2つの組成物(たとえば、サンプルインデックス付加組成物)のインデックス付加配列(たとえば、サンプルインデックス付加配列)は、異なる配列を含みうる。いくつかの実施形態では、結合試薬オリゴヌクレオチドは、1つの種のゲノム配列に対して相同でない。結合試薬オリゴヌクレオチドは、細胞成分結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成されうる。
細胞成分結合試薬にコンジュゲートされたオリゴヌクレオチドは、たとえば、バーコード配列(たとえば、分子標識配列)、ポリ(A)テール、又はそれらの組合せを含みうる。細胞成分結合試薬にコンジュゲートされたオリゴヌクレオチドは、mRNA模倣体でありうる。いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、複数のバーコードのうち少なくとも1つのバーコードの捕捉配列に相補的な配列を含む。バーコードの標的結合領域は、捕捉配列を含みうる。標的結合領域は、たとえば、ポリ(dT)領域を含みうる。いくつかの実施形態では、バーコードの捕捉配列に相補的なサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの配列は、ポリ(A)テールを含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識を含みうる。
いくつかの実施形態では、結合試薬オリゴヌクレオチド(たとえば、サンプルオリゴヌクレオチド)は、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、110、120、128、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、1000ヌクレオチド長、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いは概ねそうしたヌクレオチド長のヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、結合試薬オリゴヌクレオチドは、少なくとも、又は多くとも6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、110、120、128、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、若しくは1000ヌクレオチド長のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬は、抗体、テトラマー、アプタマー、タンパク質スキャフォールド、又はそれらの組合せを含む。結合試薬オリゴヌクレオチドは、たとえば、リンカーを介してタンパク質結合試薬にコンジュゲートされうる。結合試薬オリゴヌクレオチドが、そのリンカーを含みうる。リンカーは化学基を含みうる。化学基は、細胞成分結合試薬の分子に可逆的に又は不可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ジスルフィド結合、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択されうる。
いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬は、ADAM10、CD156c、ANO6、ATP1B2、ATP1B3、BSG、CD147、CD109、CD230、CD29、CD298、ATP1B3、CD44、CD45、CD47、CD51、CD59、CD63、CD97、CD98、SLC3A2、CLDND1、HLA-ABC、ICAM1、ITFG3、MPZL1、NA K ATPase alpha1、ATP1A1、NPTN、PMCA ATPase、ATP2B1、SLC1A5、SLC29A1、SLC2A1、SLC44A2、又はそれらの任意の組合せに結合することができる。
いくつかの実施形態では、タンパク質標的は、細胞外タンパク質、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含む。いくつかの実施形態では、抗原又はタンパク質標的は、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合抗原複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、又はそれらの任意の組合わせであるか、又はそれを含む。抗原又はタンパク質標的は、脂質、炭水化物、又はそれらの任意の組合せでありうるか、又はそれを含みうる。タンパク質標的は、いくつかのタンパク質標的を含む群から選択されうる。抗原又はタンパク質標的の数は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。タンパク質標的の数は、少なくとも、又は多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、若しくは10000でありうる。
細胞成分結合試薬(たとえば、タンパク質結合試薬)は、同一の配列を有する2つ以上の結合試薬オリゴヌクレオチド(たとえば、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド)に関連付けられうる。細胞成分結合試薬は、異なる配列を有する2つ以上の結合試薬オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。細胞成分結合試薬に関連付けられた結合試薬オリゴヌクレオチドの数は、さまざまな履行において異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、結合試薬オリゴヌクレオチドの数は、同一の配列、又は異なる配列を有するものであろうとなかろうと、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、結合試薬オリゴヌクレオチドの数は、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、若しくは1000でありうる。
細胞成分結合試薬を含む複数の組成物(たとえば、複数のサンプルインデックス付加組成物)は、結合試薬オリゴヌクレオチド(サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドなど)とコンジュゲートされていない1つ以上の追加の細胞成分結合試薬(本明細書で結合試薬オリゴヌクレオチドフリー細胞成分結合試薬(サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドフリー細胞成分結合試薬など)とも呼ばれる)を含みうる。複数の組成物における追加の細胞成分結合試薬の数は、さまざまな履行において異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、追加の細胞成分結合試薬の数は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、追加の細胞成分結合試薬の数は、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、若しくは100でありうる。細胞成分結合試薬及び追加の細胞成分結合試薬のうちのいずれかは、いくつかの実施形態において、同一でありうる。
いくつかの実施形態では、1つ以上の結合試薬オリゴヌクレオチド(たとえば、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド)とコンジュゲートされている細胞成分結合試薬及び結合試薬オリゴヌクレオチドとコンジュゲートされていない細胞成分結合試薬を含む混合物が提供される。その混合物を本明細書に開示される方法のいくつかの実施形態において使用して、たとえば、サンプル及び/又は細胞を接触させることができる。混合物中の(1)結合試薬オリゴヌクレオチドとコンジュゲートされた細胞成分結合試薬の数と(2)結合試薬オリゴヌクレオチド(たとえば、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド)又は他の結合試薬オリゴヌクレオチドとコンジュゲートされていない別の細胞成分結合試薬(たとえば、同じ細胞成分結合試薬)の数の比は、さまざまな履行において異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、比は、少なくとも、又は多くとも1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9、1:2、1:2.5、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18、1:19、1:20、1:21、1:22、1:23、1:24、1:25、1:26、1:27、1:28、1:29、1:30、1:31、1:32、1:33、1:34、1:35、1:36、1:37、1:38、1:39、1:40、1:41、1:42、1:43、1:44、1:45、1:46、1:47、1:48、1:49、1:50、1:51、1:52、1:53、1:54、1:55、1:56、1:57、1:58、1:59、1:60、1:61、1:62、1:63、1:64、1:65、1:66、1:67、1:68、1:69、1:70、1:71、1:72、1:73、1:74、1:75、1:76、1:77、1:78、1:79、1:80、1:81、1:82、1:83、1:84、1:85、1:86、1:87、1:88、1:89、1:90、1:91、1:92、1:93、1:94、1:95、1:96、1:97、1:98、1:99、1:100、1:200、1:300、1:400、1:500、1:600、1:700、1:800、1:900、1:1000、1:2000、1:3000、1:4000、1:5000、1:6000、1:7000、1:8000、1:9000、若しくは1:10000でありうる。
いくつかの実施形態では、比は、1:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2:1、2.5:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1、43:1、44:1、45:1、46:1、47:1、48:1、49:1、50:1、51:1、52:1、53:1、54:1、55:1、56:1、57:1、58:1、59:1、60:1、61:1、62:1、63:1、64:1、65:1、66:1、67:1、68:1、69:1、70:1、71:1、72:1、73:1、74:1、75:1、76:1、77:1、78:1、79:1、80:1、81:1、82:1、83:1、84:1、85:1、86:1、87:1、88:1、89:1、90:1、91:1、92:1、93:1、94:1、95:1、96:1、97:1、98:1、99:1、100:1、200:1、300:1、400:1、500:1、600:1、700:1、800:1、900:1、1000:1、2000:1、3000:1、4000:1、5000:1、6000:1、7000:1、8000:1、9000:1、10000:1、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、比は、少なくとも、又は多くとも1:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2:1、2.5:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1、43:1、44:1、45:1、46:1、47:1、48:1、49:1、50:1、51:1、52:1、53:1、54:1、55:1、56:1、57:1、58:1、59:1、60:1、61:1、62:1、63:1、64:1、65:1、66:1、67:1、68:1、69:1、70:1、71:1、72:1、73:1、74:1、75:1、76:1、77:1、78:1、79:1、80:1、81:1、82:1、83:1、84:1、85:1、86:1、87:1、88:1、89:1、90:1、91:1、92:1、93:1、94:1、95:1、96:1、97:1、98:1、99:1、100:1、200:1、300:1、400:1、500:1、600:1、700:1、800:1、900:1、1000:1、2000:1、3000:1、4000:1、5000:1、6000:1、7000:1、8000:1、9000:1、若しくは10000:1でありうる。
細胞成分結合試薬は、結合試薬オリゴヌクレオチド(たとえば、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド)とコンジュゲートされても、又はされなくてもよい。いくつかの実施形態では、結合試薬オリゴヌクレオチドとコンジュゲートされている細胞成分結合試薬及び結合試薬オリゴヌクレオチドとコンジュゲートされていない細胞成分結合試薬を含む混合物中の結合試薬オリゴヌクレオチド(たとえば、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド)とコンジュゲートされた細胞成分結合試薬のパーセンテージは、0.000000001%、0.00000001%、0.0000001%、0.000001%、0.00001%、0.0001%、0.001%、0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、混合物中のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドとコンジュゲートされた細胞成分結合試薬のパーセンテージは、少なくとも、又は多くとも、0.000000001%、0.00000001%、0.0000001%、0.000001%、0.00001%、0.0001%、0.001%、0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、若しくは100%でありうる。
いくつかの実施形態では、結合試薬オリゴヌクレオチド(たとえば、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド)とコンジュゲートされた細胞成分結合試薬及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドとコンジュゲートされていない細胞成分結合試薬を含む混合物中の結合試薬オリゴヌクレオチド(たとえば、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド)とコンジュゲートされていない細胞成分結合試薬のパーセンテージは、0.000000001%、0.00000001%、0.0000001%、0.000001%、0.00001%、0.0001%、0.001%、0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、混合物中の結合試薬オリゴヌクレオチドとコンジュゲートされていない細胞成分結合試薬のパーセンテージは、少なくとも、又は多くとも、0.000000001%、0.00000001%、0.0000001%、0.000001%、0.00001%、0.0001%、0.001%、0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、若しくは100%でありうる。
細胞成分カクテル
いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬のカクテル(たとえば、抗体カクテル)を用いて、本明細書に開示される方法において標識感度を増大させることができる。何らかの特定の理論に制約されるものではないが、これは、細胞成分発現又はタンパク質発現が、細胞型及び細胞状態ごとに変動しうるため、すべての細胞型を標識する汎用の細胞成分結合試薬又は抗体を発見することが困難であるためであると考えられる。たとえば、細胞成分結合試薬のカクテルを用いて、より多くのサンプルタイプのより高感度且つ高効率の標識を可能にする。細胞成分結合試薬のカクテルは、2つ以上の異なるタイプの細胞成分結合試薬、たとえば、より広い範囲の細胞成分結合試薬又は抗体を含みうる。さまざまな細胞成分標的を標識する細胞成分結合試薬が、一緒に合わされて、すべての細胞型、又は対象とする1つ以上の細胞型を十分に標識するカクテルを生成することができる。
いくつかの実施形態では、複数の組成物(たとえば、サンプルインデックス付加組成物)の各々が、細胞成分結合試薬を含む。いくつかの実施形態では、複数の組成物の組成物が、2つ以上の細胞成分結合試薬を含み、2つ以上の細胞成分結合試薬の各々が、結合試薬オリゴヌクレオチド(たとえば、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド)に関連付けられ、2つ以上の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能である。2つ以上の細胞成分結合試薬に関連付けられた結合試薬オリゴヌクレオチドの配列は、同一でありうる。2つ以上の細胞成分結合試薬に関連付けられた結合試薬オリゴヌクレオチドの配列は、異なる配列を含みうる。複数の組成物の各々が、2つ以上の細胞成分結合試薬を含みうる。
組成物中の異なるタイプの細胞成分結合試薬(たとえば、CD147抗体及びCD47抗体)の数は、さまざまな履行において異なるものであってよい。2つ以上の異なるタイプの細胞成分結合試薬を含む組成物は、本明細書で細胞成分結合試薬カクテル(たとえば、サンプルインデックス付加組成物カクテル)と呼ばれうる。カクテル中の異なるタイプの細胞成分結合試薬の数は、変化しうる。いくつかの実施形態では、カクテル中の異なるタイプの細胞成分結合試薬の数は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、10000、100000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、カクテル中の異なるタイプの細胞成分結合試薬の数は、少なくとも、又は多くとも、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、10000、若しくは100000でありうる。異なるタイプの細胞成分結合試薬は、同じ又は異なる配列(たとえば、サンプルインデックス付加配列)を有する結合試薬オリゴヌクレオチドにコンジュゲートされうる。
細胞成分標的の定量分析の方法
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法はまた、本明細書に開示される組成物、及びバーコード配列(たとえば、分子標識配列)を細胞成分結合試薬(たとえば、タンパク質結合試薬)のオリゴヌクレオチドに関連付けすることができるオリゴヌクレオチドプローブを使用する、サンプル中の複数の細胞成分標的(たとえば、タンパク質標的)の定量分析に使用されうる。細胞成分結合試薬のオリゴヌクレオチドは、抗体オリゴヌクレオチド、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド、細胞同定オリゴヌクレオチド、コントロール粒子オリゴヌクレオチド、コントロールオリゴヌクレオチド、相互作用決定オリゴヌクレオチドなどであるか、又はそれを含みうる。いくつかの実施形態では、サンプルは、単一細胞、複数の細胞、組織試料、腫瘍サンプル、血液サンプルなどでありうる。いくつかの実施形態では、サンプルは、正常細胞、腫瘍細胞、血液細胞、B細胞、T細胞、母体細胞、胎児細胞などの細胞型の混合物、又は異なる対象由来の細胞の混合物を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルは、マイクロウェルアレイ中のマイクロウェルなどの個別の区画に分離された複数の単一細胞を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的(すなわち、細胞成分標的)の結合標的は、炭水化物、脂質、タンパク質、細胞外タンパク質、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含みうる。いくつかの実施形態では、細胞成分標的は、タンパク質標的である。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、抗体、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、又はそれらの任意の組合せを含む。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、細胞内細胞成分を含みうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分は、生物におけるすべてのコードされた細胞成分のうち、少なくとも1%、少なくとも2%、少なくとも3%、少なくとも4%、少なくとも5%、少なくとも6%、少なくとも7%、少なくとも8%、少なくとも9%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、又はそれ以上でありうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも20、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、少なくとも100、少なくとも1000、少なくとも10000、又はそれ以上の異なる細胞成分標的を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数の細胞成分結合試薬は、複数の細胞成分標的との特異的な結合のためのサンプルと接触する。未結合の細胞成分結合試薬は、たとえば、洗浄によって、除去されうる。サンプルが細胞を含む実施形態では、細胞に特異的に結合されないあらゆる細胞成分結合試薬が除去されうる。
いくつかの例では、細胞集団に由来する細胞は、本開示の基材のウェルに分離(たとえば、単離)されうる。細胞集団は、分離の前に希釈されうる。細胞集団は、基材のウェルの少なくとも1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%又は100%が単一細胞を受け入れるように希釈されうる。細胞集団は、基材のウェルの多くとも1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%が単一細胞を受け入れるように希釈されうる。細胞集団は、希釈された集団中の細胞の数が、基材上のウェルの数の1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、若しくは100%、又は少なくともこれらの値であるように希釈されうる。細胞集団は、希釈された集団中の細胞の数が、基材上のウェルの数の1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、若しくは100%、又は少なくともこれらの値であるように希釈されうる。いくつかの例では、細胞集団は、細胞の数が、基材中のウェルの数の約10%であるように希釈される。
単一細胞の基材のウェルへの分布は、ポアソン分布に従いうる。たとえば、基材のウェルが2つ以上の細胞を有する、少なくとも0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、又は10%以上の確率がありうる。基材のウェルが2つ以上の細胞を有する、少なくとも0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、又は10%以上の確率がありうる。単一細胞の基材のウェルへの分布は、ランダムでありうる。単一細胞の基材のウェルへの分布は、非ランダムでありうる。細胞は、基材のウェルがただ1つの細胞を受け入れるように分離されうる。
いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬はさらに、個別の区画への細胞のフローソーティングを可能にする蛍光分子とコンジュゲートされうる。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法は、複数の細胞成分標的との特異的な結合のために複数の組成物をサンプルと接触させる工程を提供する。使用される条件は、細胞成分結合試薬、たとえば、抗体の、細胞成分標的に対する特異的な結合を可能にすることが分かるであろう。接触させる工程の後に、未結合の組成物は除去されうる。たとえば、サンプルが細胞を含み、且つ組成物が、細胞表面タンパク質などの細胞表面細胞成分である細胞成分標的に特異的に結合する実施形態では、細胞成分標的に特異的に結合する組成物のみが細胞とともに残るように、未結合の組成物は、緩衝液により細胞を洗浄することにより除去されうる。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法は、バーコード配列(分子標識など)、細胞標識、サンプル標識など、又はそれらの任意の組合せを含むオリゴヌクレオチド(たとえば、バーコード、又は確率バーコード)を、細胞成分結合試薬に関連付けられた複数のオリゴヌクレオチドに関連付けする工程を含みうる。たとえば、バーコードを含む複数のオリゴヌクレオチドプローブを使用して、組成物の複数のオリゴヌクレオチドにハイブリダイズすることができる。
いくつかの実施形態では、複数のオリゴヌクレオチドプローブは、固体担体上に固定されうる。固体担体は、浮動性であってもよく、たとえば、溶液中のビーズであってもよい。固体担体は、半固体又は固体アレイに埋め込むことができる。いくつかの実施形態では、複数のオリゴヌクレオチドプローブは、固体担体上に固定されなくてもよい。複数のオリゴヌクレオチドプローブが、細胞成分結合試薬のオリゴヌクレオチドに関連付けられた複数に近接して位置するとき、細胞成分結合試薬の複数のオリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドプローブにハイブリダイズしうる。細胞成分結合試薬の識別可能な各々のオリゴヌクレオチドが、本開示の種々のバーコード配列(たとえば、分子標識)を有するオリゴヌクレオチドプローブと結合しうるように、オリゴヌクレオチドプローブを非枯渇的比率で接触させることができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法は、細胞成分標的に特異的に結合されている細胞成分結合試薬からオリゴヌクレオチドを切り離す工程を提供する。切り離しは、UV光切断、化学処理(たとえば、ジチオスレイトール処理)、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せなどの、細胞成分結合試薬から化学基を分離するためのさまざま方法において実施することができる。細胞成分結合試薬からオリゴヌクレオチドを切り離す工程は、複数のオリゴヌクレオチドプローブを組成物の複数のオリゴヌクレオチドにハイブリダイズする工程の前、後、又は間のいずれかに実施することができる。
細胞成分及び核酸標的の同時定量分析の方法
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法はまた、本明細書に開示される組成物、及びバーコード配列(たとえば、分子標識配列)を細胞成分結合試薬のオリゴヌクレオチド及び核酸標的分子の両方に関連付けすることができるオリゴヌクレオチドプローブを使用する、サンプル中の複数の細胞成分標的(たとえば、タンパク質標的)及び複数の核酸標的分子の同時定量分析に使用されうる。複数の細胞成分標的及び複数の核酸標的分子の同時定量分析の他の方法が、2017年9月25日出願の米国特許出願第15/715028号明細書(その内容は、全体が参照により本明細書に組み込まれる)に記載されている。いくつかの実施形態では、サンプルは、単一細胞、複数の細胞、組織試料、腫瘍サンプル、血液サンプルなどでありうる。いくつかの実施形態では、サンプルは、正常細胞、腫瘍細胞、血液細胞、B細胞、T細胞、母体細胞、胎児細胞などの細胞型の混合物、又は異なる対象由来の細胞の混合物を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプルは、マイクロウェルアレイ中のマイクロウェルなどの個別の区画に分離された複数の単一細胞を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、抗体、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、又はそれらの任意の組合せを含む。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、細胞内細胞成分を含みうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分は、生物、又は生物の1つ以上の細胞において発現されるタンパク質などのすべての細胞成分のうち、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%、99%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分は、生物、又は生物の1つ以上の細胞において発現されうるタンパク質などのすべての細胞成分のうち、少なくとも、又は多くとも、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%、若しくは99%でありうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、2、3、4、5、10、20、30、40、50、100、1000、10000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲の異なる細胞成分標的を含むか、又はこれらの近似値の異なる細胞成分標的を含みうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、少なくとも、又は多くとも、2、3、4、5、10、20、30、40、50、100、1000、若しくは10000の異なる細胞成分標的を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数の細胞成分結合試薬は、複数の細胞成分標的との特異的な結合のためのサンプルと接触する。未結合の細胞成分結合試薬は、たとえば、洗浄によって、除去されうる。サンプルが細胞を含む実施形態では、細胞に特異的に結合されないあらゆる細胞成分結合試薬が除去されうる。
いくつかの例では、細胞集団に由来する細胞は、本開示の基材のウェルに分離(たとえば、単離)されうる。細胞集団は、分離の前に希釈されうる。細胞集団は、基材のウェルの少なくとも1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95又は100%が単一細胞を受け入れるように希釈されうる。細胞集団は、基材のウェルの多くとも1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95又は100%が単一細胞を受け入れるように希釈されうる。細胞集団は、希釈された集団中の細胞の数が、基材上のウェルの数の1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95若しくは100%、又は少なくともこれらの値であるように希釈されうる。細胞集団は、希釈された集団中の細胞の数が、基材上のウェルの数の1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95若しくは100%、又は少なくともこれらの値であるように希釈されうる。いくつかの例では、細胞集団は、細胞の数が、基材中のウェルの数の約10%であるように希釈される。
単一細胞の基材のウェルへの分布は、ポアソン分布に従いうる。たとえば、基材のウェルが2つ以上の細胞を有する、少なくとも0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10%以上の確率がありうる。基材のウェルが2つ以上の細胞を有する、少なくとも0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10%以上の確率がありうる。単一細胞の基材のウェルへの分布は、ランダムでありうる。単一細胞の基材のウェルへの分布は、非ランダムでありうる。細胞は、基材のセルがただ1つの細胞を受け入れるように分離されうる。
いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬はさらに、個別の区画への細胞のフローソーティングを可能にする蛍光分子とコンジュゲートされうる。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法は、複数の細胞成分標的との特異的な結合のために複数の組成物をサンプルと接触させる工程を提供する。使用される条件は、細胞成分結合試薬、たとえば、抗体のタンパク質標的に対する特異的な結合を可能にしうることが分かるであろう。接触させる工程の後に、未結合の組成物は除去されうる。たとえば、サンプルが細胞を含み、且つ組成物が、細胞表面タンパク質など、細胞表面上にある細胞成分標的に特異的に結合する実施形態では、細胞成分標的に特異的に結合する組成物のみが細胞とともに残るように、未結合の組成物は、緩衝液により細胞を洗浄することにより除去されうる。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法は、サンプル、たとえば、細胞から複数の核酸標的分子を放出する工程を提供しうる。たとえば、細胞を溶解して、複数の核酸標的分子を放出することができる。細胞溶解は、さまざまな手段のいずれかにより、たとえば、化学処理、浸透圧ショック、熱処理、機械的処理、光学的処理、又はそれらの任意の組合せにより達成されうる。細胞は、界面活性剤(たとえば、SDS、Liドデシルスルフェート、Triton X-100、Tween-20、若しくはNP-40)、有機溶媒(たとえば、メタノール若しくはアセトン)、又は消化酵素(たとえば、プロテイナーゼK、ペプシン若しくはトリプシン)、或いはそれらの任意の組合せを含む細胞溶解緩衝液の添加により溶解されうる。
複数の核酸分子がさまざまな核酸分子を含みうることは、当業者であれば分かるであろう。いくつかの実施形態では、複数の核酸分子は、DNA分子、RNA分子、ゲノムDNA分子、mRNA分子、rRNA分子、siRNA分子、又はそれらの組合せを含むことができ、且つ二本鎖又は一本鎖でありうる。いくつかの実施形態では、複数の核酸分子は、100、1000、10000、20000、30000、40000、50000、100000、1000000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲の種を含むか、又はこれらの近似値の種を含みうる。いくつかの実施形態では、複数の核酸分子は、少なくとも、又は多くとも、100、1000、10000、20000、30000、40000、50000、100000、若しくは1000000の種を含む。いくつかの実施形態では、複数の核酸分子は、単一細胞又は複数の細胞などのサンプルに由来してもよい。いくつかの実施形態では、複数の核酸分子は、複数の単一細胞などの複数のサンプルからプールされてもよい。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法は、バーコード配列(分子標識など)、細胞標識、サンプル標識など、又はそれらの任意の組合せを含みうるバーコード(たとえば、確率バーコード)を、複数の核酸標的分子及び細胞成分結合試薬の複数のオリゴヌクレオチドに関連付けする工程を含みうる。たとえば、確率バーコードを含む複数のオリゴヌクレオチドプローブを使用して、複数の核酸標的分子及び組成物の複数のオリゴヌクレオチドにハイブリダイズすることができる。
いくつかの実施形態では、複数のオリゴヌクレオチドプローブは、固体担体上に固定されうる。固体担体は、浮動性であってもよく、たとえば、溶液中のビーズであってもよい。固体担体は、半固体又は固体アレイに埋め込むことができる。いくつかの実施形態では、複数のオリゴヌクレオチドプローブは、固体担体上に固定されなくてもよい。複数のオリゴヌクレオチドプローブが複数の核酸標的分子及び細胞成分結合試薬の複数のオリゴヌクレオチドに近接して位置するとき、複数の核酸標的分子及び細胞成分結合試薬の複数のオリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドプローブにハイブリダイズしうる。識別可能な各々の核酸標的分子及び細胞成分結合試薬のオリゴヌクレオチドが、本開示の種々のバーコード配列(たとえば、分子標識)を有するオリゴヌクレオチドプローブと結合しうるように、オリゴヌクレオチドプローブを非枯渇的比率で接触させることができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法は、細胞成分標的に特異的に結合されている細胞成分結合試薬からオリゴヌクレオチドを脱離させる工程を提供する。脱離は、UV光切断、化学処理(たとえば、ジチオスレイトール処理)、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せなどの、細胞成分結合試薬から化学基を分離するためのさまざま方法において実施することができる。細胞成分結合試薬からオリゴヌクレオチドを脱離させる工程は、複数のオリゴヌクレオチドプローブを複数の核酸標的分子及び組成物の複数のオリゴヌクレオチドにハイブリダイズする工程の前、後、又は間のいずれかに実施することができる。
タンパク質及び核酸標的の同時定量分析
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法はまた、複数のタイプの標的分子、たとえば、タンパク質及び核酸標的の同時定量分析に使用されうる。たとえば、標的分子は、細胞成分であるか、又はそれを含みうる。図6は、単一細胞における核酸標的及び他の細胞成分標的(たとえば、タンパク質)の両方の同時定量分析の例示的方法の概略図を示す。いくつかの実施形態では、抗体などの細胞成分結合試薬を各々が含む複数の組成物605、605b、605cなどが提供される。さまざまな細胞成分標的に結合する、抗体などのさまざまな細胞成分結合試薬が、さまざまな一意識別子とコンジュゲートされる。次に、細胞成分結合試薬は、複数の細胞610を含有するサンプルとインキュベートされうる。さまざまな細胞成分結合試薬は、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、抗体、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、又はそれらの任意の組合せなどの細胞表面上の細胞成分に特異的に結合することができる。未結合の細胞成分結合試薬は、たとえば、緩衝液で細胞を洗浄することにより、除去されうる。次に、細胞成分結合試薬を伴う細胞は、単一の区画615が、単一細胞及び単一ビーズ620に適合するように所定の寸法に調整されているマイクロウェルアレイなどの複数の区画に分離されうる。各ビーズは、ビーズ上のすべてのオリゴヌクレオチドプローブと共通の細胞標識、及びバーコード配列(たとえば、分子標識配列)を含みうる複数のオリゴヌクレオチドプローブを含みうる。いくつかの実施形態では、各オリゴヌクレオチドプローブは、標的結合領域、たとえば、ポリ(dT)配列を含みうる。細胞成分結合試薬にコンジュゲートされたオリゴヌクレオチド625は、化学的、光学的又は他の手段を用いて細胞成分結合試薬から切り離されうる。細胞は溶解されて(635)、ゲノムDNA又は細胞のmRNA 630などの細胞内の核酸を放出しうる。細胞のmRNA 630、オリゴヌクレオチド625又はその両方は、ビーズ620上のオリゴヌクレオチドプローブにより、たとえば、ポリ(dT)配列にハイブリダイズすることにより、捕捉されうる。逆転写酵素を使用して、細胞のmRNA 630及びオリゴヌクレオチド625にハイブリダイズされたオリゴヌクレオチドプローブを、細胞のmRNA 630及びオリゴヌクレオチド625を鋳型として用いて伸長することができる。逆転写酵素により生成された伸長産物は、増幅及びシーケンシングに付されうる。シーケンシングリードは、サンプル中の各単一細胞の細胞成分及び遺伝子発現のデジタルな表現をもたらすことができる、細胞標識、バーコード(たとえば、分子標識)、遺伝子、細胞成分結合試薬特異的オリゴヌクレオチド(たとえば、抗体特異的オリゴヌクレオチド)などの配列又は同一性のデマルチプレクシングに付されうる。
バーコードの関連付け
細胞成分結合試薬(たとえば、抗原結合試薬又はタンパク質結合試薬)及び/又は核酸分子に関連付けられたオリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドプローブにランダムに関連付けしてもよい。本明細書で結合試薬オリゴヌクレオチドと呼ばれる、細胞成分結合試薬に関連付けられたオリゴヌクレオチドは、抗体オリゴヌクレオチド、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド、細胞同定オリゴヌクレオチド、コントロール粒子オリゴヌクレオチド、コントロールオリゴヌクレオチド、相互作用決定オリゴヌクレオチドなどの、本開示のオリゴヌクレオチドであるか、又はそれを含みうる。関連付けは、たとえば、標的核酸分子及び/又はタンパク質結合試薬のオリゴヌクレオチドの相補的部分へのオリゴヌクレオチドプローブの標的結合領域のハイブリダイゼーションを含む(たとえば、バーコード(たとえば、確率バーコード)のオリゴ(dT)領域は、標的核酸分子のポリ(A)テール及び/又はタンパク質結合試薬のオリゴヌクレオチドのポリ(A)テールと相互作用可能である)。ハイブリダイゼーションに使用されるアッセイ条件(たとえば、緩衝液pH、イオン強度、温度など)は、特定の安定なハイブリッドの形成を促進するように選択可能である。
本開示は、逆転写を用いて、分子標識を、細胞成分結合試薬に関連付けられた標的核酸及び/又はオリゴヌクレオチドと関連付けする方法を提供する。逆転写酵素は、RNA及びDNAの両方を鋳型として使用することができるため、たとえば、細胞成分結合試薬に元来コンジュゲートされたオリゴヌクレオチドは、RNA若しくはDNA塩基のいずれか、又はその両方でありうる。結合試薬オリゴヌクレオチドは、コピーされうるし、結合試薬配列の配列、又はその部分に加えて、細胞標識及びバーコード配列(たとえば、分子標識)に結合(たとえば、共有結合)されうる。別の例として、mRNA分子は、コピーされうるし、mRNA分子の配列、又はその部分に加えて細胞標識及びバーコード配列(たとえば、分子標識)に結合(たとえば、共有結合)されうる。
いくつかの実施形態では、分子標識は、オリゴヌクレオチドプローブ標的結合領域及び標的核酸分子の部分及び/又は細胞成分結合試薬に関連付けられた(たとえば、現在、又は以前に、それに関連付けられた)オリゴヌクレオチドのライゲーションにより追加されうる。たとえば、標的結合領域は、制限部位オーバーハング(たとえば、EcoRI付着末端オーバーハング)への特異的ハイブリダイゼーションが可能でありうる核酸配列を含みうる。本方法は、制限部位オーバーハングを生成するために制限酵素(たとえば、EcoRI)で標的核酸及び/又は細胞成分結合試薬に関連付けられたオリゴヌクレオチドを処置する工程をさらに含みうる。リガーゼ(たとえば、T4 DNAリガーゼ)は2つの断片を連結するために使用されうる。
ユニークな分子標識配列の数又は存在の決定
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法は、各一意識別子、各核酸標的分子、及び/又は各結合試薬オリゴヌクレオチド(たとえば、抗体オリゴヌクレオチド)のためのユニークな分子標識配列の数又は存在を決定する工程を含む。たとえば、シーケンシングリードを使用して、各一意識別子、各核酸標的分子、及び/又は各結合試薬オリゴヌクレオチドのためのユニークな分子標識配列の数を決定することができる。別の例として、シーケンシングリードを使用して、分子標識配列(シーケンシングリード中の標的、結合試薬オリゴヌクレオチド、抗体オリゴヌクレオチド、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド、細胞同定オリゴヌクレオチド、コントロール粒子オリゴヌクレオチド、コントロールオリゴヌクレオチド、相互作用決定オリゴヌクレオチドなどに関連付けられた分子標識配列など)の存在又は非存在を決定することができる。
いくつかの実施形態では、各一意識別子、各核酸標的分子、及び/又は各結合試薬オリゴヌクレオチドのためのユニークな分子標識配列の数は、サンプル中の各細胞成分標的(たとえば、抗原標的又はタンパク質標的)及び/又は各核酸標的分子の量を示す。いくつかの実施形態では、細胞成分標的の量及びその対応する核酸標的分子、たとえば、mRNA分子の量は、互いに比較されうる。いくつかの実施形態では、細胞成分標的の量及びその対応する核酸標的分子、たとえば、mRNA分子の量の比率を計算することができる。細胞成分標的は、たとえば、細胞表面タンパク質マーカーでありうる。いくつかの実施形態では、細胞表面タンパク質マーカーのタンパク質レベルと細胞表面タンパク質マーカーのmRNAのレベルとの比率は低い。
本明細書に開示される方法は、さまざまな用途のために使用されうる。たとえば、本明細書に開示される方法は、サンプルのプロテオーム及び/又はトランスクリプトーム分析のために使用されうる。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法は、サンプル中の細胞成分標的及び/又は核酸標的、すなわち、バイオマーカーを同定するために使用されうる。いくつかの実施形態では、細胞成分標的及び核酸標的は互いに対応する、すなわち、核酸標的は細胞成分標的をコードする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法は、サンプル中の細胞成分標的の量とその対応する核酸標的分子、たとえば、mRNA分子の量との間で所望の比率を有する細胞成分標的を同定するために使用されうる。いくつかの実施形態では、その比率は、0.001、0.01、0.1、1、10、100、1000、又は上の値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値である。いくつかの実施形態では、その比率は、少なくとも、又は多くとも、0.001、0.01、0.1、1、10、100、若しくは1000である。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法は、サンプル中のその対応する核酸標的分子の量が、1000、100、10、5、2 1、0、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値である、サンプル中の細胞成分標的を同定するために使用されうる。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法は、サンプル中のその対応する核酸標的分子の量が、1000、100、10、5、2 1、若しくは0より大きいか、又は小さい、サンプル中の細胞成分標的を同定するために使用されうる。
組成物及びキット
本明細書に開示されるいくつかの実施形態は、サンプル中の複数の細胞成分(たとえば、タンパク質)及び/又は複数の核酸標的分子の同時定量分析のためのキット及び組成物を提供する。キット及び組成物は、いくつかの実施形態では、各々がオリゴヌクレオチドとコンジュゲートされた複数の細胞成分結合試薬(たとえば、複数のタンパク質結合試薬)を含むことができ、オリゴヌクレオチドは、細胞成分結合試薬のための一意識別子、及び複数のオリゴヌクレオチドプローブを含み、複数のオリゴヌクレオチドプローブの各々が、標的結合領域、バーコード配列(たとえば、分子標識配列)を含み、バーコード配列は、ユニークなバーコード配列の多様なセットからのものである。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの各々が、分子標識、細胞標識、サンプル標識、又はそれらの任意の組合せを含みうる。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの各々が、リンカーを含みうる。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの各々が、ポリ(A)テールなどの、オリゴヌクレオチドプローブに対する結合部位を含みうる。たとえば、ポリ(A)テールは、たとえば、オリゴdA18(固体担体に固定されていない)又はオリゴA18V(固体担体に固定される)でありうる。オリゴヌクレオチドは、DNA残基、RNA残基、又はその両方を含みうる。
本明細書に開示されるものには、複数のサンプルインデックス付加組成物が含まれる。複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、2つ以上の細胞成分結合試薬を含みうる。2つ以上の細胞成分結合試薬の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。2つ以上の細胞成分結合試薬の少なくとも1つは、少なくとも1つの細胞成分標的に特異的に結合することが可能でありうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、サンプルの1つ以上の細胞のサンプル起源を同定するためのサンプルインデックス付加配列を含みうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列は、異なる配列を含みうる。
本明細書に開示されるものには、コントロール粒子組成物を含むキットが含まれる。いくつかの実施形態では、コントロール粒子組成物は、コントロール粒子に関連付けられた複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドを含み、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの各々が、コントロールバーコード配列及びポリ(dA)領域を含む。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも2つは、異なるコントロールバーコード配列を含みうる。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、分子標識配列を含みうる。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、ユニバーサルプライマーのための結合部位を含みうる。また、本明細書に開示されるものには、シーケンシングコントロールのためのキットが含まれる。いくつかの実施形態では、キットは、コントロール粒子に関連付けられた複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドを含むコントロール粒子組成物を含み、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの各々が、コントロールバーコード配列及びポリ(dA)領域を含む。
本明細書に開示されるものには、シーケンシングコントロールのための複数のコントロール組成物を含むキットが含まれる。いくつかの実施形態では、複数のコントロール組成物の各々が、コントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、細胞成分結合試薬が、複数の結合標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、コントロールオリゴヌクレオチドが、コントロールバーコード配列、及び複数のバーコードのうちの少なくとも1つの標的結合領域と実質的に相補的な配列を含む擬似標的領域を含む。いくつかの実施形態では、擬似標的領域は、ポリ(dA)領域を含む。
本明細書に開示されるものには、細胞同定のためのサンプルインデックス付加組成物を含むキットが含まれる。いくつかの実施形態では、2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬(たとえば、タンパク質結合試薬)を含み、細胞成分結合試薬が、1つ以上の細胞成分標的(たとえば、1つ以上のタンパク質標的)の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む。いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの組合せを含む。
本明細書に開示されるものには、細胞同定のためのキットが含まれる。いくつかの実施形態では、キットは、2つ以上のサンプルインデックス付加組成物を含む。2つ以上のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬(たとえば、抗原結合試薬)を含むことができ、細胞成分結合試薬が、1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む。いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、分子標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの組合せを含む。本明細書に開示されるものには、マルチプレットの同定のためのキットが含まれる。いくつかの実施形態では、キットは、2つのサンプルインデックス付加組成物を含む。2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬(たとえば、抗原結合試薬)を含むことができ、抗原結合試薬が、1つ以上の細胞成分標的(たとえば、抗原標的)の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む。
本明細書に開示されるものには、細胞成分間の相互作用、たとえば、タンパク質間相互作用を同定するためのキットが含まれる。いくつかの実施形態では、キットは、相互作用決定組成物の第1の対であって、相互作用決定組成物の第1の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、相互作用決定組成物の第1の対の一方のタンパク質結合試薬が、第1のタンパク質標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の第1の対の他方のタンパク質結合試薬が、第2のタンパク質標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定オリゴヌクレオチドが、相互作用決定配列及び架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域を含み、相互作用決定組成物の第1の対の相互作用決定配列が、異なる配列を含む、相互作用決定組成物の第1の対と;相互作用決定組成物の第1の対の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域に特異的に結合することが可能な2つのハイブリダイゼーション領域を各々が含む複数の架橋オリゴヌクレオチドと、を含む。
一意識別子(又は結合試薬オリゴヌクレオチド、抗体オリゴヌクレオチド、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド、細胞同定オリゴヌクレオチド、コントロール粒子オリゴヌクレオチド、コントロールオリゴヌクレオチド、若しくは相互作用決定オリゴヌクレオチドなどの、細胞成分結合試薬に関連付けられたオリゴヌクレオチド)は、任意の好適な長さ、たとえば、約25ヌクレオチド~約45ヌクレオチド長を有しうる。いくつかの実施形態では、一意識別子は、4ヌクレオチド、5ヌクレオチド、6ヌクレオチド、7ヌクレオチド、8ヌクレオチド、9ヌクレオチド、10ヌクレオチド、15ヌクレオチド、20ヌクレオチド、25ヌクレオチド、30ヌクレオチド、35ヌクレオチド、40ヌクレオチド、45ヌクレオチド、50ヌクレオチド、55ヌクレオチド、60ヌクレオチド、70ヌクレオチド、80ヌクレオチド、90ヌクレオチド、100ヌクレオチド、200ヌクレオチド、又は上の値のいずれか2つの間の範囲、これらの近似値、これらの値より小さい、これらの値より大きい長さを有しうる。
いくつかの実施形態では、一意識別子は、一意識別子の多様なセットから選択される。一意識別子の多様なセットは、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、5000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲の異なる一意識別子を含むか、又はこれらの近似値の異なる一意識別子を含みうる。一意識別子の多様なセットは、少なくとも、又は多くとも、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、若しくは5000の異なる一意識別子を含みうる。いくつかの実施形態では、一意識別子のセットは、分析されるサンプルのDNA又はRNA配列と最小限の配列相同性を有するように設計される。いくつかの実施形態では、一意識別子のセットの配列は、1ヌクレオチド、2ヌクレオチド、3ヌクレオチド、4ヌクレオチド、5ヌクレオチド、6ヌクレオチド、7ヌクレオチド、8ヌクレオチド、9ヌクレオチド、10ヌクレオチド、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値のヌクレオチドだけ互いに異なるか、又はその相補体である。いくつかの実施形態では、一意識別子のセットの配列は、少なくとも、又は多くとも、1ヌクレオチド、2ヌクレオチド、3ヌクレオチド、4ヌクレオチド、5ヌクレオチド、6ヌクレオチド、7ヌクレオチド、8ヌクレオチド、9ヌクレオチド、若しくは10ヌクレオチドだけ互いに異なるか、又はその相補体である。
いくつかの実施形態では、ユニーク識別子は、ユニバーサルプライマーなどのプライマーに対する結合部位を含みうる。いくつかの実施形態では、ユニーク識別子は、ユニバーサルプライマーなどのプライマーに対する少なくとも2つの結合部位を含みうる。いくつかの実施形態では、ユニーク識別子は、ユニバーサルプライマーなどのプライマーに対する少なくとも3つの結合部位を含みうる。プライマーは、たとえば、PCR増幅による、ユニーク識別子の増幅のために使用することができる。いくつかの実施形態では、プライマーは、ネステッドPCR反応のために使用することができる。
本開示においては、任意のタンパク質結合試薬(たとえば、抗体若しくはその断片、アプタマー、小分子、リガンド、ペプチド、オリゴヌクレオチドなど、又はそれらの任意の組合せ)など、任意の好適な細胞成分結合試薬が考慮される。いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、組換え抗体、一本鎖抗体(scAb)、又はそれらの断片、たとえば、Fab、Fvなどのでありうる。いくつかの実施形態では、複数のタンパク質結合試薬は、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、5000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲の異なるタンパク質結合試薬を含むか、又はこれらの近似値の異なるタンパク質結合試薬を含みうる。いくつかの実施形態では、複数のタンパク質結合試薬は、少なくとも、又は多くとも、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、若しくは5000の異なるタンパク質結合試薬を含みうる。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、リンカーを介して細胞成分結合試薬とコンジュゲートされうる。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、共有結合によりタンパク質結合試薬とコンジュゲートされうる。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、非共有結合によりタンパク質結合試薬とコンジュゲートされうる。いくつかの実施形態では、リンカーは、オリゴヌクレオチドをタンパク質結合試薬に可逆的に又は不可逆的に結合する化学基を含みうる。化学基は、リンカーに、たとえば、アミノ基を介してコンジュゲートされうる。いくつかの実施形態では、リンカーは、タンパク質結合試薬にコンジュゲートされた別の化学基と安定な結合を形成する化学基を含みうる。たとえば、化学基は、UV光切断性基、ジスルフィド結合、ストレプトアビジン、ビオチン、アミンなどでありうる。いくつかの実施形態では、化学基は、リジンなどのアミノ酸の一級アミン、又はN末端を介してタンパク質結合試薬にコンジュゲートされうる。タンパク質結合試薬とそのタンパク質標的との間の特異的な結合と干渉しない限り、オリゴヌクレオチドは、タンパク質結合試薬の任意の好適な部位にコンジュゲートされうる。タンパク質結合試薬が抗体である実施形態では、オリゴヌクレオチドは、抗原結合部位、たとえば、Fc領域、CH1ドメイン、CH2ドメイン、CH3ドメイン、CLドメインなど以外の抗体のどの部位にでもコンジュゲートされうる。いくつかの実施形態では、各タンパク質結合試薬は、単一のオリゴヌクレオチド分子とコンジュゲートされうる。いくつかの実施形態では、各タンパク質結合試薬は、2、3、4、5、10、20、30、40、50、100、1000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値のオリゴヌクレオチド分子とコンジュゲート可能であり、オリゴヌクレオチド分子の各々が、同じ一意識別子を含む。いくつかの実施形態では、各タンパク質結合試薬は、2つ以上のオリゴヌクレオチド分子、たとえば、少なくとも、又は多くとも、2、3、4、5、10、20、30、40、50、100、若しくは1000のオリゴヌクレオチド分子とコンジュゲート可能であり、オリゴヌクレオチド分子の各々が、同じ一意識別子を含む。
いくつかの実施形態では、複数の細胞成分結合試薬(たとえば、タンパク質結合試薬)は、サンプル中の複数の細胞成分標的(たとえば、タンパク質標的)に特異的に結合することが可能である。サンプルは、単一細胞、複数の細胞、組織試料、腫瘍サンプル、血液サンプルなどであるか、又はそれを含みうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、抗体、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、又はそれらの任意の組合せを含む。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、細胞内タンパク質を含みうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、細胞内タンパク質を含みうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、生物におけるすべての細胞成分標的(たとえば、発現される又は発現されうるタンパク質)のうち、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%、99%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、生物におけるすべての細胞成分標的(たとえば、発現される又は発現されうるタンパク質)のうち、少なくとも、又は多くとも、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%、若しくは99%でありうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、2、3、4、5、10、20、30、40、50、100、1000、10000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲の異なる細胞成分標的を含むか、又はこれらの近似値の異なる細胞成分標的を含みうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞成分標的は、少なくとも、又は多くとも、2、3、4、5、10、20、30、40、50、100、1000、若しくは10000の異なる細胞成分標的を含みうる。
オリゴヌクレオチド結合細胞成分結合試薬を用いたサンプルインデックス付加
本明細書に開示されるものには、サンプル同定のための方法が含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、細胞成分結合試薬が、1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;複数のサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程と;複数のバーコード(たとえば、確率バーコード)を用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて(たとえば、確率バーコードを付けて)、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数のバーコードを、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼを用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。バーコードを伸長する工程は、逆転写酵素を用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
抗体とコンジュゲートされたオリゴヌクレオチド、抗体とのコンジュゲーションのためのオリゴヌクレオチド、又は抗体と先にコンジュゲートされたオリゴヌクレオチドは、本明細書で抗体オリゴヌクレオチド(「Abオリゴ」)と呼ばれる。サンプルインデックス付加に関連する抗体オリゴヌクレオチドは、本明細書でサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと呼ばれる。抗体オリゴヌクレオチドとコンジュゲートされた抗体は、本明細書で高温抗体又はオリゴヌクレオチド抗体と呼ばれる。抗体オリゴヌクレオチドとコンジュゲートされていない抗体は、本明細書で低温抗体又はオリゴヌクレオチドフリー抗体と呼ばれる。結合試薬(たとえば、タンパク質結合試薬)とコンジュゲートされたオリゴヌクレオチド、結合試薬とのコンジュゲーションのためのオリゴヌクレオチド、又は結合試薬と先にコンジュゲートされたオリゴヌクレオチドは、本明細書で試薬オリゴヌクレオチドと呼ばれる。サンプルインデックス付加に関連する試薬オリゴヌクレオチドは、本明細書でサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと呼ばれる。抗体オリゴヌクレオチドとコンジュゲートされた結合試薬は、本明細書で高温結合試薬又はオリゴヌクレオチド結合試薬と呼ばれる。抗体オリゴヌクレオチドとコンジュゲートされていない結合試薬は、本明細書で低温結合試薬又はオリゴヌクレオチドフリー結合試薬と呼ばれる。
図7は、サンプルインデックス付加のためのオリゴヌクレオチド結合細胞成分結合試薬を用いた例示的ワークフローの概略図を示す。いくつかの実施形態では、結合試薬を各々が含む複数の組成物705a、705bなどが提供される。結合試薬は、抗体などのタンパク質結合試薬でありうる。細胞成分結合試薬は、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含みうる。複数の組成物705a、705bの結合試薬は、同一の細胞成分標的に結合しうる。たとえば、複数の組成物705、705bの結合試薬は、(結合試薬に関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを除いて)同一でありうる。
異なる組成物は、異なるサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドとコンジュゲートされた結合試薬を含みうる。異なる組成物の数は、さまざまな履行において異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、異なる組成物の数は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、異なる組成物の数は、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、若しくは10000でありうる。
いくつかの実施形態では、1つの組成物中の結合試薬のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、同一のサンプルインデックス付加配列を含みうる。1つの組成物中の結合試薬のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、同一でなくてもよい。いくつかの実施形態では、同一のサンプルインデックス付加配列を有する1つの組成物中の結合試薬のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのパーセンテージは、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.9%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、同一のサンプルインデックス付加配列を有する1つの組成物中の結合試薬のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのパーセンテージは、少なくとも、又は多くとも、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、若しくは99.9%でありうる。
組成物705a及び705bは、異なるサンプルのサンプルを標識するのに使用されうる。たとえば、組成物705a中の細胞成分結合試薬のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、1つのサンプルインデックス付加配列を有することができ、患者のサンプルなどのサンプル707a中で、黒丸として示される細胞710aを標識するのに使用されうる。組成物705b中の細胞成分結合試薬のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、別のサンプルインデックス付加配列を有することができ、別の患者のサンプル又は同じ患者の別のサンプルなどのサンプル707b中で、斜線の入った丸として示されるように、細胞710bを標識するのに使用されうる。細胞成分結合試薬は、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、抗体、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、又はそれらの任意の組合せなどの細胞表面上の細胞成分標的又はタンパク質に特異的に結合することができる。未結合の細胞成分結合試薬は、たとえば、緩衝液で細胞を洗浄することにより、除去されうる。
細胞成分結合試薬を伴う細胞は、単一の区画715a、715bが単一細胞710a及び単一ビーズ720a又は単一細胞710b及び単一ビーズ720bに適合するように所定の寸法に調整されているマイクロウェルアレイなどの複数の区画に分離されうる。各ビーズ720a、720bは、ビーズ上のすべてのオリゴヌクレオチドプローブと共通の細胞標識、及び分子標識配列を含みうる複数のオリゴヌクレオチドプローブを含みうる。いくつかの実施形態では、各オリゴヌクレオチドプローブは、標的結合領域、たとえば、ポリ(dT)配列を含みうる。組成物705aの細胞成分結合試薬にコンジュゲートされたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド725aは、細胞成分結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成されうる。組成物705aの細胞成分結合試薬にコンジュゲートされたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド725aは、化学的、光学的又は他の手段を用いて、細胞成分結合試薬から切り離されうる。組成物705bの細胞成分結合試薬にコンジュゲートされたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド725bは、細胞成分結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成されうる。組成物705bの細胞成分結合試薬にコンジュゲートされたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド725bは、化学的、光学的又は他の手段を用いて、細胞成分結合試薬から切り離されうる。
細胞710aは溶解されて、ゲノムDNA又は細胞のmRNA 730aなどの、細胞710a内の核酸を放出しうる。溶解された細胞735aは、点線の丸として示される。細胞のmRNA 730a、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド725a、又はその両方は、ビーズ720a上のオリゴヌクレオチドプローブにより、たとえば、ポリ(dT)配列にハイブリダイズすることにより、捕捉されうる。逆転写酵素を使用して、細胞のmRNA 730a及びオリゴヌクレオチド725aにハイブリダイズされたオリゴヌクレオチドプローブを、細胞のmRNA 730a及びオリゴヌクレオチド725aを鋳型として用いて伸長することができる。逆転写酵素により生成された伸長産物は、増幅及びシーケンシングに付されうる。
同様に、細胞710bは溶解されて、ゲノムDNA又は細胞のmRNA 730bなどの、細胞710b内の核酸を放出しうる。溶解された細胞735bは、点線の丸として示される。細胞のmRNA 730b、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド725b、又はその両方は、ビーズ720b上のオリゴヌクレオチドプローブにより、たとえば、ポリ(dT)配列にハイブリダイズすることにより、捕捉されうる。逆転写酵素を使用して、細胞のmRNA 730b及びオリゴヌクレオチド725bにハイブリダイズされたオリゴヌクレオチドプローブを、細胞のmRNA 730b及びオリゴヌクレオチド725bを鋳型として用いて伸長することができる。逆転写酵素より生成された伸長産物は、増幅及びシーケンシングに付されうる。
シーケンシングリードは、(たとえば、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド725a及び725bのサンプルインデックス付加配列について)細胞標識、分子標識、遺伝子同一性、及びサンプル同一性のデマルチプレクシングに付されうる。細胞標識、分子標識、及び遺伝子同一性のデマルチプレクシングは、サンプル中の各単一細胞の遺伝子発現のデジタルな表現をもたらすことができる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列を用いた、細胞標識、分子標識、及びサンプル同一性のデマルチプレクシングを使用して、サンプル起源を決定することができる。
いくつかの実施形態では、細胞表面上の細胞成分結合試薬に対する細胞成分結合試薬は、ユニークなサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのライブラリーにコンジュゲートされて、細胞にサンプル同一性を保持させうる。たとえば、細胞表面マーカーに対する抗体は、ユニークなサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのライブラリーにコンジュゲートされて、細胞にサンプル同一性を保持させうる。これにより、サンプル源に関連する情報がライブラリー作製及びシーケンシング全体を通して保持されるため、複数のサンプルが、同じRhapsody(商標)カートリッジにロードされるのを可能にする。サンプルインデックス付加は、複数のサンプルが、単一の実験においてまとめられるのを可能にし、簡略化し、実験時間を短縮し、バッチ効果をなくしうる。
本明細書に開示されるものには、サンプル同定のための方法が含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、細胞成分結合試薬が、1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;複数のサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程と、を含む。本方法は、複数のバーコード(たとえば、確率バーコード)を用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて(たとえば、確率バーコードを付けて)、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含みうる。
いくつかの実施形態では、サンプル同定のための方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、細胞成分結合試薬が、1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;複数のサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程と;複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程は、複数のバーコード(たとえば、確率バーコード)を用いて、複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて(たとえば、確率バーコードを付けて)、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む。いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程は、複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列の存在又は非存在を同定する工程を含みうる。サンプルインデックス付加配列の存在又は非存在を同定する工程が、少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;シーケンシングデータ中の少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに対応する複数のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含みうる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する前に、複製アダプターを、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにライゲートする工程を含む。少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにライゲートされた複製アダプターを用いて、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する前に、捕捉プローブを、少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた捕捉プローブを生成する工程と;サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた捕捉プローブを伸長して、捕捉プローブに関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む。少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する工程は、捕捉プローブに関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
デイジーチェーン接続オリゴヌクレオチド
本明細書に開示されるものには、長いオーバーハング(たとえば、160以上のヌクレオチド長)を有するプライマーを用いたバーコード付きオリゴヌクレオチドのPCR増幅によって、バーコード付きオリゴヌクレオチド(サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド、コントロール粒子オリゴヌクレオチド、コントロールオリゴヌクレオチド、又はタンパク質発現を決定するための抗体にコンジュゲートされたオリゴヌクレオチドなど)を伸長するためのシステム、方法、キット、及び組成物が含まれる。このようなプライマーは、Ultramer(登録商標)DNAオリゴヌクレオチド、Megamer(登録商標)一本鎖DNA断片、又はgBlocks(登録商標)遺伝子断片(Integrated DNA Technologies,Inc.(Coralville,Iowa))の一本鎖DNA断片など、たとえば、200以上のヌクレオチド長でありうる。バーコード付きオリゴヌクレオチドは、長いプライマーがPCR中に結合及び伸長するために共通の配列(たとえば、40ヌクレオチド長の共通の配列)を含有しうる。いくつかの実施形態では、長いオーバーハングは、サンプルに複雑性を加えるために二次バーコード配列(たとえば、分子標識配列)を含みうる。したがって、バーコード付きオリゴヌクレオチドの長さは、たとえば、200~300ヌクレオチドから、400ヌクレオチド超まで増加されうる。このようなより長いバーコード付きオリゴヌクレオチドは、たとえば、Solid Phase Reversible Immobilization(SPRI)_電磁ビーズ(Applied Biological Materials Inc.(Richmond,British Columbia,Canada))を用いたDNA精製中に増加し続けるサイズ選択に耐えうる。
いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬(たとえば、抗体分子)に関連付けられた(たとえば、結合された)オリゴヌクレオチドは、細胞成分結合試薬からの解離後に、バーコードを付けられて(たとえば、確率バーコードを付けられて)、バーコード付きオリゴヌクレオチドを生成しうる。バーコード付きオリゴヌクレオチドは、長いオーバーハングを有するプライマーを用いて、さらに延長されうる。したがって、DNA合成技術又は実験設計考慮事項によって制限されうる、細胞成分結合試薬に関連付けられたオリゴヌクレオチドの長さ及びバーコード付きオリゴヌクレオチドの長さは、次のワークフロー(たとえば、DNA精製中のサイズ選択)を制限しない。1つの非限定的な例示的実験設計考慮事項は、試薬の結合特異性及び/又は有効性に対する、細胞成分結合試薬に結合された長いオリゴヌクレオチドの影響である。バーコード付きオリゴヌクレオチドのPCRデイジーチェーン接続は、抗体特異性及び/又は有効性を維持しながら、DNA合成技術の制限を克服するか、又はそれに対処しうる。長いオーバーハングを有するプライマーを用いて、共通の配列を有するバーコード付きオリゴヌクレオチドを延長するための本開示の方法は、デイジーチェーン接続伸長アンプリコンを生成するための、デイジーチェーン接続増幅プライマーを用いたバーコード付きオリゴヌクレオチドのデイジーチェーン接続と本明細書で呼ばれる。
本明細書に開示されるものには、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド(又はコントロール粒子オリゴヌクレオチドなどの他のバーコード付きオリゴヌクレオチド)を伸長するための方法が含まれる。いくつかの実施形態では、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させた後、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、複数のバーコードを用いて、バーコードを付けられて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成しうる(図7を参照)。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、長いオーバーハングを有する複数のプライマー(本明細書でデイジーチェーン接続増幅プライマーと呼ばれる)を用いて増幅されて、複数のより長いアンプリコン(本明細書でデイジーチェーン接続伸長アンプリコンと呼ばれる)を生成しうる。このようなより長いアンプリコンは、たとえば、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドよりかなり長くてもよい(たとえば、160ヌクレオチドより長い)。
図8A8及び8A2は、デイジーチェーン接続バーコード付きオリゴヌクレオチドの例示的ワークフローの概略図を示す。いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加組成物805は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド825に関連付けられた、抗体などの細胞成分結合試薬を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド825は、サンプルインデックス付加配列825s、デイジーチェーン接続増幅プライマーに結合するための共通の領域825d(本明細書でデイジーチェーン接続増幅プライマー結合領域又は配列825dと呼ばれる)、及びポリ(A)テール825aを含みうる。いくつかの実施形態では、デイジーチェーン接続増幅プライマーに結合するための共通の領域825dは、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド825のすべて又はいくつかについて同じでありうる。いくつかの実施形態では、異なるサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド825のデイジーチェーン接続増幅プライマー結合領域825dは、異なる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド825は、mRNA模倣体でありうる。複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物805のサンプルインデックス付加配列825sは、異なる配列を含みうる。
デイジーチェーン接続増幅プライマー結合領域825dは、10~200ヌクレオチド長の範囲で、さまざまな履行において異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、デイジーチェーン接続増幅プライマー結合領域825dは、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値のヌクレオチド長でありうる。いくつかの実施形態では、デイジーチェーン接続増幅プライマー結合領域825dは、少なくとも、又は多くとも、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、若しくは200ヌクレオチド長でありうる。
サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド825は、複数のバーコード815(たとえば、ビーズ81などの、粒子に関連付けられたバーコード815)を用いて、バーコードを付けられて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド840を生成しうる。いくつかの実施形態では、バーコード815は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド825に結合するためのポリ(dT)領域815t、任意選択で、分子標識815m(たとえば、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの出現回数を決定するための)、細胞標識815c、及びユニバーサル標識815uを含みうる。バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド840は、デイジーチェーン接続増幅プライマー結合領域825dの逆相補体825d_rtを含みうる。
バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド840は、複数のデイジーチェーン接続増幅プライマー845を含む、フォワード及びリバースプライマー845、850を用いて増幅されて、複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコン860を生成しうる。デイジーチェーン接続増幅プライマー845は、デイジーチェーン接続増幅プライマー結合領域825d(本明細書でバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域845dと呼ばれる)の、配列845d、相補体、逆相補体、又はそれらの組合せを含みうる。デイジーチェーン接続増幅プライマー結合領域825d及びバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域845dは、同じ長さ、又は異なる長さでありうる。デイジーチェーン接続増幅プライマー845のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域845dは、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド840上のその逆相補的配列825d_rtに結合しうる。デイジーチェーン接続増幅プライマー845は、オーバーハング領域845o(デイジーチェーン接続増幅プライマー845がバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド850に結合する場合、オーバーハング領域845oは、デイジーチェーン接続増幅プライマー845のオーバーハングである)を含みうる。複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコン860、又はその部分は、サンプル同定(又はタンパク質発現プロファイリング、シーケンシングコントロールなど)のためにシーケンシングされうる。図8A1~8A2に示されるように、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド825は、200ヌクレオチド長であってもよく、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド840は、240ヌクレオチド長であってもよく、デイジーチェーン接続伸長アンプリコン860は、400ヌクレオチド長でありうる。
バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域845dは、たとえば、10~200ヌクレオチド長の範囲で、さまざまな履行において異なる長さを有しうる。いくつかの実施形態では、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域845dは、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値のヌクレオチド長でありうる。いくつかの実施形態では、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域845dは、少なくとも、又は多くとも、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、若しくは200ヌクレオチド長でありうる。
いくつかの実施形態では、少なくとも2つのデイジーチェーン接続増幅プライマー845は、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域845dを含みうる。2つ以上のデイジーチェーン接続増幅プライマー845は、異なる配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域845dを含みうる。デイジーチェーン接続増幅プライマー845のいくつか又はすべては、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域845dを含みうる。バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域845dは、デイジーチェーン接続増幅プライマー結合配列825d、その相補体、その逆相補体、又はそれらの組合せを含みうる。少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物805のデイジーチェーン接続増幅プライマー結合配列825dは、同一の配列を含みうる。少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物805のデイジーチェーン接続増幅プライマー結合配列825dは、異なる配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、オーバーハング領域845oは、分子標識などのバーコード配列(本明細書でデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列と呼ばれる)を含みうる。たとえば、2つのデイジーチェーン接続増幅プライマー845oは、同一のデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域845oを含みうる。別の例として、2つのデイジーチェーン接続増幅プライマー845は、2つの異なるデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域845oを含みうる。デイジーチェーン接続増幅プライマー845のオーバーハング領域845oは、異なるデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含みうる。
オーバーハング領域845は、たとえば、50~1000ヌクレオチド長の範囲で、さまざまな履行において異なる長さを有しうる。いくつかの実施形態では、オーバーハング領域845は、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、1000又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値のヌクレオチド長でありうる。いくつかの実施形態では、オーバーハング領域845は、少なくとも、又は多くとも、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、若しくは1000でありうる。
デイジーチェーン接続伸長アンプリコン860は、たとえば、50~1000ヌクレオチド長の範囲で、さまざまな履行において異なる長さを有しうる。いくつかの実施形態では、デイジーチェーン接続伸長アンプリコン860は、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、1000又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値のヌクレオチド長でありうる。いくつかの実施形態では、デイジーチェーン接続伸長アンプリコン860は、少なくとも、又は多くとも、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、若しくは1000でありうる。
図8B1及び8B2は、デイジーチェーン接続バーコード付きオリゴヌクレオチドの別の例示的ワークフローの概略図を示す。このワークフローにおいて、スイッチオリゴヌクレオチド860の逆相補的配列が、任意選択で、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド840に加えられうる。逆転写中、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド824の5’末端に到達すると、酵素(たとえば、モロニーマウス白血病ウイルス(MMLV)などの逆転写酵素)の末端トランスフェラーゼ活性が、いくつかのさらなるヌクレオチド(大部分はデオキシシチジン)を、新たに合成される鎖840の3’末端に加える。これらの塩基は、鋳型スイッチ(TS)オリゴヌクレオチド860の固定部位として機能しうる。鋳型スイッチオリゴヌクレオチド860と付加されたデオキシシチジン伸長部との間での塩基対合により、酵素は、鋳型鎖を、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド825から鋳型スイッチオリゴヌクレオチド860へと「切り替え」、TSオリゴヌクレオチド860の5’末端への複製を続ける。したがって、得られるバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド840は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド825及び鋳型スイッチオリゴヌクレオチド860の逆相補体を含有する。
鋳型スイッチオリゴヌクレオチド860の逆相補体配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド840は、フォワード及びリバースプライマー845、850を用いて増幅されて、鋳型スイッチオリゴヌクレオチド860の逆相補体を有するデイジーチェーン接続伸長アンプリコン860を生成しうる。2つのプライマーのうちの1つは、図8A1~8A2中のユニバーサル標識845uに相当しうる増幅のためのユニバーサル配列である、リード1配列845r1に結合しうる。第2のプライマーである、デイジーチェーン接続増幅プライマー845は、デイジーチェーン接続増幅プライマー結合領域825dの逆相補体配列825d_rtに結合しうる。したがって、長いテールが、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド860に加えられうる。酵素断片化、末端修復、A-テーリング、及び任意選択でサンプルインデックスPCRの後、得られるアンプリコンは、P5配列865p5、P7配列865p7、リード1配列815r1、及び(たとえば、テーリング増幅を用いた)次世代シーケンシングのためのリード2配列865r2を含みうる。図8A1~8A2に示されるように、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド825は、200ヌクレオチド長であってもよく、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド840は、約260ヌクレオチド長であってもよく、デイジーチェーン接続伸長アンプリコン860は、406ヌクレオチド長超でありうる。
単一細胞シーケンシングコントロール粒子
本明細書には、たとえば、単一細胞シーケンシングコントロールのために使用されうるコントロール粒子組成物が開示される。いくつかの実施形態では、コントロール粒子組成物は、コントロール粒子と結合した複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドを含む。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドと結合したコントロール粒子は、本明細書では官能化コントロール粒子とも呼ばれる。図9Aは、複数のオリゴヌクレオチドで官能化された粒子の非限定的な例示的概略図である。図9Aは、コントロール粒子と結合したコントロール粒子オリゴヌクレオチドが、コントロールバーコード配列及びmRNAポリ(A)テールを模倣するポリ(dA)領域を含みうることを示す。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、分子標識配列、ユニバーサルプライマーに対する結合部位、又はそれらの組合せを含みうる。コントロール粒子と結合したコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、同じでも、互いに異なってもよい。いくつかの実施形態では、コントロール粒子と結合したコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも2つは、異なるコントロールバーコード配列を有する。いくつかの実施形態では、複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチド及び複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、コントロール粒子と結合し、第1及び第2の粒子オリゴヌクレオチドは、異なるコントロールバーコード配列を有する。
CompBead(商標)Plus(BD(Franklin Lake、New Jersey))などのビーズは、オリゴヌクレオチドとコンジュゲートされた抗体により官能化されうる。CompBead Plusは、約7.5ミクロンサイズであり、免疫細胞のサイズに類似している。オリゴヌクレオチドとコンジュゲートされた抗体により官能化されるとき、CompBead Plusは、単一細胞ワークフローのためのコントロール細胞又はコントロール粒子として使用されうる。AbOにより官能化されたビーズは、単一細胞シーケンシングコントロールとして任意の単一細胞ワークフローとともに使用することができる。
コントロール粒子オリゴヌクレオチド
コントロールバーコード配列の長さは、さまざまな履行において異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、コントロールバーコード配列は、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、110、120、128、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、1000ヌクレオチド長、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、或いは概ねそうしたヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、コントロールバーコード配列は、少なくとも、又は多くとも、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、110、120、128、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、若しくは1000ヌクレオチド長である。
コントロール粒子オリゴヌクレオチドの長さは、さまざまな履行において異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、110、120、128、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、1000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値のヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、少なくとも、又は多くとも、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、110、120、128、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、若しくは1000ヌクレオチド長である。
いくつかの実施形態では、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、20000、30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000、100000、1000000、10000000、100000000、1000000000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数は、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、20000、30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000、100000、1000000、10000000、100000000、若しくは1000000000でありうる。
複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、同じ又は異なるコントロールバーコード配列を含みうる。たとえば、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも2つは、異なるコントロールバーコード配列を含みうる。いくつかの実施形態では、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも、又は多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、20000、30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000、100000、1000000、10000000、100000000、若しくは1000000000のコントロールバーコード配列は、同一でありうる。いくつかの実施形態では、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、20000、30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000、100000、1000000、10000000、100000000、1000000000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値のコントロールバーコード配列は、同一でありうる。
複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも、又は多くとも0.000000001%、0.00000001%、0.0000001%、0.000001%、0.00001%、0.0001%、0.001%、0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲のコントロールバーコード配列は、同一でありうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの0.000000001%、0.00000001%、0.0000001%、0.000001%、0.00001%、0.0001%、0.001%、0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値のコントロールバーコード配列は、同一でありうる。
いくつかの実施形態では、コントロールバーコード配列は、種のゲノム配列と相同ではない。コントロールバーコード配列は、種のゲノム配列と相同でありうる。種は、非哺乳動物種でありうる。非哺乳動物種は、ファージ種でありうる。ファージ種は、T7ファージ、PhiXファージ、又はそれらの組合せでありうる。
コントロール粒子
いくつかの実施形態では、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも1つは、リンカーを介してコントロール粒子と結合する。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも1つは、リンカーを含みうる。リンカーは化学基を含みうる。化学基は、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも1つに、可逆的又は不可逆的に結合しうる。化学基は、UV光切断性基、ジスルフィド結合、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、ジスルフィド連結、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
コントロール粒子の直径は、10~100マイクロメートル若しくは7.5マイクロメートルなど、1~1000又はその近似値でありうる。いくつかの実施形態では、コントロール粒子の直径は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000マイクロメートル、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、コントロール粒子の直径は、少なくとも、又は多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、若しくは1000マイクロメートルでありうる。
いくつかの実施形態では、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、コントロール粒子上に固定される。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、コントロール粒子上に部分的に固定されうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、コントロール粒子中に封入されうる。複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、コントロール粒子中に部分的に封入されうる。コントロール粒子は、崩壊可能でありうる。
いくつかの実施形態では、コントロール粒子はビーズでありうるか、またはそれを含みうる。ビーズは、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含みうる。コントロール粒子は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、又はそれらの任意の組合せの材料を含みうる。コントロール粒子は、崩壊可能なヒドロゲル粒子を含みうる。
タンパク質結合試薬
いくつかの実施形態では、コントロール粒子は、複数の第1のタンパク質結合試薬と結合し、複数の第1のタンパク質結合試薬の少なくとも1つは、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの1つと結合する。図9Bは、オリゴヌクレオチドで官能化されたいくつかの抗体により覆われた非限定的な例示的粒子を示す。第1のタンパク質結合試薬は、第1の抗体(たとえば、一次抗体又は二次抗体)を含みうる。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、リンカーを介して第1のタンパク質結合試薬にコンジュゲートされうる。第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、リンカーを含みうる。リンカーは化学基を含みうる。化学基は、第1のタンパク質結合試薬に可逆的又は不可逆的に結合されうる。化学基は、UV光切断性基、ジスルフィド結合、ストレプトアビジン、ビオチン、アミン、ジスルフィド連結、又はそれらの任意の組合せを含みうる。
いくつかの実施形態では、コントロール粒子は、複数の第2のタンパク質結合試薬と結合する。複数の第2のタンパク質結合試薬の少なくとも1つは、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの1つと結合しうる。図9Cは、オリゴヌクレオチドで官能化された複数の第1の抗体及びオリゴヌクレオチドで官能化されていない複数の第2の抗体により覆われた非限定的な例示的粒子を示す。コントロール粒子上の抗体を、高温抗体(たとえば、コントロール粒子オリゴヌクレオチドと結合した)及び低温抗体(たとえば、コントロール粒子オリゴヌクレオチドと結合していない)の比により用量設定して、コントロール粒子から得られるシーケンシングリードの量を変えることができる。第1の抗体及び第2の抗体は、同じでも、異なってもよい。
図9Dは、高い、中程度、及び低い相対存在量で複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチド、複数の第2の抗体にコンジュゲートされた複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチド、及び複数の第3のコントロール粒子オリゴヌクレオチドにより官能化された粒子の非限定的な例示的概略図である。複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、複数の第1のタンパク質結合試薬にコンジュゲートされうる。複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、複数の第2のタンパク質結合試薬にコンジュゲートされうる。複数の第3のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、複数の第3のタンパク質結合試薬にコンジュゲートされうる。
第1、第2、及び第3のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの相対存在量は、さまざまな発現レベルを有するmRNAを模倣しうる。第1のタンパク質結合試薬と結合したコントロール粒子オリゴヌクレオチド及び第2のタンパク質結合試薬と結合したコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、異なるコントロールバーコード配列を含みうる。抗体などの各種タンパク質結合試薬、及びコントロール粒子上の各種コントロール粒子オリゴヌクレオチドを用量設定して、標準曲線を生成することができる。第1のタンパク質結合試薬、第2のタンパク質結合試薬、又は第3のタンパク質結合試薬は、同一又は異なるタンパク質結合試薬でありうる。
いくつかの実施形態では、複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数と複数の第2(又は第3)のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数の比は、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9、1:2、1:2.5、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18、1:19、1:20、1:21、1:22、1:23、1:24、1:25、1:26、1:27、1:28、1:29、1:30、1:31、1:32、1:33、1:34、1:35、1:36、1:37、1:38、1:39、1:40、1:41、1:42、1:43、1:44、1:45、1:46、1:47、1:48、1:49、1:50、1:51、1:52、1:53、1:54、1:55、1:56、1:57、1:58、1:59、1:60、1:61、1:62、1:63、1:64、1:65、1:66、1:67、1:68、1:69、1:70、1:71、1:72、1:73、1:74、1:75、1:76、1:77、1:78、1:79、1:80、1:81、1:82、1:83、1:84、1:85、1:86、1:87、1:88、1:89、1:90、1:91、1:92、1:93、1:94、1:95、1:96、1:97、1:98、1:99、1:100、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数と複数の第2(又は第3)のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数の比は、少なくとも、又は多くとも1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9、1:2、1:2.5、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18、1:19、1:20、1:21、1:22、1:23、1:24、1:25、1:26、1:27、1:28、1:29、1:30、1:31、1:32、1:33、1:34、1:35、1:36、1:37、1:38、1:39、1:40、1:41、1:42、1:43、1:44、1:45、1:46、1:47、1:48、1:49、1:50、1:51、1:52、1:53、1:54、1:55、1:56、1:57、1:58、1:59、1:60、1:61、1:62、1:63、1:64、1:65、1:66、1:67、1:68、1:69、1:70、1:71、1:72、1:73、1:74、1:75、1:76、1:77、1:78、1:79、1:80、1:81、1:82、1:83、1:84、1:85、1:86、1:87、1:88、1:89、1:90、1:91、1:92、1:93、1:94、1:95、1:96、1:97、1:98、1:99、若しくは1:100でありうる。
いくつかの実施形態では、第1のタンパク質結合試薬は、パートナー結合試薬(たとえば、二次抗体)と結合しうるし、第1のタンパク質結合試薬は、パートナー結合試薬を使用してコントロール粒子と結合する。パートナー結合試薬は、パートナー抗体を含みうる。パートナー抗体は、抗ネコ抗体、抗ニワトリ抗体、抗雌ウシ抗体、抗イヌ抗体、抗ロバ抗体、抗ヤギ抗体、抗モルモット抗体、抗ハムスター抗体、抗ウマ抗体、抗ヒト抗体、抗ラマ抗体、抗サル抗体、抗マウス抗体、抗ブタ抗体、抗ウサギ抗体、抗ラット抗体、抗ヒツジ抗体、又はそれらの組合せを含みうる。パートナー抗体は、免疫グロブリンG(IgG)、F(ab’)断片、F(ab’)2断片、それらの組合せ、又はそれらの断片を含みうる。
いくつかの実施形態では、第1のタンパク質結合試薬は、同一のコントロールバーコード配列を有する複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの2つ以上と結合する。第1のタンパク質結合試薬は、異なるコントロールバーコード配列を有する複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの2つ以上と結合しうる。いくつかの実施形態では、複数の第1のタンパク質結合試薬の少なくとも1つは、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドのいずれとも結合しない。コントロール粒子オリゴヌクレオチドと結合した第1のタンパク質結合試薬及びいずれのコントロール粒子オリゴヌクレオチドとも結合していない第1のタンパク質結合試薬は、同一のタンパク質結合試薬でありうる。
コントロールバーコードの多様性
1つのコントロール粒子と結合した複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、異なるコントロールバーコード配列を有するいくつかのコントロール粒子オリゴヌクレオチドを含みうる。コントロール粒子オリゴヌクレオチドが有するコントロールバーコード配列の数は、さまざまな履行で異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、コントロール粒子オリゴヌクレオチドが有するコントロールバーコード配列の数は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、10000、100000、1000000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、コントロール粒子オリゴヌクレオチドが有するコントロールバーコード配列の数は、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、10000、100000、若しくは1000000でありうる。
いくつかの実施形態では、同じコントロール粒子オリゴヌクレオチド配列を有するコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、10000、100000、1000000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、同じコントロール粒子オリゴヌクレオチド配列を有するコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数は、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、10000、100000、若しくは1000000でありうる。
いくつかの実施形態では、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドは、各々が第1のコントロールバーコード配列を含む複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチド、及び各々が第2のコントロールバーコード配列を含む複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドを含み、第1のコントロールバーコード配列及び第2のコントロールバーコード配列は、異なる配列を有する。複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数と複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数は、ほぼ同じでありうる。複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数と複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数は、異なりうる。複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数は、複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数の少なくとも2倍、10倍、100倍、又はそれ以上でありうる。いくつかの実施形態では、複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数と複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数の比は、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9、1:2、1:2.5、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18、1:19、1:20、1:21、1:22、1:23、1:24、1:25、1:26、1:27、1:28、1:29、1:30、1:31、1:32、1:33、1:34、1:35、1:36、1:37、1:38、1:39、1:40、1:41、1:42、1:43、1:44、1:45、1:46、1:47、1:48、1:49、1:50、1:51、1:52、1:53、1:54、1:55、1:56、1:57、1:58、1:59、1:60、1:61、1:62、1:63、1:64、1:65、1:66、1:67、1:68、1:69、1:70、1:71、1:72、1:73、1:74、1:75、1:76、1:77、1:78、1:79、1:80、1:81、1:82、1:83、1:84、1:85、1:86、1:87、1:88、1:89、1:90、1:91、1:92、1:93、1:94、1:95、1:96、1:97、1:98、1:99、1:100、1:200、1:300、1:400、1:500、1:600、1:700、1:800、1:900、1:1000、1:2000、1:3000、1:4000、1:5000、1:6000、1:7000、1:8000、1:9000、1:10000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数と複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数の比は、少なくとも、又は多くとも1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9、1:2、1:2.5、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18、1:19、1:20、1:21、1:22、1:23、1:24、1:25、1:26、1:27、1:28、1:29、1:30、1:31、1:32、1:33、1:34、1:35、1:36、1:37、1:38、1:39、1:40、1:41、1:42、1:43、1:44、1:45、1:46、1:47、1:48、1:49、1:50、1:51、1:52、1:53、1:54、1:55、1:56、1:57、1:58、1:59、1:60、1:61、1:62、1:63、1:64、1:65、1:66、1:67、1:68、1:69、1:70、1:71、1:72、1:73、1:74、1:75、1:76、1:77、1:78、1:79、1:80、1:81、1:82、1:83、1:84、1:85、1:86、1:87、1:88、1:89、1:90、1:91、1:92、1:93、1:94、1:95、1:96、1:97、1:98、1:99、1:100、1:200、1:300、1:400、1:500、1:600、1:700、1:800、1:900、1:1000、1:2000、1:3000、1:4000、1:5000、1:6000、1:7000、1:8000、1:9000、若しくは1:10000でありうる。
検出可能な部分
いくつかの実施形態では、コントロール粒子は、検出可能な部分、たとえば、フルオロフォア又は発色団などの光学部分と結合する。コントロール粒子オリゴヌクレオチドは、検出可能な部分、たとえば、光学部分と結合しうる。いくつかの実施形態では、第1のタンパク質結合試薬は、光学部分と結合しうる(図9E)。第2のタンパク質結合試薬は、光学部分と結合しうる。光学部分(たとえば、蛍光性タグを付けられたビーズ)と結合したコントロール粒子はまた、イメージング及びフローサイトメトリーのために使用することができる。
検出可能な部分は、スペクトルの異なる検出可能な部分の群から選択されうる。スペクトルの異なる検出可能な部分は、たとえそれらの発光スペクトルが重なり合うことがあるとしても、識別可能な発光スペクトルを有する検出可能な部分を含む。検出可能な部分の非限定的な例としては、キサンテン誘導体:フルオレセイン、ローダミン、オレゴングリーン、エオシン及びテキサスレッド;シアニン誘導体:シアニン、インドカルボシアニン、オキサカルボシアニン、チアカルボシアニン、及びメロシアニン;スクアライン誘導体及び環置換スクアライン、たとえば、Seta、SeTau、及びSquare色素;ナフタレン誘導体(ダンシル及びプロダン誘導体);クマリン誘導体;オキサジアゾール誘導体:ピリジルオキサゾール、ニトロベンゾオキサジアゾール、及びベンゾオキサジアゾール;アントラセン誘導体:アントラキノン、たとえば、DRAQ5、DRAQ7及びCyTRAKオレンジ;ピレン誘導体:カスケードブルー;オキサジン誘導体:ナイルレッド、ナイルブルー、クレシルバイオレット、オキサジン170;アクリジン誘導体:プロフラビン、アクリジンオレンジ、アクリジンイエロー;アリールメチン誘導体:オーラミン、クリスタルバイオレット、マラカイトグリーン;並びにテトラピロール誘導体:ポルフィン、フタロシアニン、ビリルビンが挙げられる。検出可能な部分の他の非限定的な例としては、ヒドロキシクマリン、アミノクマリン、メトキシクマリン、カスケードブルー、パシフィックブルー、パシフィックオレンジ、ルシファーイエロー、NBD、R-フィリコエリトリン(PE)、PE-Cy5コンジュゲート、PE-Cy7コンジュゲート、レッド613、PerCP、TruRed、FluorX、フルオレセイン、BODIPY-FL、Cy2、Cy3、Cy3B、Cy3.5、Cy5、Cy5.5、Cy7、TRITC、X-ローダミン、リサミンローダミンB、テキサスレッド、アロフィコシアニン(APC)、APC-Cy7コンジュゲート、ヘキスト33342、DAPI、ヘキスト33258、SYTOXブルー、クロモマイシンA3、ミトラマイシン、YOYO-1、エチジウムブロマイド、アクリジンオレンジ、SYTOXグリーン、TOTO-1、TO-PRO-1、TO-PRO:シアニンモノマー、チアゾールオレンジ、CyTRAKオレンジ、プロピジウムイオダイド(PI)、LDS751、7-AAD、SYTOXオレンジ、TOTO-3、TO-PRO-3、DRAQ5、DRAQ7、Indo-1、Fluo-3、Fluo-4、DCFH、DHR、及びSNARFが挙げられる。
検出可能な部分の励起波長は変動してもよく、たとえば、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、1000ナノメートル、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。検出可能な部分の発光波長もまた変動してもよく、たとえば、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、1000ナノメートル、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。
検出可能な部分の分子量は変動してもよく、たとえば、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、1000ダルトン(Da)、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。検出可能な部分の分子量もまた変動してもよく、たとえば、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、1000キロダルトン(kDa)、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。
スペクトルの異なる検出可能な部分の基は、たとえば、5つの異なるフルオロフォア、5つの異なる発色団、5つのフルオロフォアと発色団の組合せ、4つの異なるフルオロフォアと1つの非フルオロフォアの組合せ、4つの発色団と1つの非発色団の組合せ、又は4つのフルオロフォアと発色団及び1つの非フルオロフォア非発色団の組合せでありうる。いくつかの実施形態では、検出可能な部分は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲のスペクトルの異なる部分のうちの1つでありうる。
コントロール粒子のワークフロー
AbOにより官能化されたビーズは、単一細胞シーケンシングコントロールとして任意の単一細胞ワークフローとともに使用することができる。単一細胞ワークフローは、マイクロウェルアレイ又はマイクロウェルカートリッジ(たとえば、BD Rhapsody(商標))又はマイクロフルイディクスデバイス(たとえば、10X Genomics(San Francisco、CA)、Drop-seq(McCarroll Lab、Harvard Medical School(Cambridge、Massachusett);Macosko et al.,Cell,2015 May 21 16;5:1202、その内容はその全体が参照により本明細書に組み込まれる)、又はAbseq(Mission Bio(San Francisco、CA);Shahi et al.,Sci Rep.2017 Mar 14;7:44447、その内容はその全体が参照により本明細書に組み込まれる)を利用することができ、これらは確率バーコードと結合した固体若しくは半固体粒子(たとえば、BD Rhapsody若しくはDrop-seq)、又は放出可能な確率バーコードを封入する崩壊可能なヒドロゲル粒子(たとえば、10X Genomics若しくはAbseq)と組み合わされる。官能化ビーズは、バルクRNAseq又はマイクロアレイ研究のために使用されている外部RNA標準コンソーシアム(external RNA control consortium)(ERCC)と類似した、単一細胞ワークフローの効率を決定するためのコントロールとなりうる。
本明細書には、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドを使用して標的の数を決定するための方法が開示される。標的(たとえば、遺伝子発現)の数を決定するための方法は、本明細書に開示される他の方法とともに使用することができる。たとえば、ワークフローを、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドを使用してタンパク質発現及び遺伝子発現を決定するために使用することができる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコード(たとえば、確率バーコード)を使用して複数の細胞のうちの1つの細胞の複数の標的及び複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて(たとえば、確率バーコードを付けて)、複数のバーコード標的(たとえば、確率バーコード付き標的)及び複数のバーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチド(たとえば、確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチド)を生成する工程を含み、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、バーコード配列(たとえば、分子標識)、及び標的結合領域を含み、複数のバーコードのうちの少なくとも2つのバーコードが異なるバーコード配列(たとえば、分子標識)を含み、且つ複数のバーコードのうちの少なくとも2つのバーコードが同一の細胞標識配列を含み、コントロール粒子組成物が複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドと結合したコントロール粒子を含み、複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの各々が、コントロールバーコード配列及び複数のバーコードのうちの少なくとも1つの標的結合領域と実質的に相補的な配列を含む擬似標的領域を含む。本方法は、複数のバーコード付き標的及び複数のバーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;シーケンシングデータにおいてコントロールバーコード配列を有する複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列(たとえば、分子標識)の数をカウントする工程とを含むことができる。本方法は、複数の標的のうちの少なくとも1つの標的に関して:シーケンシングデータにおいて標的に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列(たとえば、分子標識)の数をカウントする工程と;標的の数を推定する工程とを含むことができ、推定された標的の数が、カウントされた標的に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列の数及びコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列(たとえば、分子標識)の数と相関する。いくつかの実施形態では、擬似標的領域は、ポリ(dA)領域を含む。擬似標的領域は、標的の部分配列を含みうる。
いくつかの実施形態では、推定された標的の数は、カウントされた標的に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列(たとえば、分子標識)の数、コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列(たとえば、分子標識)の数、及びコントロールバーコード配列を含む複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数と相関しうる。推定された標的の数は、カウントされた標的に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列(たとえば、分子標識)の数、及びコントロールバーコード配列を含む複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数とコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列(たとえば、分子標識)の数の比と相関しうる。
たとえば、コントロール粒子が、特定のコントロールバーコード配列を有する100個のコントロール粒子オリゴヌクレオチドを有し、コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列(たとえば、分子標識)の数(たとえば、ライブラリー作製プロセス後も残存するコントロールバーコード配列を有するコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数)が80個である場合、ライブラリー作製(たとえば、逆転写、増幅など)の効率は80%である。したがって、異なるライブラリー作製からのデータは、ライブラリー作製効率を用いて正規化することにより比較することができる。
別の例として、コントロール粒子は、低発現遺伝子を模倣する特定のコントロールバーコードシーケンシングを有する5つのコントロール粒子オリゴヌクレオチドを含みうる。コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列(たとえば、分子標識)の数が5つであり、低発現遺伝子が検出されない場合、低発現遺伝子は発現されていない(又は細胞は遺伝子の5つ未満のmRNAを有する)という結論を下すことができる。しかし、コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列(たとえば、分子標識)の数が0であり、低発現遺伝子が検出されない場合、低発現遺伝子は発現されていないという結論を下すことはできない。
捕捉効率は、異なる存在量を有するコントロール粒子オリゴヌクレオチドについて決定されうる。正規化は、2つ以上のコントロールバーコード配列を有するコントロール粒子オリゴヌクレオチドの捕捉効率に基づいて実施されうる。いくつかの実施形態では、シーケンシングデータにおいてコントロールバーコード配列を有する複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列(たとえば、分子標識)の数をカウントする工程は、シーケンシングデータにおいて第1のコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列(たとえば、分子標識)の数をカウントする工程と;シーケンシングデータにおいて第2のコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列(たとえば、分子標識)の数をカウントする工程とを含む。推定された標的の数は、カウントされた標的に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列(たとえば、分子標識)の数、第1のコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列(たとえば、分子標識)の数、及び第2のコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列(たとえば、分子標識)の数と相関しうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数の標的及びコントロール粒子並びに複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付ける工程の前に、コントロール粒子から複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも1つを放出する工程を含む。
いくつかの実施形態では、複数のバーコード(たとえば、確率バーコード)を用いて、複数の標的及び複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける(たとえば、確率バーコードを付ける)工程は、複数のバーコードを複数の標的のうちの標的及び複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドのうちのコントロール粒子オリゴヌクレオチドと接触させて、標的及びコントロール粒子オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;標的及びコントロール粒子オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを伸長して、複数のバーコード付き標的及び複数のバーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチド(たとえば、複数の確率バーコード付き標的及び複数の確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチド)を生成する工程と、を含む。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼ、逆転写酵素、又はそれらの組合せを使用してバーコードを伸長する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数の確率バーコード付き標的及び複数の確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチドを増幅して、複数のアンプリコンを生成する工程を含む。複数の確率バーコード付き標的及び複数の確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を使用して、バーコード配列(たとえば、分子標識)の少なくとも一部及びコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも一部、又はバーコード配列(たとえば、分子標識)の少なくとも一部及びコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、バーコード配列(たとえば、分子標識)の少なくとも一部及びコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも一部、又はバーコード配列(たとえば、分子標識)の少なくとも一部及びコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含みうる。
マイクロウェルカートリッジ又はアレイのワークフロー
図10は、単一細胞シーケンシングコントロールのためのオリゴヌクレオチドで官能化された粒子を用いた例示的なワークフローの概略図である。いくつかの実施形態では、コントロール粒子組成物は、コントロール粒子1004と結合した複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドを含む。たとえば、コントロール粒子1040は、コントロール粒子1040に結合される抗体1005にコンジュゲートされたコントロール粒子オリゴヌクレオチド1025と結合しうる。コントロール粒子オリゴヌクレオチド1025で官能化された複数のコントロール粒子1040は、複数の細胞に、たとえば、5%で添加されうる。コントロール粒子1040は、次のワークフローにおいて「細胞」として処理されうる。コントロール粒子1040はまた、コントロール細胞又はコントロール細胞粒子と呼ばれる場合もある。続いて、細胞1010及びコントロール粒子1040は、単一の区画1015a、1015bが単一細胞又はコントロール粒子及び単一ビーズ1020a、1020bに適合するように所定の寸法に調整されているマイクロウェルアレイのウェルなどの複数の区画に分離されうる。ビーズ1020a、1020bは、区画1015a、1015bにロードされうる。
各ビーズは、ビーズ上のすべてのオリゴヌクレオチドプローブと共通の細胞標識、及びバーコード配列(たとえば、分子標識配列)を含みうる複数のオリゴヌクレオチドプローブを含みうる。いくつかの実施形態では、各オリゴヌクレオチドプローブは、標的結合領域、たとえば、ポリ(dT)配列を含みうる。抗体1005にコンジュゲートされたオリゴヌクレオチド1025は、化学的、光学的又は他の手段を用いて抗体1005から脱離されうる。細胞1010は溶解されて(1035)、ゲノムDNA又は細胞のmRNA 530などの細胞内の核酸を放出しうる。細胞のmRNA 1030及びコントロール粒子オリゴヌクレオチド1025は、それぞれビーズ1020a、1020b上のオリゴヌクレオチドプローブにより、たとえば、ポリ(dT)配列にハイブリダイズすることにより、捕捉されうる。ビーズを回収することができ、捕捉された細胞のmRNA 1030及びコントロール粒子オリゴヌクレオチド1025(たとえば、全体で5000個前後の細胞に相当する)がプールされうる。
逆転写酵素を使用して、細胞のmRNA 1030及びコントロール粒子オリゴヌクレオチド1025にハイブリダイズされたオリゴヌクレオチドプローブを細胞のmRNA 1030及びオリゴヌクレオチド1025を鋳型として用いて伸長することができる。逆転写酵素により生成された伸長産物は、増幅及びシーケンシングに付されうる。シーケンシングリードは、単一細胞の遺伝子発現プロフィール及びワークフローの全体又は一部の量的な効率(たとえば、細胞捕捉効率)を決定するために使用されうる細胞標識、バーコード配列(たとえば、分子標識)、遺伝子同一性、コントロール粒子オリゴヌクレオチド配列などのデマルチプレクシングに付されうる。たとえば、捕捉されたコントロール粒子の数は、データにおいてコントロールバーコード配列に関連付けられた細胞標識の数に基づいて決定されうる。ワークフローの効率は、捕捉されたコントロール粒子の数と添加されたコントロール粒子の数の比率でありうる。
マイクロフルイディクスのワークフロー
図10は、単一細胞シーケンシングコントロールのためのオリゴヌクレオチドで官能化された粒子を用いた別の例示的なワークフローの概略図である。コントロール粒子オリゴヌクレオチド1025で官能化された複数のコントロール粒子1040は、複数の細胞に、たとえば、5%で添加されうる。コントロール粒子1040は、次のワークフローにおいて「細胞」として処理されうる。コントロール粒子1040はまた、コントロール細胞又はコントロール細胞粒子と呼ばれる場合もある。続いて、細胞1010及びコントロール粒子1040は、マイクロフルイディクスデバイスを用いてドロップレット1045a、1045などの複数の区画に分離されうる。各ドロップレット1045a、1045bは、1つの細胞1010又は1つのコントロール粒子1040、及びヒドロゲルビーズ1020a、1020bを含みうる。
各ビーズ1020a、1020bは、ビーズ上のすべてのオリゴヌクレオチドプローブと共通の細胞標識、及びバーコード配列(たとえば、分子標識配列)を含みうる複数のオリゴヌクレオチドプローブを含みうる。いくつかの実施形態では、各オリゴヌクレオチドプローブは、標的結合領域、たとえば、ポリ(dT)配列を含みうる。ビーズ1020a、1020bは、次のワークフロー(たとえば、逆転写)のための試薬を含みうる。抗体1005にコンジュゲートされたオリゴヌクレオチド1025は、化学的、光学的又は他の手段を用いて抗体1005から脱離されうる。細胞1010は溶解されて(1035)、ゲノムDNA又は細胞のmRNA 1030などの細胞内の核酸を放出しうる。細胞のmRNA 630及びコントロール粒子オリゴヌクレオチド1025は、それぞれビーズ1020a、1020bから放出されたオリゴヌクレオチドプローブにより、たとえば、ポリ(dT)配列にハイブリダイズすることにより、捕捉されうる。逆転写酵素を使用して、細胞のmRNA 1030及びオリゴヌクレオチド1025にハイブリダイズされたオリゴヌクレオチドプローブを細胞のmRNA 1030及びオリゴヌクレオチド1025を鋳型として用いて伸長することができる。
ドロップレット1045a、1045bの細分化後、逆転写酵素により生成された伸長産物をプールし、且つ増幅及びシーケンシングに付すことができる。シーケンシングリードは、単一細胞の遺伝子発現プロフィール及びワークフローの全体又は一部の量的な効率を決定するための細胞標識、分子標識、遺伝子同一性、コントロール粒子オリゴヌクレオチド配列などのデマルチプレクシングに付されうる。
単一細胞シーケンシング効率を決定するためのコントロールオリゴヌクレオチド
また、本明細書に開示されるものには、単一細胞シーケンシング効率を決定するための方法、キット及びシステムが含まれる。このような方法、キット及びシステムは、オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を用いて、細胞成分の発現レベル(たとえばタンパク質発現レベル)を測定するための方法、キット及びシステムなどの、本明細書に開示される任意の好適な方法、キット及びシステムにおいて、又はそれらと組み合わせて使用されうる。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドとコンジュゲートされた抗体(たとえば、ユニバーサル抗体又はバイオマーカー抗体)を有する単一細胞を標識化し、それらとともに次世代シーケンシングライブラリーを作製することにより、NGSリード中のオリゴヌクレオチド由来のシグナルを使用して、単一細胞NGS効率を決定することができる。続いて、これは、QC工程又は異なる単一細胞シーケンシングプラットフォームに関する有効性に関する評価ツールとして使用されうる。たとえば、コントロールオリゴヌクレオチドは、たとえば、オリゴヌクレオチドと結合した細胞成分結合試薬を用いて細胞成分の発現レベル(たとえば、タンパク質発現レベル)を測定するための方法、キット及びシステムなどの、本明細書に開示される任意の好適な方法、キット及びシステムにおいて使用されうる。
オリゴヌクレオチドとコンジュゲートされた抗体(本明細書では「AbO」として参照される)は、単一細胞シーケンシングコントロールとして任意の単一細胞ワークフローとともに使用することができる。単一細胞ワークフローは、マイクロウェルアレイ又はマイクロウェルカートリッジ(たとえば、BD Rhapsody(商標))又はマイクロフルイディクスデバイス(たとえば、10X Genomics(San Francisco、CA)、Drop-seq(McCarroll Lab、Harvard Medical School(Cambridge、Massachusetts);Macosko et al.,Cell,2015 May 21 16;5:1202、その内容はその全体が参照により本明細書に組み込まれる)、又はAbseq(Mission Bio(San Francisco、CA);Shahi et al.,Sci Rep.2017 Mar 14;7:44447、その内容はその全体が参照により本明細書に組み込まれる)を利用することができ、これらは確率バーコードなどのバーコードと結合した固体若しくは半固体粒子(たとえば、BD Rhapsody若しくはDrop-seq)、又は放出可能な確率バーコードなどのバーコードを封入する崩壊可能なヒドロゲル粒子(たとえば、10X Genomics若しくはAbseq)と組み合わされる。AbOは、単一細胞ワークフローの効率を決定するためのコントロールとなりうる。たとえば、10X Genomicsの単一細胞シーケンシングプラットフォームは、エマルションを用いて単一細胞の捕捉を行って、ドロップレット中に単一細胞を封入する。これらのドロップレットは容易に可視化できないため、単一細胞の捕捉効率を容易に決定することができない。このような単一細胞シーケンシングワークフローの上流でのAbOの使用により、ユーザはシーケンシング後の単一細胞捕捉効率及びドロップレット形成率を評価することが可能になる。
図11は、単一細胞シーケンシング効率を決定するためのコントロールオリゴヌクレオチド-コンジュゲート抗体を用いた例示的ワークフローの概略図を示す。いくつかの実施形態では、1つ以上の細胞(たとえば、5000個)900は、マイクロウェルカートリッジ又はアレイのマイクロウェル1115にロードする前に、コントロールオリゴヌクレオチド1125とコンジュゲートされた抗体1105により染色されうる。続いて、細胞1110は、単一の区画1115が単一細胞及び単一ビーズ1120に適合するように所定の寸法に調整されているマイクロウェルアレイのウェルなどの複数の区画に分離されうる。
ビーズは、たとえば、ビーズ上のすべてのオリゴヌクレオチドプローブと共通の細胞標識、及びバーコード配列(たとえば、分子標識配列)を含みうる複数のオリゴヌクレオチドプローブを含みうる。いくつかの実施形態では、各オリゴヌクレオチドプローブは、標的結合領域、たとえば、ポリ(dT)配列を含みうる。抗体1105にコンジュゲートされたオリゴヌクレオチド1125は、化学的、光学的又は他の手段を用いて抗体1105から脱離されうる。細胞1110は溶解されて(1135)、ゲノムDNA又は細胞のmRNA 1130などの細胞内の核酸を放出しうる。細胞のmRNA 1130及びコントロール粒子オリゴヌクレオチド1125は、ビーズ1120上のオリゴヌクレオチドプローブにより、たとえば、ポリ(dT)配列にハイブリダイズすることにより、捕捉されうる。ビーズを回収することができ、捕捉された細胞のmRNA 1130(たとえば、全体で5000個前後の細胞に相当する)がプールされうる。
逆転写酵素を使用して、細胞のmRNA 1130及びオリゴヌクレオチド1125にハイブリダイズされたオリゴヌクレオチドプローブを細胞のmRNA 1130及びオリゴヌクレオチド1125を鋳型として用いて伸長することができる。逆転写酵素により生成された伸長産物は、増幅及びシーケンシングに付されうる。シーケンシングリードは、単一細胞の遺伝子発現プロフィール及びワークフローの全体又は一部の量的な効率(たとえば、細胞捕捉効率)を決定するための細胞標識、バーコード配列(たとえば、分子標識)、遺伝子同一性、コントロールオリゴヌクレオチド配列などのデマルチプレクシングに付されうる。順調に捕捉され、ライブラリー作製を経る細胞の数(たとえば、5000個未満の細胞)が決定されうる。
図12は、単一細胞シーケンシング効率を決定するためのコントロールオリゴヌクレオチド-コンジュゲート抗体を用いた例示的ワークフローの別の概略図を示す。図12では、単一細胞1210a、1210bを含有するドロップレット1245a、1245b及び単一粒子1220a、1220bがマイクロ流体デバイスを用いて形成されうる。単一細胞1210a、1210bは、コントロールオリゴヌクレオチド1225a、1225bとコンジュゲートされた抗体1205a、1205bに結合されうる。ドロップレット1245a、1245b中における細胞溶解及び逆転写後、ドロップレットは細分化され、内容物はライブラリー作製のためにプールされうる。順調に捕捉され、ライブラリー作製を経る細胞の数が決定されうる。
図13A~13Cは、コントロールオリゴヌクレオチドが細胞のカウントのために使用されうることを示すプロットである。図13A~13Bは、AbOのコントロールオリゴヌクレオチドが細胞のカウントのためのコントロールとして使用されうることを示す。100%の捕捉及びライブラリー作製効率が達成される場合、mRNAカウントプロット及びコントロールオリゴヌクレオチドカウントプロットの下降点は一致しうる。図13Cは、従来のmRNAのみの細胞標識コーリングを使用することにより、転写性の高い細胞に隠れて転写性の低い細胞を見逃す可能性があることを示す。この方法は、n個の細胞の標識でカットオフを要求しうる。これは、多数の活性化T細胞内に休止状態のT細胞がある場合に起こりうるが、ここで、活性化T細胞は、数倍高いRNA転写を有しうる。これはまた、標的化パネル(たとえば、癌パネル)において、標的化遺伝子の発現の低い非標的化細胞(非癌細胞)が減少することになる場合に起こりうる。しかし、タンパク質発現ははるかに高いため、転写性の低い細胞は依然としてコールされる確率が高い。この方法は、m個の細胞の標識でカットオフを要求しうる(m>n)。
本明細書では、シーケンシングコントロールのための方法が開示される。たとえば、単一細胞シーケンシング効率を決定する単一細胞シーケンシング効率を決定するための方法は、本明細書に開示される他の方法とともに使用することができる。たとえば、単一細胞シーケンシング効率のために使用される方法は、タンパク質発現を決定するための方法とともに使用することができる。別の例として、ワークフローを、単一細胞シーケンシング効率、タンパク質発現及び/又は遺伝子発現を決定するために使用することができる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数の細胞のうちの1つ以上の細胞を複数のコントロール組成物のうちの1つのコントロール組成物と接触させる工程であって、複数の細胞のうちの1つの細胞が、複数の標的及び複数のタンパク質標的を含み、複数のコントロール組成物の各々が、コントロールオリゴヌクレオチドと結合したタンパク質結合試薬を含み、タンパク質結合試薬が、複数のタンパク質標的のうち少なくとも1つに特異的に結合可能であり、且つコントロールオリゴヌクレオチドが、コントロールバーコード配列及び複数のバーコードのうちの少なくとも1つの標的結合領域と実質的に相補的な配列を含む擬似標的領域を含む工程と;複数のバーコードを使用してコントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、バーコード配列(たとえば、分子標識配列)、及び標的結合領域を含み、複数のバーコードのうちの少なくとも2つのバーコードのバーコード配列(たとえば、分子標識配列)が、異なる配列を含み、且つ複数のバーコードのうちの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;シーケンシングデータにおいて複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも1つの特徴を使用して、1つ以上の細胞の少なくとも1つの特徴(たとえば、順調に捕捉され、ライブラリー作製を経る細胞の数)を決定する工程とを含む。いくつかの実施形態では、擬似標的領域は、ポリ(dA)領域を含む。
いくつかの実施形態では、1つ以上の細胞の少なくとも1つの特徴を決定する工程は、シーケンシングデータにおいて複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有する細胞標識配列の数を決定する工程と;複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有する細胞標識配列の数を使用して1つ以上の細胞の数を決定する工程とを含む。本方法は、決定された1つ以上の細胞の数に基づいて単一細胞捕捉効率を決定する工程を含みうる。本方法は、決定された1つ以上の細胞の数と複数の細胞の数の比に基づいて単一細胞捕捉効率を決定する工程を含む工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、シーケンシングデータにおいて複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドの特徴を使用して1つ以上の細胞の少なくとも1つの特徴を決定する工程は、シーケンシングデータにおける各細胞標識について、細胞標識及びコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列(たとえば、分子標識配列)の数を決定する工程と;細胞標識及びコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列の数を使用して1つ以上の細胞の数を決定する工程とを含む。細胞標識及びコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列の数を決定する工程は、シーケンシングデータにおける各細胞標識について、細胞標識及びコントロールバーコード配列に関連付けられた最多数の識別可能な配列を有するバーコード配列の数を決定する工程を含む。細胞標識及びコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有するバーコード配列の数を使用して、1つ以上の細胞の数を決定する工程は、最多数の識別可能な配列を有するバーコード配列の数に関連付けられたシーケンシングデータにおいて、細胞標識の数と最多数の識別可能な配列を有するバーコード配列の数のプロットを作製する工程と;1つ以上の細胞の数としてプロットにおけるカットオフを決定する工程とを含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付ける前に、細胞成分結合試薬(タンパク質結合試薬)からコントロールオリゴヌクレオチドを放出する工程を含む。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のコントロール組成物のうちの未結合のコントロール組成物を除去する工程を含む。未結合のコントロール組成物を除去する工程は、洗浄緩衝液により複数の細胞のうちの1つ以上の細胞を洗浄する工程を含みうる。未結合の未結合組成物を除去する工程は、フローサイトメトリーを使用してコントロール組成物の少なくとも1つの細胞成分結合試薬に結合した細胞を選択する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、確率バーコードを使用してコントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数の確率バーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程を含む。いくつかの実施形態では、複数のバーコードを使用して複数のコントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数のバーコードを複数のコントロール組成物のコントロールオリゴヌクレオチドと接触させて、コントロールオリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;コントロールオリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた確率バーコードを伸長して、複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程とを含む。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼ、逆転写酵素、又はそれらの組合せを使用してバーコードを伸長する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを増幅して、複数のアンプリコンを生成する工程を含む。複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を使用して、確率バーコード配列(たとえば、分子標識配列)の少なくとも一部及びコントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、シーケンシングデータを取得する工程は、複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含む。シーケンシングデータを取得する工程は、分子標識配列の少なくとも一部及びコントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含みうる。
細胞のオーバーローディング及びマルチプレットの同定
本明細書の開示には、細胞のオーバーローディング及びマルチプレットを同定するための方法、キット及びシステムも含まれる。このような方法、キット及びシステムは、たとえば、オリゴヌクレオチドと結合した細胞成分結合試薬を用いて細胞成分の発現レベル(たとえば、タンパク質発現レベル)を測定するための方法、キット及びシステムなどの、本明細書に開示される任意の好適な方法、キット及びシステムと組み合わせて使用されうる。
現在の細胞ローディング技術を使用すると、約20000個の細胞が約60000個のマイクロウェルを有するマイクロウェルカートリッジ又はアレイにロードされる場合に、2つ以上の細胞を有するマイクロウェル又はドロップレットの数(ダブレット又はマルチプレットと呼ばれる)が最小限になりうる。しかし、ロードされた細胞の数が増加すると、複数の細胞を有するマイクロウェル又はドロップレットの数が著しく増加する場合がある。たとえば、約50000個の細胞がマイクロウェルカートリッジ又はアレイの約60000個のマイクロウェルにロードされる場合、複数の細胞を有するマイクロウェルのパーセンテージは、かなり高く(たとえば、11~14%)なりうる。このように多数の細胞をマイクロウェルにロードすることは、細胞のオーバーローディングと呼ばれる場合がある。しかし、細胞を、いくつかの群(たとえば、5つ)に区分し、各群中の細胞を、識別可能なサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドで標識する場合、2つ以上のサンプルインデックス付加配列に関連付けられた細胞標識(たとえば、確率バーコードなどの、バーコードの細胞標識)は、シーケンシングデータにおいて同定され、且つ次の処理から除去されうる。いくつかの実施形態では、細胞を、多数の群(たとえば、10000)に区分し、各群中の細胞を、識別可能なサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドで標識し、2つ以上のサンプルインデックス付加配列に関連付けられたサンプル標識は、シーケンシングデータにおいて同定され、且つ次の処理から除去されうる。いくつかの実施形態では、さまざまな細胞を、識別可能な細胞同定配列を有する細胞同定オリゴヌクレオチドで標識し、2つ以上の細胞同定オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞同定配列は、シーケンシングデータにおいて同定され、且つ次の処理から除去されうる。マイクロウェルカートリッジ又はアレイにおけるマイクロウェルの数に対して、このような多数の細胞を、マイクロウェルにロードすることができる。
本明細書に開示されるものには、サンプル同定のための方法が含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、第1の複数の細胞の各々及び第2の複数の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、細胞成分結合試薬が、1つ以上の細胞成分の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程;複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、バーコード配列(たとえば、分子標識配列)、及び標的結合領域を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードのバーコード配列が、異なる配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程;得られたシーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞標識配列を同定する工程;得られたシーケンシングデータから、2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞標識配列に関連付けられたシーケンシングデータを除去する工程及び/又はその後の分析(たとえば、単一細胞mRNAプロファイリング、又は全トランスクリプトーム分析)から、2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞標識配列に関連付けられたシーケンシングデータを除外する工程を含む。いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、バーコード配列(たとえば、分子標識配列)、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの組合せを含む。
たとえば、本方法は、サンプルインデックス付加を使用して50000個以上の細胞(10000~20000個の細胞と比較して)をロードするために使用されうる。サンプルインデックス付加は、細胞成分(たとえば、ユニバーサルタンパク質マーカー)に対するオリゴヌクレオチド結合細胞成分結合試薬(たとえば、抗体)又は細胞成分結合試薬を使用して、異なるサンプル由来の細胞を、ユニークなサンプルインデックスで標識することができる。異なるサンプル由来の2つ以上の細胞、サンプルの異なる細胞集団由来の2つ以上の細胞、又はサンプルの2つ以上の細胞が、同じマイクロウェル又はドロップレットにおいて捕捉される場合、合わせた「細胞」(又は2つ以上の細胞の内容物)は、異なるサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド(又は細胞同定配列を有する細胞同定オリゴヌクレオチド)に関連付け可能である。異なる細胞集団の数は、さまざまな履行において異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、異なる集団の数は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、異なる集団の数は、少なくとも、又は多くとも、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、若しくは100でありうる。各集団中の細胞の数、又は平均数は、さまざまな履行において異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、各集団中の細胞の数、又は平均数は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、各集団中の細胞の数、又は平均数は、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、若しくは100でありうる。各集団中の細胞の数、又は平均数が、十分に少ない(たとえば、集団当たり50、25、10、5、4、3、2、又は1個の細胞に等しいか、又はそれ未満である)場合、細胞オーバーローディング及びマルチプレットの同定のためのサンプルインデックス付加組成物は、細胞同定組成物と呼ばれうる。
サンプルの細胞は、サンプルの細胞を複数の集団に等分することにより複数の集団に区分されうる。シーケンシングデータにおいて2つ以上のサンプルインデックス付加配列に関連付けられた「細胞」は、シーケンシングデータにおいて1つの細胞標識配列(たとえば、確率バーコードなどの、バーコードの細胞標識配列)に関連付けられた2つ以上のサンプルインデックス付加配列に基づいて、「マルチプレット」として同定されうる。合わせた「細胞」のシーケンシングデータもまた、本明細書でマルチプレットと呼ばれる。マルチプレットは、ダブレット、トリプレット、カルテット、クインテット、セクステット、セプテット、オクテット、ノネット、又はそれらの任意の組合せでありうる。マルチプレットは、任意のn-プレットでありうる。いくつかの実施形態では、nは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、又はこれらの値のいずれか2つの間の範囲、又はこれらの近似値である。いくつかの実施形態では、nは、少なくとも、又は多くとも、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、若しくは20である。
単一細胞の発現プロフィールを決定する場合、2つの細胞が、1つの細胞として同定されてもよく、2つの細胞の発現プロフィールは、1つの細胞についての発現プロフィール(ダブレットの発現プロフィールと呼ばれる)として同定されてもよい。たとえば、バーコーディング(たとえば、確率バーコーディング)を用いて2つの細胞の発現プロフィールを決定する場合、2つの細胞のmRNA分子は、同じ細胞標識を有するバーコードに関連付けられうる。別の例として、2つの細胞が、1つの粒子(たとえば、ビーズ)に関連付けられうる。粒子は、同じ細胞標識のバーコードを含みうる。細胞を溶解させた後、2つの細胞中のmRNA分子が、粒子、ひいては同じ細胞標識のバーコードに関連付けられうる。ダブレットの発現プロフィールが、発現プロフィールの解釈を歪めることがある。
ダブレットは、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた、合わせた「細胞」を意味しうる。ダブレットはまた、2つのサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた、合わせた「細胞」を意味しうる。異なる配列の2つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた2つの細胞(又は2つの異なるサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた2つ以上の細胞)が、同じマイクロウェル又はドロップレット中に捕捉される場合にダブレットが起こる可能性があり、合わせた「細胞」は、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。トリプレットは、すべてが異なるサンプルインデックス付加配列を有する3つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた、合わせた「細胞」、又は3つの異なるサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた、合わせた「細胞」を意味しうる。カルテットは、すべてが異なるサンプルインデックス付加配列を有する4つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた、合わせた「細胞」、又は4つの異なるサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた、合わせた「細胞」を意味しうる。クインテットは、すべてが異なるサンプルインデックス付加配列を有する5つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた、合わせた「細胞」、又は5つの異なるサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた、合わせた「細胞」を意味しうる。セクステットは、すべてが異なるサンプルインデックス付加配列を有する6つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた、合わせた「細胞」、又は6つの異なるサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた、合わせた「細胞」を意味しうる。セプテットは、すべてが異なるサンプルインデックス付加配列を有する7つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた、合わせた「細胞」、又は7つの異なるサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた、合わせた「細胞」を意味しうる。オクテットは、すべてが異なるサンプルインデックス付加配列を有する8つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた、合わせた「細胞」、又は8つの異なるサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた、合わせた「細胞」を意味しうる。ノネットは、すべてが異なるサンプルインデックス付加配列を有する9つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた、合わせた「細胞」、又は9つの異なるサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた、合わせた「細胞」を意味しうる。異なる配列の2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた2つ以上の細胞(又は2つ以上の異なるサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた2つ以上の細胞)が、同じマイクロウェル又はドロップレット中に捕捉される場合にマルチプレットが起こる可能性があり、合わせた「細胞」は、2つ以上の異なるサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。
他の例として、本方法は、マルチプレットの同定のために用いられ得、サンプルのオーバーローディングする状況であるかにかかわらず、又はマイクロウェルアレイのマイクロウェル上に細胞をローディングするか、もしくは細胞を含むドロップレット(液滴)を生成する状況であるかにかかわらず用いられ得る。2以上の細胞が1つのマイクロウェルにロードされると、組み合わされた「細胞」(又は2以上の細胞の内容物)から得られるデータは、異常な遺伝子発現プロファイルを有するマルチプレットである。サンプルインデックス付加を使用することにより、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド(又は2つ以上のサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド)に各々が関連付けられているか、又は割り当てられている細胞標識を探すことにより、これらのマルチプレットのいくつかを認識することができる。サンプルインデックス付加配列とともに、本明細書に開示される方法を、マルチプレットの同定のために使用することができる(サンプルをオーバーローディングするかしないかの状況、又はマイクロウェルアレイのマイクロウェルに細胞をロードするか、若しくは細胞を含有するドロップレットを生成する状況であるかにかかわらず)。いくつかの実施形態では、本方法は、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、第1の複数の細胞の各々及び第2の複数の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、細胞成分結合試薬が、1つ以上の細胞成分の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、バーコード配列(たとえば、分子標識配列)、及び標的結合領域を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードのバーコード配列が、異なる配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;得られたシーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の多細胞標識配列を同定する工程と、を含む。
マイクロウェルカートリッジのマイクロウェル又はマイクロフルイディクスデバイスを用いて生成されたドロップレットにロードされうる細胞の数は、マルチプレット率によって制限されうる。より多くの細胞をロードすることによって、同定するのが困難で、単一細胞データにおいてノイズを生成しうるより多くのマルチプレットを引き起こす可能性がある。サンプルインデックス付加とともに、本方法は、マルチプレットをより正確に標識するか、又は同定し、且つシーケンシングデータ又は次の分析からマルチプレットを除去するために使用することができる。より高い信頼度でマルチプレットを同定できることによって、マルチプレット率に関するユーザ許容度を増大させることができ、且つ各マイクロウェルカートリッジ又は各々が少なくとも1つの細胞を有する生成しているドロップレットにより多くの細胞をロードすることができる。
いくつかの実施形態では、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程は、第1の複数の細胞を、2つのサンプルインデックス付加組成物の第1のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と;第1の複数の細胞を、2つのサンプルインデックス付加組成物の第2のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と、を含む。複数の細胞の数及び複数のサンプルインデックス付加組成物の数は、さまざまな履行において異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、複数の細胞及び/又はサンプルインデックス付加組成物の数は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、10000、100000、1000000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、複数の細胞及び/又はサンプルインデックス付加組成物の数は、少なくとも、又は多くとも、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、10000、100000、若しくは1000000でありうる。細胞の数は、さまざまな履行において異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、細胞の数、又は平均数は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、10000、100000、1000000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、細胞の数、又は平均数は、少なくとも、又は多くとも、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、10000、100000、若しくは1000000でありうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、2つのサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含む。未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程は、第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含みうる。未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程は、フローサイトメトリーを用いて、2つのサンプルインデックス付加組成物のうちの少なくとも1つの細胞成分結合試薬に結合された細胞を選択する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のサンプルの各々から1つ以上の細胞を溶解させる工程を含む。
いくつかの実施形態では、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、細胞成分結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成される。本方法は、細胞成分結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程は、UV光切断、化学処理(たとえば、ジチオスレイトールなどの還元剤を使用すること)、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより細胞成分結合試薬からサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数のバーコードを、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼを用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。バーコードを伸長する工程は、逆転写酵素を用いて、バーコードを伸長して、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のアンプリコンを生成するために、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む。複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、バーコード配列(たとえば、分子標識配列)の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程は、複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、バーコード配列の少なくとも一部及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程は、少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加配列に基づいて、複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程を含む。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む。複数のバーコードを用いて、複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、標的のコピーを、バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;複数のバーコードを用いて、複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程の前に、バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含む。バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程は、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によってバーコード付き標的を増幅する工程を含みうる。複数のバーコードを用いて、細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、細胞の複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、細胞同定のための方法は、第1の複数の1つ以上の細胞及び第2の複数の1つ以上の細胞を、それぞれ2つの細胞同定組成物と接触させる工程であって、第1の複数の1つ以上の細胞の各々及び第2の複数の1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分を含み、2つの細胞同定組成物の各々が、細胞同定オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、細胞成分結合試薬が、1つ以上の細胞成分の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、細胞同定オリゴヌクレオチドが、細胞同定配列を含み、2つの細胞同定組成物の細胞同定配列が、異なる配列を含む工程;複数のバーコードを用いて、細胞同定オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付き細胞同定オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、バーコード配列(たとえば、分子標識配列)、及び標的結合領域を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードのバーコード配列が、異なる配列を含み、複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程;複数のバーコード付き細胞同定オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程;得られたシーケンシングデータ中の2つ以上の細胞同定配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞標識配列を同定する工程;得られたシーケンシングデータから、2つ以上の細胞同定配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞標識配列に関連付けられたシーケンシングデータを除去する工程及び/又は次の分析(たとえば、単一細胞mRNAプロファイリング、又は全トランスクリプトーム分析)から、2つ以上の細胞同定配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞標識配列に関連付けられたシーケンシングデータを除外する工程を含む。いくつかの実施形態では、細胞同定オリゴヌクレオチドは、バーコード配列(たとえば、分子標識配列)、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの組合せを含む。
異なる配列の2つ以上の細胞同定オリゴヌクレオチドに関連付けられた2つ以上の細胞(又は2つ以上の異なる細胞同定配列を有する細胞同定オリゴヌクレオチドに関連付けられた2つ以上の細胞)が、同じマイクロウェル又はドロップレット中に捕捉される場合にマルチプレット(たとえば、ダブレット、トリプレットなど)が起こる可能性があり、合わせた「細胞」は、2つ以上の異なる細胞同定配列を有する細胞同定オリゴヌクレオチドに関連付けられうる。
細胞をオーバーローディングする状況、又はマイクロウェルアレイのマイクロウェルに細胞をロードするか、若しくは細胞を含有するドロップレットを生成する状況であるかにかかわらず、細胞同定組成物は、マルチプレットの同定のために使用することができる。2つ以上の細胞が、1つのマイクロウェルにロードされる場合、合わせた「細胞」(又は2つ以上の細胞の内容物)から得られるデータは、異常な遺伝子発現プロフィールを有するマルチプレットである。細胞同定を使用することにより、異なる細胞同定配列を有する2つ以上の細胞同定オリゴヌクレオチド(又は2つ以上の細胞同定配列を有する細胞同定オリゴヌクレオチド)に各々が関連付けられているか、又は割り当てられている細胞標識(たとえば、確率バーコードなどの、バーコードの細胞標識)を探すことにより、これらのマルチプレットのいくつかを認識することができる。細胞同定配列とともに、本明細書に開示される方法を、マルチプレットの同定のために使用することができる(サンプルをオーバーローディングするかしないかの状況、又はマイクロウェルアレイのマイクロウェルに細胞をロードするか、若しくは細胞を含有するドロップレットを生成する状況であるかにかかわらず)。いくつかの実施形態では、本方法は、それぞれ2つの細胞同定組成物を有する第1の複数の1つ以上の細胞と第2の複数の1つ以上の細胞を接触させる工程であって、第1の複数の1つ以上の細胞の各々と第2の複数の1つ以上の細胞の各々が、1つ以上のタンパク質標的を含み、2つの細胞同定組成物の各々が、細胞同定オリゴヌクレオチドと結合した細胞成分結合試薬を含み、細胞成分結合試薬が、1つ以上の細胞成分の少なくとも1つに特異的に結合可能であり、細胞同定オリゴヌクレオチドが、細胞同定配列を含み、且つ2つの細胞同定組成物の細胞同定配列が、異なる配列を含む工程と;複数のバーコードを使用して細胞同定オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付き細胞同定オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、バーコード配列(たとえば、分子標識配列)、及び標的結合領域を含み、複数のバーコードのうちの少なくとも2つのバーコードのバーコード配列が異なる配列を含み、且つ複数のバーコードのうちの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;複数のバーコード付き細胞同定オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;得られたシーケンシングデータにおいて各々が2つ以上の細胞同定配列に関連付けられた1つ以上のマルチプレット細胞標識配列を同定する工程とを含む。
マイクロウェルカートリッジのマイクロウェル又はマイクロフルイディクスデバイスを用いて生成されたドロップレットにロードされうる細胞の数は、マルチプレット率によって制限されうる。より多くの細胞をロードすることによって、同定するのが困難で、単一細胞データにおいてノイズを生成しうるより多くのマルチプレットを引き起こす可能性がある。細胞同定とともに、本方法は、マルチプレットをより正確に標識するか、又は同定し、且つシーケンシングデータ又は次の分析からマルチプレットを除去するために使用することができる。より高い信頼度でマルチプレットを同定できることによって、マルチプレット率に関するユーザ許容度を増大させることができ、且つ各マイクロウェルカートリッジ又は各々が少なくとも1つの細胞を有する生成しているドロップレットにより多くの細胞をロードすることができる。
いくつかの実施形態では、第1の複数の1つ以上の細胞及び第2の複数の1つ以上の細胞をそれぞれ2つの細胞同定組成物と接触させる工程は、第1の複数の1つ以上の細胞を、2つの細胞同定組成物のうちの第1の細胞同定組成物と接触させる工程と;第1の複数の1つ以上の細胞を、2つの細胞同定組成物のうちの第2の細胞同定組成物と接触させる工程とを含む。複数の細胞同定組成物の数は、さまざまな履行で異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、細胞同定組成物の数は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、10000、100000、1000000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、細胞同定組成物の数は、少なくとも、又は多くとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、10000、100000、若しくは1000000でありうる。各複数の1つ以上の細胞中の細胞の数、又は平均数は、さまざまな履行において異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、各複数の1つ以上の細胞中の細胞の数、又は平均数は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、10000、100000、1000000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、各複数の1つ以上の細胞中の細胞の数、又は平均数は、少なくとも、又は多くとも、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、10000、100000、若しくは1000000でありうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、2つの細胞同定組成物のうちの未結合の細胞同定組成物を除去する工程を含む。未結合の細胞同定組成物を除去する工程は、洗浄緩衝液により第1の複数の1つ以上の細胞及び第2の複数の1つ以上の細胞のうちの細胞を洗浄する工程を含みうる。未結合の細胞同定組成物を除去する工程は、フローサイトメトリーを使用して2つの細胞同定組成物の少なくとも1つの細胞成分結合試薬に結合した細胞を選択する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を溶解する工程を含む。
いくつかの実施形態では、細胞同定オリゴヌクレオチドは、細胞成分結合試薬から脱離可能又は脱離不可能なように構成される。本方法は、細胞成分結合試薬から細胞同定オリゴヌクレオチドを脱離させる工程を含みうる。細胞同定オリゴヌクレオチドを脱離させる工程は、UV光切断、化学処理(たとえば、ジチオスレイトールなどの還元剤を使用すること)、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより細胞成分結合試薬から細胞同定オリゴヌクレオチドを脱離させる工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを使用して細胞同定オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程は、複数のバーコードを細胞同定オリゴヌクレオチドと接触させて、細胞同定オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;細胞同定オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを伸長して、複数のバーコード付き細胞同定オリゴヌクレオチドを生成する工程とを含む。バーコードを伸長する工程は、DNAポリメラーゼを使用してバーコードを伸長して、複数のバーコード付き細胞同定オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。バーコードを伸長する工程は、逆転写酵素を使用してバーコードを伸長して、複数のバーコード付き細胞同定オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコード付き細胞同定オリゴヌクレオチドを増幅して、複数のアンプリコンを生成する工程を含む。複数のバーコード付き細胞同定オリゴヌクレオチドを増幅する工程は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を使用して、バーコード配列(たとえば、分子標識配列)の少なくとも一部及び細胞同定オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、複数のバーコード付き細胞同定オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程は、複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、バーコード配列の少なくとも一部及び細胞同定オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程は、少なくとも1つのバーコード付き細胞同定オリゴヌクレオチドの細胞同定配列に基づいて、複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程を含む。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードを使用して細胞同定オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付き細胞同定オリゴヌクレオチドを生成する工程は、複数の確率バーコードを使用して細胞同定オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き細胞同定オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む。
細胞成分間相互作用の決定
本明細書に開示されるものには、細胞成分間の相互作用を決定するための方法、たとえば、多重化された近接ライゲーション方法が含まれる。このような方法、キット及びシステムは、本明細書に開示される任意の好適な方法、キット及びシステム、たとえば、オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を用いて、細胞成分の発現レベル(タンパク質発現レベルなど)を測定するための方法、キット及びシステムと組み合わせて使用されうる。
本明細書に開示される方法は、1つ又は複数の細胞成分(たとえば、タンパク質)間の相互作用を検出、同定、決定、及び/又は測定するのに使用することができる。たとえば、本方法は、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、9つ、10、20、30、40、50、100、200、300、又はそれ以上の対の細胞成分間の相互作用を検出、同定、決定、及び/又は測定するのに使用することができる。1つの対の細胞成分標的における細胞成分標的は、別の対の細胞成分標的における細胞成分標的と重複しうる。たとえば、細胞成分標的の第1の対は、プロテインA及びプロテインBを含むことができ、細胞成分標的の第2の対は、プロテインA及びプロテインCを含みうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を使用して、細胞成分結合試薬の標的(本明細書で細胞成分標的と呼ばれる)間の相互作用を決定する。たとえば、本方法は、抗体-オリゴヌクレオチドコンジュゲートを使用して、単一細胞におけるタンパク質間相互作用を検出することができる。抗体は、ホモ二量体又はヘテロ二量体でありうる。各細胞成分結合試薬は、ユニークな相互作用決定配列を含有する相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられうる(たとえば、結合される又は結合する)。たとえば、各抗体は、ユニークなバーコード配列を含有するオリゴヌクレオチドにコンジュゲートされうる。一緒にライゲートされる相互作用決定オリゴヌクレオチドの対を決定することにより、互いに相互作用する細胞成分標的を明らかにすることができる。たとえば、一緒にライゲートされるバーコード対を決定することにより、互いに相互作用するタンパク質を明らかにすることができる。この方法はまた、ウェルベースの及びドロップレットベースの単一細胞mRNAシーケンシング方法などの単一細胞mRNAシーケンシング方法と組み合わせて使用されうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、線形増幅を用いて、シーケンシングのためのアンプリコンを生成することができる。本方法は、蛍光プローブ、又は他の方法による下流検出のために十分な鋳型を生成するために、環状鋳型を生成したり、ローリングサークル増幅を使用したりしなくてもよい。本方法を使用して、単一細胞における細胞成分標的間の相互作用を決定することができる。たとえば、本方法は、数万個の単一細胞にわたる数百の細胞成分間相互作用(たとえば、タンパク質間相互作用)を検出するのに使用することができ、読み出しとしてシーケンシングを使用する。同じタンパク質又は細胞成分標的の間の相互作用も決定されうる。本方法は、読み出しとして蛍光及び定量的PCR(qPCR)に依存せず、蛍光及び定量的PCR(qPCR)は、インプットとしてバルクRNAを必要とし、一度にごく少ない細胞(たとえば、100個未満の細胞)しか処理することができず、一度に限られた量の細胞成分間相互作用を検出することができる。多重化された方法は、抗体又は細胞成分結合試薬に関連付けられるか又はコンジュゲートされたバーコード付きオリゴヌクレオチドを用いて、ハイスループットで多数の単一細胞における細胞成分間相互作用を決定することができる。
さらに、本方法はまた他の単一細胞RNAシーケンシング方法とともに使用されうる。たとえば、1つの単一ワークフローを使用して、mRNA発現レベル、タンパク質発現レベル(又は細胞成分標的のレベル)、及び/又はタンパク質間相互作用(又は細胞成分間の相互作用)を決定することができる。結果として、単一の実験において、単一細胞(又は複数の単一細胞)におけるmRNA発現、タンパク質発現、及びタンパク質間相互作用についてのデータを得ることができる。
いくつかの実施形態では、本方法を使用して、2つの細胞の間の細胞成分間相互作用及び細胞内細胞成分間相互作用を検出することができる。たとえば、本方法を使用して、2つの細胞の間のタンパク質間相互作用、並びに細胞内タンパク質間相互作用を検出することができる。本方法は、抗体染色又はインキュベーション(たとえば、細胞内タンパク質又は標的への抗体の結合を可能にするための細胞固定)の前にさらなる細胞調製を必要としうる。
図14A~14Fは、相互作用決定組成物の対を用いて細胞成分間の相互作用(たとえば、タンパク質)を決定する例示的ワークフローの概略図を示す。本方法は、図14Aに示される2つのタイプの抗体-オリゴヌクレオチド組成物1404a、1404b(たとえば、抗体-オリゴヌクレオチドコンジュゲート)を用いることができる。2つのタイプの抗体-オリゴヌクレオチド組成物1404a、1404bは、2つのタイプのオリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられた2つの同一又は異なる抗体1408a、1408bを含みうる。関連付け(たとえば、コンジュゲーション)は、可逆的又は不可逆的(たとえば、切断性又は非切断性)でありうる。1つのタイプのオリゴヌクレオチド1412a(本明細書でタイプ1オリゴヌクレオチド1412aと呼ばれる)は、ユニバーサルシーケンシング領域1416を有しうる。いくつかの実施形態では、ユニバーサルシーケンシング領域1416は、ユニバーサルプライマーを用いた増幅のためにすべての抗体-オリゴヌクレオチド組成物に共通でありうる。他のタイプのオリゴヌクレオチド1412b(本明細書でタイプ2オリゴヌクレオチド1412bと呼ばれる)は、確率バーコードなどのバーコードへのハイブリダイゼーションのためにポリ(dA)配列1420を有しうる。たとえば、タイプ2オリゴヌクレオチド1412bのポリ(dA)配列1420は、ビーズに関連付けられた(たとえば、ビーズ上に固定された、ビーズ上に部分的に固定された、ビーズに解放可能に封入された、ビーズに部分的に封入された、又はそれらの任意の組合せ)確率バーコードにハイブリダイズすることができる。両方のオリゴヌクレオチドタイプ1412a、1412bはまた、各抗体1404a、1404bに固有のバーコード配列1424a、1424bを含みうる。2つのオリゴヌクレオチドタイプ1412a、1412bは、図14Bに示される架橋オリゴ1432へのハイブリダイゼーションのために異なる配列1428a、1428bを含みうる。タイプ1オリゴヌクレオチド1412a及びタイプ2オリゴヌクレオチド1412bが、5’から3’方向及び3’から5’方向に抗体1408a、1408bに関連付けられているように示されているが、それらは、例示であるに過ぎず、限定を意図したものではない。いくつかの実施形態では、タイプ1オリゴヌクレオチド1412a及びタイプ2オリゴヌクレオチド1412bは、3’から5’方向及び5’から3’方向に抗体1408a、1408bに関連付けられうる。
図14Bを参照すると、架橋オリゴヌクレオチド1432は、架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428a、1428bに結合して、ライゲーションのために抗体-オリゴヌクレオチド組成物1404a、1404bを一緒にしうる。架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428a、1428bの配列は、各組成物1404a、1404bについて異なりうる。いくつかの実施形態では、異なる架橋オリゴヌクレオチド1432が、各抗体対に使用されうる。
本方法は、関連付けられたオリゴヌクレオチド1412a、1412bが、一緒に結合されるか又は互いにライゲートされ、後にシーケンシングのためにビーズに関連付けられたバーコード(たとえば、確率バーコード)によって捕捉されうるように、抗体-オリゴヌクレオチド組成物1404a、1404bの対を一緒にすることに基づきうる。抗体1408a、1408bの標的1436a、1436bが、30~40nmなどの、互いの特定の閾値距離又は範囲内にある場合、オリゴヌクレオチド1412a、1412bは、互いにライゲートされうる。
多重化された方法は、抗体又は細胞成分結合試薬に関連付けられた又はコンジュゲートされたバーコード付きオリゴヌクレオチドを用いて、ハイスループットで多数の単一細胞において、タンパク質間相互作用、又は細胞成分間の相互作用を決定することができる。いくつかの実施形態では、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、20000、30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000、105、106、107、108、109、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値の細胞における細胞成分間の相互作用は、細胞ワークフローにおいて決定されうる。いくつかの実施形態では、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、20000、30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000、105、106、107、108、109、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲の細胞における細胞成分間の相互作用は、細胞ワークフローにおいて決定されうる。
染色
アッセイを行うために、細胞は、抗体-オリゴヌクレオチド組成物1404a、1404b又は抗体-オリゴヌクレオチド組成物1404a、1404b(又は細胞成分結合試薬-オリゴヌクレオチド組成物)の対でまず染色されうる。抗体-オリゴヌクレオチド組成物1404a、1404b(又は細胞成分結合試薬)の数は、さまざまな履行において異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、抗体-オリゴヌクレオチド組成物1404a、1404bの数は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、抗体-オリゴヌクレオチド組成物1404a、1404bの数は、少なくとも、又は多くとも、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、若しくは1000でありうる。
異なる組成物1404a、1404bの抗体1408a、1408b(又は細胞成分結合試薬)は、異なる又は同一のバーコード配列1424a、1424bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合しうる。いくつかの実施形態では、異なるバーコード配列又は同一のバーコード配列1424a、1424bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合する異なる組成物1404a、1404bの抗体1408a、1408bの数は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、異なるバーコード配列又は同一のバーコード配列1424a、1424bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合する異なる組成物1404a、1404bの抗体1408a、1408bの数は、少なくとも、又は多くとも、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、若しくは1000でありうる。いくつかの実施形態では、異なるバーコード配列又は同一のバーコード配列1424a、1424bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合する異なる組成物1404a、1404bの抗体1408a、1408bのパーセンテージは、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、33%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、99.9%、99.99%、100%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、異なるバーコード配列又は同一のバーコード配列1424a、1424bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合する異なる組成物1404a、1404bの抗体1408a、1408bのパーセンテージは、少なくとも、又は多くとも、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、33%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、99.9%、99.99%、若しくは100%でありうる。
抗体1408a、1408b(又は細胞成分結合試薬)のいくつか、全て、又は0個が、同一の配列を有する架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428a、1428bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合しうる。いくつかの実施形態では、同一の配列又は異なる配列を有する架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428a、1428bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合する抗体1408a、1408bの数は、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、同一の配列又は異なる配列を有する架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428a、1428bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合する抗体1408a、1408bの数は、少なくとも、又は多くとも、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、若しくは1000でありうる。いくつかの実施形態では、同一の配列又は異なる配列を有する架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428a、1428bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合する抗体1408a、1408bのパーセンテージは、0%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、33%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、99.9%、99.99%、100%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、同一の配列又は異なる配列を有する架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428a、1428bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合する抗体1408a、1408bのパーセンテージは、少なくとも、又は多くとも、0%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、33%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、99.9%、99.99%、若しくは100%でありうる。
抗体1408a(又は細胞成分結合試薬)のいくつか、すべて、又は0個が、同一の配列又は異なる配列を有するユニバーサルシーケンシング領域を有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412aに関連付けられるか又は結合しうる。いくつかの実施形態では、同一の配列又は異なる配列を有するユニバーサルシーケンシング領域1416aを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412aに関連付けられるか又は結合する抗体1408aの数は、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、同一の配列又は異なる配列を有するユニバーサルシーケンシング領域1416aを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412aに関連付けられるか又は結合する抗体1408aの数は、少なくとも、又は多くとも、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、若しくは1000でありうる。いくつかの実施形態では、同一の配列又は異なる配列を有するユニバーサルシーケンシング領域1416aを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412aに関連付けられるか又は結合する抗体1408aのパーセンテージは、0%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、33%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、99.9%、99.99%、100%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、同一の配列又は異なる配列を有するユニバーサルシーケンシング領域1416aを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412aに関連付けられるか又は結合する抗体1408aの数は、少なくとも、又は多くとも、0%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、33%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、99.9%、99.99%、若しくは100%でありうる。
抗体-オリゴヌクレオチド組成物1404a、1404b(細胞成分結合試薬-オリゴヌクレオチド組成物)の対の数は、さまざまな履行で異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、抗体-オリゴヌクレオチド組成物1404a、1404bの対の数は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、抗体-オリゴヌクレオチド組成物1404a、1404bの対の数は、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、若しくは1000でありうる。
組成物1404a、1404bの異なる対の抗体1408a、1408b(又は細胞成分結合試薬)は、異なる又は同一のバーコード配列1424a、1424bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合しうる。いくつかの実施形態では、異なるバーコード配列又は同一のバーコード配列1424a、1424bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合する組成物1404a、1404bの異なる対の抗体1408a、1408bの数は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、異なるバーコード配列又は同一のバーコード配列1424a、1424bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合する組成物1404a、1404bの異なる対の抗体1408a、1408bの数は、少なくとも、又は多くとも、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、若しくは1000でありうる。いくつかの実施形態では、異なるバーコード配列又は同一のバーコード配列1424a、1424bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合する組成物1404a、1404bの異なる対の抗体1408a、1408bのパーセンテージは、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、33%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、99.9%、99.99%、100%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、異なるバーコード配列又は同一のバーコード配列1424a、1424bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合する組成物1404a、1404bの異なる対の抗体1408a、1408bのパーセンテージは、少なくとも、又は多くとも、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、33%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、99.9%、99.99%、若しくは100%でありうる。
組成物1404a、1404bの異なる対の抗体1408a、1408b(又は細胞成分結合試薬)のいくつか、すべて、又は0個が、同一の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域を有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合しうる。いくつかの実施形態では、同一の配列又は異なる配列を有する架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428a、1428bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合する組成物1404a、1404bの異なる対の抗体1408a、1408bの数は、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、同一の配列又は異なる配列を有する架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428a、1428bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合する組成物1404a、1404bの異なる対の抗体1408a、1408bの数は、少なくとも、又は多くとも、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、若しくは1000でありうる。いくつかの実施形態では、同一の配列又は異なる配列を有する架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428a、1428bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合する組成物1404a、1404bの異なる対の抗体1408a、1408bの%は、0%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、33%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、99.9%、99.99%、100%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、同一の配列又は異なる配列を有する架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428a、1428bを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられるか又は結合する組成物1404a、1404bの異なる対の抗体1408a、1408bのパーセンテージは、少なくとも、又は多くとも、0%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、33%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、99.9%、99.99%、若しくは100%でありうる。
異なる組成物1404aの抗体1408a(又は細胞成分結合試薬)のいくつか、すべて、又は0個が、同一の配列又は異なる配列を有するユニバーサルシーケンシング領域を有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412aに関連付けられるか又は結合しうる。いくつかの実施形態では、同一の配列又は異なる配列を有するユニバーサルシーケンシング領域1416aを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412aに関連付けられるか又は結合する異なる組成物1404aの抗体1408aの数は、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、同一の配列又は異なる配列を有するユニバーサルシーケンシング領域1416aを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412aに関連付けられるか又は結合する異なる組成物1404aの抗体1408aの数は、少なくとも、又は多くとも、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、若しくは1000でありうる。いくつかの実施形態では、同一の配列又は異なる配列を有するユニバーサルシーケンシング領域1416aを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412aに関連付けられるか又は結合する異なる組成物1404aの抗体1408aのパーセンテージは、0%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、33%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、99.9%、99.99%、100%、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、同一の配列又は異なる配列を有するユニバーサルシーケンシング領域1416aを有する相互作用決定オリゴヌクレオチド1412aに関連付けられるか又は結合する異なる組成物1404aの抗体1408aのパーセンテージは、少なくとも、又は多くとも、0%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、20%、33%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、99.9%、99.99%、若しくは100%でありうる。
標的1436a、1436bの数は、2つから少なくとも50~100のタンパク質標的など、さまざまな履行において異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、標的1436a、1436bの数は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、標的1436a、1436bの数は、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、若しくは1000でありうる。
ライゲーション
未結合の組成物1404a、1404bを洗い流した後、架橋オリゴヌクレオチド1432が加えられうる。タイプ1及びタイプ2組成物1404a、1404bで構成される対が、架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域にハイブリダイズしうる架橋オリゴヌクレオチド1432を介して一緒に連結されうる。対応するタンパク質標的1436a、1436bが、30~40nmなど、閾値距離内にある場合、たとえば、タイプ1及びタイプ2組成物1404a、1404bで構成される対は、架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域にハイブリダイズしうる架橋オリゴヌクレオチド1432を介して一緒に連結されうる。次に、DNAリガーゼが、2つのオリゴヌクレオチド1412a、1412bをライゲートするように加えられて、ライゲートされたオリゴヌクレオチド1412を形成し、一緒にライゲートされた組成物1436a、1436bが得られる。たとえば、架橋オリゴヌクレオチド1432は、ライゲーション領域を二本鎖にして、ライゲーションを促進しうる。架橋オリゴヌクレオチド1432は、各オリゴヌクレオチド1412a、1412b上のハイブリダイゼーション領域1428a、1428bに結合することができ、これにより、DNAリガーゼが、2つのオリゴヌクレオチド1412a、1412bを一緒にライゲートすることが可能になる。
閾値距離は、さまざまな履行において異なるものであってよい。いくつかの実施形態では、閾値距離は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000nm、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。たとえば、距離は、30~40nmの範囲でありうる。いくつかの実施形態では、閾値距離は、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、若しくは1000nmでありうる。閾値距離は、オリゴヌクレオチド1412a、1412bの長さ、抗体1408a、1408bに対するオリゴヌクレオチド1412a、1412bの関連付け又は結合の位置、標的1436a、1436bのサイズ、又はそれらの任意の組合せによって影響されうる。
細胞溶解及びバーコードに対するライゲートされたオリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーション
次に、細胞が溶解されて、図14Cに示されるように、ライゲートされたオリゴヌクレオチド1412の捕捉を可能にする。たとえば、ポリ(dT)領域1444を有するバーコード1440(たとえば、確率バーコード)を有するビーズ1438が、ポリ(dA)領域を介してライゲートされたオリゴヌクレオチド1412を捕捉しうる。ビーズ1438は、細胞及び/又は分子標識1448などの標識及び部分配列増幅のためのユニバーサル配列1452をさらに含みうる。
逆転写
次に、逆転写が行われて、図14Dに示されるライゲートされたオリゴヌクレオチド1412の相補的な配列1456を生成しうる。たとえば、モロニーマウス白血病ウイルス(MMLV)ベースの又はTaqベースの逆転写酵素を使用して、ライゲートされたオリゴヌクレオチド1412の相補的な配列を生成しうる。MMLVベースの逆転写酵素は、相補鎖の生成中に架橋オリゴヌクレオチド1432を置換するための鎖置換機構を有する。Taqベースの逆転写酵素は、架橋オリゴヌクレオチド1432を除去するために5’-3’エキソヌクレアーゼ活性を有する。
ライブラリー作製
逆転写の後、シーケンシングライブラリーが、たとえば、単一細胞mRNAシーケンシングのための標準的なプロトコルにしたがって作製されうる。図14Eを参照すると、相補的な配列1456(又はその逆相補体1456r)は、タイプ1抗体-オリゴヌクレオチド組成物1404aのバーコード1440及びユニバーサルシーケンシング領域1416(たとえば、ユニバーサルN1配列)上のユニバーサル配列1452(たとえば、ユニバーサルP5配列又は部分的なユニバーサルP5配列)を介して増幅されうる。上付きのrは、逆相補体を示す。1回目のPCR(本明細書でPCR1と呼ばれる)は、ユニバーサルプライマー(たとえば、P5及びN1配列、又はその逆相補体を有するプライマー)を使用して、1つ以上の標識及びユニバーサル配列を有するライゲートされたオリゴヌクレオチド1456rに対応する完全長(又はほぼ完全長)アンプリコンを生成しうる。
同じプライマーが、本明細書でPCR2と呼ばれる2回目のPCR増幅)に使用可能であり、又はN1プライマーが、図14Fに示されるように、さらなる特異性のために架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428a、1428bの両方に結合するN2プライマーで置換されうる。このN2プライマーが使用される場合、ユニバーサルシーケンシング領域1416及びユニバーサル配列1452の両方を有するライゲートされたオリゴヌクレオチド1456rの大部分が増幅されうる。いくつかの実施形態では、このN2プライマーが、2回目のPCRに使用される場合、ユニバーサルシーケンシング領域1416及びユニバーサル配列1452の両方を有するライゲートされたオリゴヌクレオチド1456rの大部分が増幅されうる。
細胞成分間の相互作用を決定するための相互作用決定組成物の対の使用
本明細書に開示されるものには、タンパク質間相互作用を決定するためのシステム、方法、及びキットが含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、図14Aに示される、細胞を、相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対と接触させる工程を含む。細胞は、第1のタンパク質標的1436a及び第2のタンパク質標的1436bを含みうる。相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられたタンパク質結合試薬1408a、1408bを含む。相互作用決定組成物の第1の対の一方のタンパク質結合試薬1408a、1408bは、第1のタンパク質標的1436aに特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の第1の対の他方のタンパク質結合試薬1408bは、第2のタンパク質標的1436bに特異的に結合することが可能である。相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bは、相互作用決定配列1424a、1434b及び架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428a、1428bを含む。相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対の相互作用決定配列1424a、1424bは、異なる配列を含みうる。
図14Bを参照すると、本方法は、架橋オリゴヌクレオチド1432を用いて、相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対の相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bをライゲートして、ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチド1412を生成する工程を含みうる。架橋オリゴヌクレオチド1432は、相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428a、1428bに特異的に結合することが可能な2つのハイブリダイゼーション領域を含みうる。
図14Cを参照すると、本方法は、複数のバーコード1440を用いて、ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチド1412にバーコードを付けて、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチド1456を生成する工程を含みうる。複数のバーコード1440の各々が、バーコード配列1448及び捕捉配列1444を含みうる。本方法は、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチド1456のシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。本方法は、得られたシーケンシングデータ中の相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対の相互作用決定配列1424a、1424bの関連付けに基づいて、第1及び第2のタンパク質標的1436a、1436bの間の相互作用を決定する工程を含みうる。
本明細書に開示されるものには、細胞成分標的間の相互作用を決定するためのシステム、方法、及びキットが含まれる。いくつかの実施形態では、本方法は、図14Aに示される、細胞を、相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対と接触させる工程を含む。細胞は、第1の細胞成分標的及び第2の細胞成分標的(たとえば、第1のタンパク質標的1436a及び第2のタンパク質標的1436b)を含みうる。相互作用決定組成物の第1の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられた細胞成分結合試薬(たとえば、抗体1408a、1408b)を含みうる。相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対の一方の細胞成分結合試薬は、第1の細胞成分標的(たとえば、タンパク質標的1436a)に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の第1の対の他方1404bの細胞成分結合試薬は、第2の細胞成分標的(たとえば、タンパク質標的1436b)に特異的に結合することが可能である。相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bは、相互作用決定配列1424a、1424b及び架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428a、1428bを含みうる。相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対の相互作用決定配列1424a、1424bは、異なる配列を含みうる。
図14Bを参照すると、本方法は、架橋オリゴヌクレオチド1432を用いて、相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対の相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bをライゲートして、ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチド1412を生成する工程を含みうる。架橋オリゴヌクレオチド1432は、相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428a、1428bに特異的に結合することが可能な2つのハイブリダイゼーション領域を含みうる。
図14Cを参照すると、本方法は、複数のバーコード1440を用いて、ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチド1412にバーコードを付けて、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチド1456を生成する工程を含みうる。複数のバーコード1440の各々が、バーコード配列1448及び捕捉配列1444を含みうる。本方法は、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチド1456のシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。本方法は、得られたシーケンシングデータ中の相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対の相互作用決定配列1424a、1424bの関連付けに基づいて、第1及び第2の細胞成分標的1436a、1436bの間の相互作用を決定する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、2つの細胞成分結合試薬の少なくとも1つは、タンパク質結合試薬を含みうる。タンパク質結合試薬は、2つの相互作用決定オリゴヌクレオチドの1つに関連付けられうる。1つ以上の細胞成分標的は、少なくとも1つのタンパク質標的を含みうる。
いくつかの実施形態では、細胞を、相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対と接触させる工程は、細胞を、相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対の各々と連続的に又は同時に接触させる工程を含む。第1のタンパク質標的1436aは、第2のタンパク質標的1436bと同じでありうる。第1のタンパク質標的1436aは、第2のタンパク質標的1436bと異なりうる。第1及び第2の細胞成分標的は、同じか又は異なりうる。
相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412beは、さまざまな履行において異なる長さを有しうる。いくつかの実施形態では、相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bは、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、110、120、128、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、1000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値のヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bは、少なくとも、又は多くとも、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、110、120、128、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、若しくは1000ヌクレオチド長である。
いくつかの実施形態では、本方法は、細胞を、相互作用決定組成物の第2の対と接触させる工程を含む。細胞は、第3の細胞成分標的及び第4の細胞成分標的(たとえば、第3のタンパク質標的及び第4のタンパク質標的)を含みうる。相互作用決定組成物の第2の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含みうる。相互作用決定組成物の第2の対の一方の細胞成分結合試薬は、第3の細胞成分標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の第2の対の他方の細胞成分結合試薬は、第4の細胞成分標的に結合することが可能でありうる。いくつかの実施形態では、第3及び第4の細胞成分標的の少なくとも1つは、第1及び第2の細胞成分標的の1つと異なりうる。いくつかの実施形態では、第3及び第4の細胞成分標的の少なくとも1つ及び第1及び第2の細胞成分標的の少なくとも1つは、同一でありうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、細胞を、相互作用決定組成物の3つ以上の対と接触させる工程を含む。相互作用決定組成物の複数の対のいくつかの相互作用決定組成物の相互作用決定配列は、同じ又は異なる配列を含みうる。いくつかの実施形態では、同じ又は異なる配列を有する相互作用決定配列を有する相互作用決定組成物の数は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、又はこれらの値のいずれか2つの間の数若しくは範囲、又はこれらの近似値でありうる。いくつかの実施形態では、同じ又は異なる配列を有する相互作用決定配列を有する相互作用決定組成物の数は、少なくとも、又は多くとも、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、若しくは10000でありうる。
いくつかの実施形態では、相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428a、1428bは、異なる配列を含む。架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428a、1428bの少なくとも1つは、架橋オリゴヌクレオチド1432の2つのハイブリダイゼーション領域の少なくとも1つと相補的でありうる。
いくつかの実施形態では、架橋オリゴヌクレオチド1432を使用して相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対の相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bをライゲートする工程は、架橋オリゴヌクレオチド1432の第1のハイブリダイゼーション領域を相互作用決定オリゴヌクレオチドの架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域の第1の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428aとハイブリダイズする工程と;架橋オリゴヌクレオチドの第2のハイブリダイゼーション領域を相互作用決定オリゴヌクレオチドの架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域の第2の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域1428bとハイブリダイズする工程と;架橋オリゴヌクレオチド1432にハイブリダイズされた相互作用決定オリゴヌクレオチド1428a、1428bをライゲートして、ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程とを含む。
いくつかの実施形態では、1つ以上の細胞成分標的(たとえば、タンパク質標的1436a、1436b)の少なくとも1つは、細胞表面上にある。いくつかの実施形態では、本方法は、細胞を、相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対と接触させる工程の前に、細胞を固定する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、本方法は、相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対の未結合の相互作用決定組成物を除去する工程を含みうる。未結合の相互作用決定組成物を除去する工程は、細胞を洗浄緩衝液で洗浄する工程を含みうる。未結合の相互作用決定組成物を除去する工程は、フローサイトメトリーを用いて、細胞を選択する工程を含みうる。いくつかの実施形態では、本方法は、細胞を溶解させる工程を含みうる。
いくつかの実施形態では、相互作用決定オリゴヌクレオチドは、タンパク質結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成される。本方法は、細胞成分結合試薬から、相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412b又はライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチド1412を切り離す工程を含みうる。相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bを切り離す工程は、UV光切断、化学処理、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより細胞成分結合試薬から相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bを切り離す工程を含みうる。相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bは、細胞のゲノム配列に対して相同でなくてもよい。相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bは、1つの種のゲノム配列に対して相同でありうる。
いくつかの実施形態では、相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対の一方の相互作用決定オリゴヌクレオチド1412bは、捕捉配列1444に相補的な配列1420を含む。捕捉配列1444は、ポリ(dT)領域を含みうる。捕捉配列1444に相補的な相互作用決定オリゴヌクレオチドの配列1420は、ポリ(dA)領域を含みうる。いくつかの実施形態では、相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bは、第2のバーコード配列を含む。相互作用同定組成物1404a、1404bの第1の対の他方の相互作用決定オリゴヌクレオチド1412aは、ユニバーサルプライマーのための結合部位1416を含みうる。相互作用決定オリゴヌクレオチド1404a、1404bは、検出可能な部分に関連付けられうる。
いくつかの実施形態では、細胞成分結合試薬は、同じ又は異なる相互作用決定配列1428a、1428bを有する2つ以上の相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられうる。いくつかの実施形態では、複数の相互作用決定組成物1404a、1404bの一方は、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられていない第2のタンパク質結合試薬を含む。細胞成分結合試薬及び第2の細胞成分結合試薬は、同一でありうる。細胞成分結合試薬は、検出可能な部分に関連付けられうる。細胞成分結合試薬1404a、1404bは、同一の配列を有する2つ以上の相互作用決定オリゴヌクレオチド1412a、1412bに関連付けられうる。
いくつかの実施形態では、本方法は、2つ以上の細胞を、相互作用決定組成物1404a、1404bの第1の対と接触させる工程を含む。2つ以上の細胞の各々が、第1及び第2の細胞成分標的(たとえば、第1及び第2のタンパク質標的1436a、1436b)を含みうる。2つ以上の細胞の少なくとも1つは、単一細胞を含みうる。
図14Bを参照すると、バーコード1440は、細胞標識配列1448、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含む。複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードは、同一の細胞標識配列1448を含みうる。
いくつかの実施形態では、細胞成分標的は、細胞外タンパク質、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含む。細胞成分標的は、脂質、炭水化物、又はそれらの任意の組合せであるか、又はそれを含みうる。細胞成分標的は、10~100の異なる細胞成分標的を含む群から選択されうる。
いくつかの実施形態では、複数のバーコードは、粒子(たとえば、ビーズ1438)に関連付けられる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子上に部分的に固定されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子に封入されうる。複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードは、粒子に部分的に封入されうる。粒子は、崩壊性でありうる。いくつかの実施形態では、粒子のバーコードは、少なくとも1000、10000、又はそれ以上の異なるバーコード配列から選択されるバーコード配列を含む。
図14Cを参照すると、複数のバーコード1440を使用して相互作用決定オリゴヌクレオチド1412にバーコードを付ける工程は、複数のバーコード1440を相互作用決定オリゴヌクレオチド1412と接触させて、相互作用決定オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;相互作用決定オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを伸長して、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチド1456を生成する工程とを含む。バーコードを伸長する工程1440は、DNAポリメラーゼを使用してバーコードを伸長して1440、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチド1456を生成する工程を含みうる。バーコードを伸長する工程1440は、逆転写酵素を使用してバーコードを伸長して1440、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチド14を生成する工程を含みうる。バーコードを伸長する工程14は、モロニーマウス白血病ウイルス(M-MLV)逆転写酵素又はTaq DNAポリメラーゼを使用してバーコードを伸長して、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチド1456を生成する工程14を含みうる。バーコードを伸長する工程14は、ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチド1412から架橋オリゴヌクレオチド1432を取り除く工程を含みうる。
図14D及び14Eを参照すると、本方法は、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチド1456を増幅して、複数のアンプリコンを生成する工程を含みうる。複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチド1456を増幅する工程は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を使用して、バーコード配列1448の少なくとも一部及び相互作用決定オリゴヌクレオチド1428a、1428bの少なくとも一部を増幅する工程を含みうる。複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチド1456のシーケンシングデータを取得する工程は、複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含みうる。シーケンシングデータを取得する工程は、バーコード配列1448の少なくとも一部及び相互作用決定オリゴヌクレオチド1428a、1428bの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含みうる。いくつかの実施形態では、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチド1456のシーケンシングデータを取得する工程は、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチド1456の部分的及び/又は完全な配列(又は逆(reverse)、相補体、逆相補体1456r、又はそれらの任意の組合せ)を取得する工程を含む。
図14Cを参照すると、複数のバーコード1440は、複数の確率バーコードを含みうる。複数の確率バーコードの各々のバーコード配列は、分子標識配列1448を含みうる。複数の確率バーコードの少なくとも2つの確率バーコードの分子標識配列1448は、異なる配列を含みうる。複数のバーコード1440を用いて、相互作用決定オリゴヌクレオチド1412にバーコードを付けて、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチド1456を生成する工程は、複数の確率バーコードを用いて、相互作用決定オリゴヌクレオチド1412に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程を含みうる。
本方法はまた、他の単一細胞RNAシーケンシング方法とともに使用されうる。たとえば、1つの単一ワークフローを使用して、mRNA発現レベル、タンパク質発現レベル(又は細胞成分標的の発現レベル)、及び/又はタンパク質間相互作用(又は細胞成分間の相互作用)を決定することができる。結果として、単一の実験において、単一細胞(又は複数の単一細胞)におけるmRNA発現、タンパク質発現、及びタンパク質間相互作用についてのデータを得ることができる。いくつかの実施形態では、本方法は、複数のバーコード1440を用いて、細胞の複数の標的(たとえば、対象のmRNA種)にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程と;バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む。複数のバーコード1440を用いて、複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、標的のコピーを、バーコード1440の標的結合領域(たとえば、ポリ(dT)領域1444)と接触させる工程と;複数のバーコード1440を用いて、複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含みうる。本方法は、複数のバーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程の前に、バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程(図14E及び14Fに示されるバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチド1456を増幅する工程に類似している)を含みうる。バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によりバーコード付き標的を増幅する工程を含みうる。複数のバーコード1440を使用して細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程は、複数の確率バーコードを使用して細胞の複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含みうる。
本明細書に開示される実施形態は、細胞成分-細胞成分相互作用(たとえば、タンパク質-タンパク質相互作用)を同定するためのキットも含む。いくつかの実施形態では、本キットは、相互作用決定組成物の第1の対であって、相互作用決定組成物の第1の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに結合した細胞成分結合試薬を含み、相互作用決定組成物の第1の対の一方の細胞成分結合試薬が、第1の細胞成分標的に特異的に結合可能であり、相互作用決定組成物の第1の対の他方の細胞成分結合試薬が、第2の細胞成分標的に特異的に結合可能であり、相互作用決定オリゴヌクレオチドが、相互作用決定配列及び架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域を含み、且つ相互作用決定組成物の第1の対の相互作用決定配列が異なる配列を含む相互作用決定組成物の第1の対と;相互作用決定組成物の第1の対の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域に特異的に結合可能な2つのハイブリダイゼーション領域を各々が含む複数の架橋オリゴヌクレオチドとを含む。
いくつかの実施形態では、本キットは、相互作用決定組成物の第2の対を含み、相互作用決定組成物の第2の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに結合した細胞成分結合試薬を含み、相互作用決定組成物の第2の対の一方の細胞成分結合試薬が、第3の細胞成分標的に特異的に結合可能であり、相互作用決定組成物の第2の対の他方の細胞成分結合試薬が、第4の細胞成分標的に特異的に結合可能である。いくつかの実施形態では、本キットは、相互作用決定組成物の3つ以上の対を含む。
いくつかの実施形態では、本キットは、複数のバーコードを含み、複数のバーコードの各々は、バーコード配列及び捕捉配列を含む。複数のバーコードは、複数の確率バーコードを含むことができ、複数の確率バーコードの各々のバーコード配列は、バーコード配列(たとえば、分子標識配列)を含み、複数の確率バーコードのうちの少なくとも2つの確率バーコードのバーコード配列は、異なる配列を含む。いくつかの実施形態では、複数のバーコードが粒子と関連付けられる。複数のバーコードのうちの少なくとも1つのバーコードは、粒子に固定されうるか、粒子に部分的に固定されうるか、粒子に封入されうるか、粒子に部分的に封入されうるか、又はそれらの任意の組合せでありうる。粒子は、崩壊可能でありうる。粒子は、ビーズを包含しうる。
いくつかの実施形態では、本キットは、DNAポリメラーゼを含む。本キットは、逆転写酵素を含みうる。本キットは、モロニーマウス白血病ウイルス(M-MLV)逆転写酵素又はTaq DNAポリメラーゼを含みうる。いくつかの実施形態では、本方法は、固定剤(たとえば、ホルマリン、パラホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド/四酸化オスミウム、アルコール系固定液、Hepes-グルタミン酸緩衝液媒介性有機溶媒保護効果(HOPE)、ブアン溶液、又はそれらの任意の組合せ)を含む。
上記の実施形態のいくつかの態様を以下の実施例でさらに詳しく開示するが、これらの実施例は、本開示の範囲を制限することを何ら意図しない。
実施例1
タンパク質結合試薬との共役のためのオリゴヌクレオチド
この実施例は、タンパク質結合試薬と共役させることができるオリゴヌクレオチドの設計を説明する。これらのオリゴヌクレオチドを用いて、タンパク質発現及び遺伝子発現を同時に決定することができる。また、これらのオリゴヌクレオチドを、サンプルインデックス付加に使用して、同じ又は異なるサンプルの細胞を決定することができる。
95量体オリゴヌクレオチド設計
以下の方法を用いて、タンパク質発現及び遺伝子発現又はサンプルインデックス付加の同時決定のための候補オリゴヌクレオチド配列及び対応するプライマー配列を生成した。
1.配列生成及び排除
以下のプロセスを用いて、タンパク質発現及び遺伝子発現の同時決定のための又はサンプルインデックス付加のための候補オリゴヌクレオチド配列を生成した。
工程1a.所望の長さ(45bp)を有するいくつかの候補配列(50,000配列)をランダムに生成する。
工程1b.生成された配列の5’末端に転写調節LSRR配列を、また、生成された配列の3’末端にポリ(A)配列(25bp)を付加する。
工程1c.生成され、付加された配列で、40%~50%の範囲のGC含量を含まない配列を除去する。
工程1d.残る配列で、各々1つ又は複数のヘアピン構造を有する配列を除去する。
残った候補オリゴヌクレオチド配列の数は、423であった。
2.プライマー設計
残る423の候補オリゴヌクレオチド配列のプライマーを設計するために、以下の方法を使用した。
2.1 N1プライマー:N1プライマーとして、ユニバーサルN1配列:5’-GTTGTCAAGATGCTACCGTTCAGAG-3’(LSRR配列;配列番号5)を使用する。
2.2 N2プライマー(特定のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの増幅を目的とする;たとえば、図15B-15DのN2プライマー):
2.2a.N1配列の下流で開始しない候補N2プライマーを除去する。
2.2b.候補オリゴヌクレオチド配列の最後の35bpにおいて重複する候補N2プライマーを除去する。2.2c.オリゴヌクレオチドを用いて試験される細胞の種のトランスクリプトーム(たとえば、ヒトトランスクリプトーム又はマウストランスクリプトーム)とアラインメントするプライマー候補を除去する。
2.2d.プライマー-プライマー相互作用を最小限にするか、又は回避するために、デフォルトコントロールとしてILR2配列(ACACGACGCTCTTCCGATCT;配列番号8)を使用する。
423の候補オリゴヌクレオチド配列のうち、390候補に対するN2プライマーが設計された。
3.フィルタリング
残った390の候補プライマー配列をフィルタリングするために、以下の方法を使用した。
3a.全バーコードについてポリ(A)テールを同じ長さに維持するために、Aで終わるランダム配列を有する(すなわち、ポリ(A)配列の有効長さが25bpを超える)あらゆる候補オリゴヌクレオチド配列を排除する。
3b.Gが連続するオリゴ合成の場合、コストが余分にかかり、しかも収率が低い可能性があるため、4以上の連続したG(>3G)を含むあらゆる候補オリゴヌクレオチド配列を排除する。
図15Aは、前述の方法を用いて生成された非限定的な例示的候補オリゴヌクレオチド配列を示す。
200量体オリゴヌクレオチド設計
以下の方法を使用して、タンパク質発現及び遺伝子発現及びサンプルインデックス付加の同時決定のための候補オリゴヌクレオチド配列及び対応するプライマー配列を生成した。
1.配列生成及び排除
以下の方法を使用して、タンパク質発現及び遺伝子発現及びサンプルインデックス付加の同時決定のための候補オリゴヌクレオチド配列を生成した。
1a.所望の長さ(128bp)を有するいくつかの候補配列(100000配列)をランダムに生成する。
1b.生成された配列の5’末端に、転写調節LSRR配列と、非ヒト、非マウスの追加アンカー配列を、また、生成された配列の3’末端にポリ(A)配列(25bp)を付加する。
1c.生成され、付加された配列で、40%~50%の範囲のGC含量を含まない配列を除去する。
1d.ヘアピン構造スコアに基づき、残った候補オリゴヌクレオチド配列を選別する。
1e.残った候補オリゴヌクレオチド配列のうち、最も低いヘアピンスコアを有する1000の配列を選択する。
2.プライマー設計
最も低いヘアピンスコアを有する400の候補オリゴヌクレオチド配列のプライマーを設計するために、以下の方法を使用した。
2.1 N1プライマー:N1プライマーとして、ユニバーサルN1配列:5’-GTTGTCAAGATGCTACCGTTCAGAG-3’(LSRR配列;配列番号5)を使用する。
2.2 N2プライマー(特定のサンプルインデックスオリゴヌクレオチドの増幅を目的とする;たとえば、図15B及び15CのN2プライマー):
2.2a.N1配列の23nt下流で開始しない候補N2プライマーを除去する(アンカー配列は、すべての候補オリゴヌクレオチド配列についてユニバーサルであった)。
2.2b.標的配列の最後の100bpにおいて重複する候補N2プライマーを除去する。得られたプライマー候補は、標的配列の48番目のヌクレオチドと100番目のヌクレオチドの間に位置しうる。
2.2c.オリゴヌクレオチドを用いて試験される細胞の種のトランスクリプトーム(たとえば、ヒトトランスクリプトーム又はマウストランスクリプトーム)とアラインメントするプライマー候補を除去する。
2.2d.プライマー-プライマー相互作用を最小限にするか、又は回避するために、デフォルトコントロールとしてILR2配列5’-ACACGACGCTCTTCCGATCT-3’(配列番号8)を使用する。
2.2e.標的配列の最後の100bpにおいて重複するN2プライマー候補を除去する。
400の候補オリゴヌクレオチド配列のうち、392候補に対するN2プライマーが設計された。
3.フィルタリング
残った392の候補プライマー配列をフィルタリングするために、以下を使用した。
3a.全バーコードについてポリ(A)テールを同じ長さに維持するために、Aで終わるランダム配列を有する(すなわち、ポリ(A)配列の有効長さが25bpを超える)あらゆる候補オリゴヌクレオチド配列を排除する。
3b.Gが連続するオリゴ合成の場合、コストが余分にかかり、しかも収率が低い可能性があるため、4以上の連続したG(>3G)を含むあらゆる候補オリゴヌクレオチド配列を排除する。
図15Bは、前述の方法を用いて生成された非限定的な候補オリゴヌクレオチド配列の例を示す。図15Bに示すネステッドN2プライマーは、標的増幅のための抗体又はサンプル特異的配列に結合することができる。図15Cは、標的増幅のためのアンカー配列に対応するネステッドユニバーサルN2プライマーを有する同じ非限定的な候補オリゴヌクレオチド配列の例を示す。図15Dは、ワンステップ標的増幅のためのN2プライマーを有する同じ非限定的な候補オリゴヌクレオチド配列の例を示す。
総合すると、これらのデータは、タンパク質発現及び遺伝子発現の同時決定又はサンプルインデックス付加のために、異なる長さのオリゴヌクレオチド配列を設計できることを示している。オリゴヌクレオチド配列は、ユニバーサルプライマー配列と、抗体特異的オリゴヌクレオチド配列と、ポリ(A)配列と、を含みうる。
実施例2
様々な抗体:オリゴヌクレオチド比を用いた検出感度の比較
この実施例は、1つ、2つ、又は3つのオリゴヌクレオチドと共役した抗CD4抗体を用いたCD4タンパク質の検出感度を明らかにする。
被験者の凍結した末梢血単核細胞(PBMC)を解凍した。解凍されたPBMCを室温で20分間、0.06μg/100μl(オリゴヌクレオチド-共役抗体ストックの1:333希釈物)の3種類の抗CD4抗体で染色した。各種の抗CD4抗体を1つ、2つ、又は3つのオリゴヌクレオチドと共役させた(「抗体オリゴヌクレオチド」)。抗体オリゴヌクレオチドの配列を図16に示す。細胞を洗浄して、結合していない抗CD4抗体を除去した。フローサイトメトリーにより選別して、生存細胞を取得するために、細胞をCalcein AM(BD(Franklin Lake,New Jersey))及びDraq7(商標)(Abcam(Cambridge,United Kingdom))で染色した。細胞を洗浄して、余剰のCalcein AM及びDraq7(商標)を除去した。フローサイトメトリーを用いて、Calcein AMで染色され(生存細胞)、Draq7(商標)では染色されていない単一細胞(死滅していない、又は透過されていない細胞)を、BD Rhapsody(商標)カートリッジ中に選別した。
単一細胞とビーズを含むウェルのうち、ウェル内の3500の単一細胞を5mM DTTを含む溶解緩衝液中に溶解させた。BD Rhapsody(商標)ビーズを用いて、CD4mRNA発現プロフィールを決定した。BD Rhapsody(商標)ビーズ及び抗体オリゴヌクレオチドを用いて、CD4タンパク質発現プロフィールを決定した。手短には、細胞溶解の後、mRNA分子を放出させた。Rhapsody(商標)ビーズを、各々が分子標識、細胞標識、及びポリT領域を含む確率バーコードと結合させた。溶解細胞から放出したmRNA分子のポリ(A)領域は、確率バーコードのポリT領域とハイブリダイズした。オリゴヌクレオチドのポリ(A)領域は、確率バーコードのポリT領域とハイブリダイズした。確率バーコードを用いて、mRNA分子を逆転写させた。確率バーコードを用いて、抗体オリゴヌクレオチドを複製した。逆転写と複製は、1つのサンプルアリコート中で同時に実施した。
血液パネルN1プライマーを用いて488の血液パネル遺伝子のmRNA発現プロフィールを、また抗体オリゴヌクレオチドN1プライマーを用いてCD4タンパク質の発現プロフィールを決定するために、プライマーを用い、逆転写産物と複製産物を60℃のアニーリング温度で15サイクルにわたりPCR増幅した(「PCR1」)。Ampureクリーンアップを用いて、余剰の確率バーコードを除去した。PCR1からの産物を2つのアリコートに分割したが、一方のアリコートは、血液パネルN2プライマーを用いて、488の血液パネル遺伝子のmRNA発現プロフィールを決定するために、またもう1つのアリコートは、抗体オリゴヌクレオチドN2プライマーを用いて、CD4タンパク質の発現プロフィールを決定することを目的とした(「PCR2」)。いずれのアリコートも、60℃のアニーリング温度で15サイクルにわたってPCR増幅した。図16に示すように、抗体オリゴヌクレオチドに基づいて溶解細胞中のCD4タンパク質の発現を決定した(「PCR2」)。シーケンシングアダプターライゲーション反応後、シーケンシングデータを取得し、分析した(「PCR3」)。488の血液パネル遺伝子の発現プロフィールに基づいて細胞型を決定した。
図17A~17Fは、非限定的なt分布型確率的近傍埋め込み(t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding)(tSNE)投影プロットの例であり、オリゴヌクレオチド共役抗体を用いて、ハイスループット様式でCD4タンパク質発現及び遺伝子発現を同時に測定した結果を示す。CD4タンパク質発現は、1つ、2つ、又は3つの抗体オリゴヌクレオチドに共役した抗CD4抗体を含む、CD4発現細胞型(たとえば、CD4T細胞)中で明瞭且つ確実に検出された(それぞれ、図17B,17D、及び17F)。図18A~18Fは、非限定的な棒グラフの例であり、CD4T細胞(高度CD4発現)、CD8T細胞(最小CD4発現)、及び骨髄細胞(幾分のCD4発現)におけるCD4mRNA及びタンパク質の発現を示す。同様のシーケンシング深度の場合、CD4タンパク質レベルの検出感度は、抗体:オリゴヌクレオチドの比が高いほど上昇し、1:3比は、1:1及び1:2比よりも高性能であった(図19)。フローサイトメトリーを用いて選別された細胞の細胞表面でのCD4タンパク質の発現を、図20A~20Dに示すように、FlowJo(FlowJo(Ashland,OR))を用いて確認した。図21A~21Fは、非限定的な棒グラフの例であり、2つのサンプルのCD4T細胞、CD8T細胞、及び骨髄細胞中のCD4mRNA及びCD4タンパク質の発現を示す。第2のサンプルは、2つの異なるサンプル調製プロトコルを用いて調製した。図22は、非限定的な棒グラフの例であり、抗体:オリゴヌクレオチド比が1:3の様々なサンプル調製プロトコルを用いて決定されたCD4タンパク質レベルの検出感度を示す。
総合すると、これらのデータは、CD4タンパク質発現が、抗CD4抗体と共役したオリゴヌクレオチドに基づいて、明瞭且つ確実に検出されうることを示している。CD4タンパク質レベルの検出感度は、抗体:オリゴヌクレオチドの比が高いほど上昇しうる。
実施例3
サンプルインデックス付加
この実施例は、高い標識効率及び低い非特異的標識又はスピルオーバー(spill over)を有するサンプルインデックス付加を用いて、さまざまなサンプルの細胞を同定する工程を説明する。この実施例はまた、サンプルインデックス付加に対する、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの長さ及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの切断性の影響を説明する。
図23は、サンプルインデックス付加を行い、サンプルインデックス付加に対する、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの長さ及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの切断性の影響を決定するための非限定的な例示的実験設計を示す。図23の左欄は、サンプルインデックス付加に対する、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの長さ及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの切断性の影響を決定するために、Jurkat細胞を、異なるサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを有する抗CD147抗体で標識したことを示す。抗CD147抗体と結合されたオリゴヌクレオチドは、抗体から切断可能な200ヌクレオチド長(T-リンカー)、切断可能な95ヌクレオチド長(T-リンカー)、及び切断不可能な95ヌクレオチド長であった。さらなるサンプル調製の後、サンプルインデックス付加に対する、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの長さ及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの切断性の影響を、Rhapsody(商標)フローセル(図23中で「フローセル1」と表示され、「FC1」と略記される)を用いて決定した。サンプル調製は、Calcein AM及びDraq7(商標)染色、フローサイトメトリーを用いた細胞選別、及び確率バーコーディングを含んでいた。
図23の真ん中の欄は、細胞を、切断可能な3つの異なるサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド(図23中で「ショート1」、「ショート2」、及び「ショート3」と表示されるサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、S1、S2、及びS3と略記されうる)と結合された抗CD147抗体で標識したことを示す。Ramos細胞を、切断可能な異なるサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド(このサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、図23中で「ショート1」及び「ショート2」と表示される)と結合された2つのタイプの抗CD147抗体で標識した。Jurkat細胞を、切断可能な異なるサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド(このサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、図23中で「ショート1」及び「ショート3」と表示される)と結合された2つのタイプの抗CD147抗体で標識した。標識された細胞を、1:1の比率で混合した後、さらなるサンプル調製、並びにRhapsody(商標)フローセル(図23中で「フローセル2」と表示され、「FC2」と略記される)を用いたサンプルインデックス付加の効率及び特異性の決定を行った。図23の右欄は、さらなるサンプル調製及びRhapsody(商標)フローセル(図23中で「フローセル3」と表示され、「FC3」と略記される)を用いた分析の前に、標識されていないJurkat細胞及びRamos細胞を、1:1の比率で混合したコントロール実験を示す。
細胞を、1:3の抗体:オリゴヌクレオチド比でサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと結合された抗体で、室温で20分間染色した。抗体は、オリゴヌクレオチド結合抗体ストックから、pH7.5希釈剤を用いて100μl中で、1:20希釈度で希釈した。細胞を洗浄して、未結合の抗CD147抗体を除去した。生細胞を得るためのフローサイトメトリーによる選別のために、細胞を、Calcein AM(生細胞を染色する)及びDraq7(商標)(死細胞又は透過性細胞を染色する))で染色した。細胞を洗浄して、過剰なCalcein AM及びDraq7(商標)を除去した。フローサイトメトリーを用いて、Calcein AMで染色され、Draq7(商標)で染色されなかった単一細胞を、フローセルを含むBD Rhapsody(商標)カートリッジ中に選別した。
単一細胞とビーズを含むウェルのうち、ウェル内の1000個の単一細胞を溶解緩衝液中に溶解させた。BD Rhapsody(商標)ビーズを用いて、CD147 mRNA発現プロフィールを決定した。簡潔に述べると、mRNA分子を、細胞溶解の後に放出した。Rhapsody(商標)ビーズを、分子標識、細胞標識、及びポリT領域を各々が含有する確率バーコードに関連付けた。溶解された細胞から放出されたmRNA分子のポリ(A)領域は、確率バーコードのポリT領域にハイブリダイズした。切断可能な場合、抗体から切断されるサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのポリ(A)領域は、確率バーコードのポリT領域にハイブリダイズした。確率バーコードを用いて、mRNA分子を逆転写した。確率バーコードを用いて、抗体オリゴヌクレオチドを複製した。逆転写及び複製は、60℃のアニーリング温度で15サイクルにわたり、1つのサンプルアリコート中で同時に実施した。
血液パネルN1プライマーを用いて488の血液パネル遺伝子のmRNA発現プロフィールを、またサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドN1プライマーを用いてCD147タンパク質の発現を決定するために、プライマーを用いて、逆転写産物及び複製産物を60℃のアニーリング温度で15サイクルにわたりPCR増幅した(「PCR 1」)。Ampureクリーンアップを用いて、余剰のプライマーを除去した。PCR1からの産物は、アダプターライゲーションのための隣接配列とともに血液パネルN2プライマー及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドN1プライマーを用いて、60℃のアニーリング温度で15サイクルにわたりさらにPCR増幅した(「PCR 2」)。シーケンシングアダプターライゲーションの後、シーケンシングデータを取得し、分析した(「PCR 3」)。細胞型を、488の血液パネル遺伝子の発現プロフィールに基づいて決定した。
表1は、図23に示される実験設計を用いて得られたシーケンシングデータのメトリクスを示す。3つのタイプのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド(図23の左欄に示される切断性95量体、非切断性95量体、及び切断性200量体)のいずれか1つと結合された3つのタイプの抗CD147抗体を、サンプルインデックス付加に首尾よく使用した。シーケンシングデータにおける総リード数の11%超が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドによるものであった。
Figure 2022106832000002
3つの切断性95量体(図23の真ん中の欄において「ショート1」、「ショート2」、及び「ショート3」と表示される)のいずれか1つと結合された3つのタイプの抗CD147抗体を、サンプルインデックス付加に首尾よく使用して、異なるサンプルのRamos及びJurkat細胞を区別した。シーケンシングデータにおける総リード数の11%超が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドによるものであった。パーセンテージは、Jurkat及びRamos細胞の両方を含有するサンプルについて最も高かった(16.7%)。
図24A~24Cは、さまざまなサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド(切断性95量体、非切断性95量体、及び切断性200量体)と結合された3つのタイプの抗CD147抗体が、CD147のタンパク質発現レベルを決定するのに使用されうることを示す、細胞の発現プロフィールの非限定的な例示的tSNEプロットである。細胞の発現プロフィールのtSNE投射プロットにおける、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを用いて決定された、CD147発現のオーバーレイは、異なるサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを用いて決定されたCD147発現パターンが類似していたことを示す。3つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの検出は、100%であった。図25は、細胞当たりのGAPDH発現のオーバーレイを有する非限定的な例示的tSNEプロットである。プロットの右上隅における「細胞」は、GAPDHにおいて低く、これは、それらが本物の細胞でなかったことを示唆している。これらの「細胞」は、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにおいて高かった。
図26A~26Cは、3つのタイプのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを用いて検出されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの分子の数を示す非限定的な例示的ヒストグラムである。非切断性サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、検出された分子の数について最も感度が高かった。
図27A~27Cは、CD147発現が分割細胞においてより高かった(図23中で「フローセル1」を用いて決定された)ことを示すプロット及び棒グラフである。CD147発現は、Jurkat細胞のサンプルにおいて細胞にわたって均一でなかった。細胞は、細胞周期遺伝子AURKBに基づいて分類されうる。AURKB遺伝子のmRNA発現は、サンプルインデックス付加を用いて決定されたCD147タンパク質発現と相関していた。図27Cは、AURKB+及びAURKB-細胞において、3つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを用いて決定された、CD147発現の比較を示す。
図28A~28Cは、サンプルインデックス付加が、さまざまなサンプルの細胞を同定するのに使用されうることを示す、細胞の発現プロフィールの非限定的な例示的tSNE投射プロットである。488の血液パネル遺伝子の発現プロフィールを含有するシーケンシングデータ中のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのリードをフィルタリングした。フィルタリングされたシーケンシングデータを用いて、図28A~28C中のtSNE投射プロットを作成した。Jurkat細胞に対応するクラスター及びRamos細胞に対応するクラスター(図23中で「ショート1」と表示されるサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの存在度に基づいて決定された)は、図28A(図28B~28Cについて同様に)のtSNE投射プロットにおいて明らかに分離していた。
サンプルインデックス付加は、細胞型に正確に適合した。たとえば、図28Bは、図23中で「ショート2」と表示されるサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドで標識されたRamos細胞が、CD147の高い発現を有していた一方、標識されなかったJurkat細胞は、CD147の最小の発現を有していたことを示す。図28Cは、図23中で「ショート3」と表示されるサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドで標識されたJurkat細胞が、CD147の高い発現を有していた一方、標識されなかったRamos細胞は、CD147の低い発現を有していたことを示す。3.6%の頻度における小さいダブレットクラスターは、ウェルの占有率の画像分析から、3.92%の予想ダブレット率にほぼ一致した。
図29A~29Cは、決定されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの分子の数に基づいた、細胞当たりのサンプルインデックス付加配列の非限定的な例示的ヒストグラムである。シーケンシングデータは、250のカットオフを有する分布に基づくエラー補正(distribution based error correction)(DBEC)と相関していた。DBECは、2017年5月25日出願の米国特許出願第15/605874号明細書に記載されており、その内容は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。DBECの後、1000sにおける「シグナル」ピーク(図29B~29C)と区別される100sにおける明瞭な「ノイズ」ピークが存在するようであった。図29B~29Cはまた、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの検出が、250のノイズ除去(noise subtraction)の後、最高で100sにあることを示す。
図30A~30Dは、CD3D(Jurkat細胞の場合)及びJCHAIN(Ramos細胞の場合)のmRNA発現並びにJurkat及びRamos細胞のサンプルインデックス付加に基づいて決定された細胞型の注釈を比較する非限定的な例示的プロットである。図30Aは、細胞当たりのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの低い分子数とともに、JCHAIN発現のシグナルピーク及びノイズシグナルの明瞭な分離を示す、非限定的な例示的ヒストグラムである。図30Bは、細胞当たりのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの低い分子数とともにRamos発現のシグナルピーク及びノイズシグナルの明瞭な分離を示す、非限定的な例示的ヒストグラムである。ダブレットを、250超のカウントで、2つ以上のサンプルインデックス付加配列を有する細胞として同定した。図30Cにおいて、Ramos細胞を、JCHAINのmRNA発現を用いて同定し、Jurkat細胞を、CD3DのmRNA発現を用いて同定した。
Ramos細胞を、切断可能な異なるサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド(このサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、図23中で「ショート1」及び「ショート2」と表示される)と結合された2つのタイプの抗CD147抗体で標識した。Jurkat細胞を、切断可能な異なるサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド(このサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドは、図23中で「ショート1」及び「ショート3」と表示される)と結合された2つのタイプの抗CD147抗体で標識した。図30Dにおいて、Ramos細胞の同一性を、シーケンシングデータ中の「ショート2」サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのカウント数(250超)に基づいて同定し、Jurkat細胞の同一性を、シーケンシングデータ中の「ショート3」サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのカウント数(250超)に基づいて同定した。
図31A~31Cは、CD3D及びJCHAIN(図31A)、JCHAIN(図31B)、及びCD3D(図31C)のmRNA発現のオーバーレイを有する、Jurkat及びRamos細胞のmRNA発現プロフィールの非限定的なtSNE投射プロットである。JCHAINのmRNA発現は、予想通りに、Ramos細胞においてより高く(図31B)、Jurkat細胞において最小であった(図31C)。CD3DのmRNA発現は、Jurkat細胞においてより高く(図31C)、Ramos細胞において最小であった(図31B)。
図28B~28Cと、図31B~31Cとの比較により、異なるサンプルの細胞を区別する際のサンプルインデックス付加の高性能が明らかになった。サンプル起源を決定する際のサンプルインデックス付加の性能が、図32に示される。図32は、250のDBECカットオフを有するサンプルインデックス付加を用いて決定された細胞型のオーバーレイを有する、Jurkat及びRamos細胞の発現プロフィールの非限定的な例示的tSNE投射プロットである。表2は、図32に示されるサンプルインデックス付加を用いて決定された細胞型の概要である。表3は、サンプル起源を決定する際の、サンプルインデックス付加(表2中のダブレット及び未定義の細胞を除いた)の感度及び特異性を示す。
Figure 2022106832000003
Figure 2022106832000004
図33A~33Cは、標識されていないか、又は「ショート3」サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド、「ショート2」及び「ショート3」サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド、及び「ショート2」サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドで標識された、Ramos及びJurkat細胞(図33)、Ramos細胞(図33B)、及びJurkat細胞(図33C)についての細胞当たりのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの分子数の非限定的な例示的棒グラフである。1%未満の単一細胞を、「ショート2」及び「ショート3」サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの両方で標識した(図34A~34C)。
図35A~35Cは、図23に概説されるように異なるフローセルを用いて調製されたサンプル間のJurkat及びRamos細胞の発現プロフィールに対するバッチ効果を示す非限定的な例示的tSNEプロットである。図35Aは、細胞の異なるサンプル調製物のオーバーレイを有する、Jurkat及びRamos細胞の発現プロフィールの非限定的な例示的tSNE投射プロットを示す。異なるサンプル調製物間の488の血液パネル遺伝子(図35B)及びCD3D遺伝子(図35C)におけるmRNA発現プロフィールの変化は、異なるフローセルを用いて調製されたサンプルの異なるシーケンシング深度に起因するバッチ効果の結果でありうる。
総合すると、これらのデータは、すべての3つの形態のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド(切断性95量体、非切断性95量体、及び切断性200量体)が、サンプルインデックス付加に使用可能であり、非切断性95量体が最も高い効率を有することを示す。サンプル起源を決定するためのサンプルインデックス付加は、高い特異性及び感度を有しうる。
実施例4
高温:低温抗体滴定
この実施例は、抗体オリゴヌクレオチドが、シーケンシングデータにおける総リード数の所望のパーセンテージ(たとえば、2%)を占めるように、オリゴヌクレオチド共役抗体(「高温抗体」)及びオリゴヌクレオチドと共役していない抗体(「低温抗体」)の比を決定する工程を説明する。
抗CD147抗体ストックは、PE緩衝液で1:20、1:100、1:200、1:300、1:400、1:600、1:800、及び1:1000希釈度に希釈した。100μlの染色緩衝液(FBS)(BD((Franklin Lake,New Jersey))中に約150000個のJurkat細胞を様々な抗体希釈度で、室温にて20分間染色した。染色後、細胞を500μlの染色緩衝液で1回洗浄し、蛍光強度の測定のために200μl中に再懸濁させた。Muse(商標)Autophagy LC3-antibody(EMD Millipore(Billerica,MA))を用いて、Jurkat細胞に結合した抗CD147抗体を検出した。様々な抗CD147抗体希釈度で染色された細胞又は染色されていない細胞からの蛍光強度を決定して比較することにより、抗体の最適希釈度を決定した(図36A1~36A9、36B、及び36C)。蛍光強度は、希釈度が高いほど低下した。99%超の細胞は、1:800の希釈度で染色された。蛍光シグナルは、1:800で下降し始めた。細胞は最大1:200の希釈度で飽和まで染色された。細胞は最大1:400の希釈率で飽和付近まで染色された。
図37は、抗体オリゴヌクレオチドが、シーケンシングデータにおける総リード数の所望のパーセンテージを占めるように、オリゴヌクレオチド共役抗体の染色濃度を決定するための非限定的な実験設計の例を示す。抗CD147抗体を、切断可能な95mer抗体オリゴヌクレオチドと、1:3の抗体:オリゴヌクレオチド比で共役させた(「高温抗体」)。高温抗体は、1:100比又は1:800比で、pH7.5希釈剤を用いて希釈した。9μlの低温抗CD147抗体と1μlの高温抗体を用いて、10%高温抗体:90%低温抗体の混合物を調製した。9μlの低温抗CD147抗体と、10%高温抗体:90%低温抗体の1μlの混合物を用いて、1%高温抗体:90%低温抗体の混合物を調製した。
約50万個の細胞を含む、解凍した末梢血単核細胞(PBMC)を、100%高温抗体含有の1:100希釈ストック(ストック高温抗体の1%)、10%高温抗体:90%低温抗体の混合物(ストック高温抗体の0.1%)、1%高温抗体:99%低温抗体の混合物(ストック高温抗体の0.01%)、及び100%高温抗体含有の1:800希釈ストック(ストック高温抗体の0.0125%)と共に、100μlの染色緩衝液(FBS)中で染色した。染色後、細胞を洗浄して、結合していない抗体分子を除去した。フローサイトメトリーにより選別して、生存細胞を取得するために、細胞をCalcein AM及びDraq7(商標)で染色した。細胞を洗浄して、余剰のCalcein AM及びDraq7(商標)を除去した。フローサイトメトリーを用いて、Calcein AMで染色され(生存細胞)、且つDraq7(商標)では染色されていない単一細胞(死滅していない、又は透過されていない細胞)を、BD Rhapsody(商標)カートリッジ中に選別した。
単一細胞とビーズを含むウェルのうち、ウェル内の1000個の単一細胞を溶解緩衝液中に溶解させた。各単一細胞について、細胞のビーズと共役した確率バーコードを用いて、mRNA分子を逆転写させ、抗体オリゴヌクレオチドを複製した。血液パネルN1プライマーを用いて488の血液パネル遺伝子のmRNA発現プロフィールを、またサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドN1プライマーを用いてCD147タンパク質発現を決定するために、プライマーを用いて、逆転写及び複写後のサンプルを60℃のアニーリング温度で15サイクルにわたりPCR増幅した(「PCR1」)。Ampureクリーンアップを用いて、余剰のプライマーを除去した。PCR1からの産物は、アダプターライゲーション反応のための隣接配列と共に血液パネルN2プライマー及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドN1プライマーを用いて、60℃のアニーリング温度で15サイクルにわたりさらにPCR増幅した(「PCR2」)。シーケンシングアダプターライゲーション反応後、シーケンシングデータを取得し、分析した(「PCR3」)。
図38A~38Dは、予想されるサイズの抗体オリゴヌクレオチドと一致するピーク(矢印で示される)を示す非限定的なバイオアナライザトレースの例である。抗体オリゴヌクレオチドのピークは、高温抗体を低温抗体で滴定すると低下した。
表4は、シーケンシングデータメトリクスの概要である。1:100希釈ストックを用いて調製された1%高温抗体:99%低温抗体の混合物で細胞を染色することによって、抗体オリゴヌクレオチドは、シーケンシングデータ中の総未補正リード数の2.4%を占めた。しかし、図39A1~39A3及び39B1~39B3及び図40B、41B、及び42Bに示すように、1:100希釈ストックを用いて調製された1%高温抗体:99%低温抗体の混合物で細胞を染色した場合、再帰的置換エラー補正(RSEC)又は分布に基づくエラー補正(DBEC)後に検出された抗体オリゴヌクレオチドの分子数の分布ヒストグラムは、明瞭なシグナルピークを含まなかった。RSECは、2017年5月25日に提出された米国特許出願公開第15/605874号明細書に記載されており、その内容は、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
図40A~40Cは、オリゴヌクレオチド共役抗CD147抗体分子を用いて、様々な細胞型を標識できることを示す非限定的なプロット例である。血液パネル中の488遺伝子の発現プロフィールを用いて細胞型を決定した(図40A)。1:100希釈ストックを用いて調製した10%高温抗体:90%低温抗体の混合物で細胞を染色したところ、検出した抗体オリゴヌクレオチドの分子数を示すヒストグラムに明瞭なシグナルが得られた(図40B)。抗体オリゴヌクレオチドによる様々な細胞型の標識は、図40Cに示す。
図41A~41Cは、オリゴヌクレオチド共役抗CD147抗体分子を用いて、様々な細胞型を標識できることを示す非限定的なプロット例である。血液パネル中の488遺伝子の発現プロフィールを用いて細胞型を決定した(図41A)。1:100希釈ストックを用いて調製した1%高温抗体:99%低温抗体の混合物で細胞を染色したところ、検出した抗体オリゴヌクレオチドの分子数を示すヒストグラムに明瞭なシグナルは得られなかった(図41B)。抗体オリゴヌクレオチドによる様々な細胞型の標識は、図41Cに示す。
図42A~42Cは、オリゴヌクレオチド共役抗CD147抗体分子を用いて、様々な細胞型を標識できることを示す非限定的なプロット例である。血液パネル中の488遺伝子の発現プロフィールを用いて細胞型を決定した(図42A)。1:800希釈ストックを用い細胞を染色したところ、検出した抗体オリゴヌクレオチドの分子数を示すヒストグラムに明瞭なシグナルが得られた(図42B)。抗体オリゴヌクレオチドによる様々な細胞型の標識は、図42Cに示す。
Figure 2022106832000005
総合すると、これらのデータは、オリゴヌクレオチド共役抗体(「高温抗体」)とオリゴヌクレオチドと共役していない抗体(「低温抗体」)の比を調節することによって、抗体オリゴヌクレオチドが、シーケンシングデータにおける総リード数の所望のパーセンテージを占め、しかもシグナル抗体オリゴヌクレオチドを表すデータが、ノイズ抗体オリゴヌクレオチドを表すデータから明らかに区別されるようにすることができることを示している。
実施例5
正規化
この実施例は、どのようにして、オリゴヌクレオチド共役抗体(「高温抗体」)とオリゴヌクレオチドと共役していない抗体(「低温抗体」)の混合物を用いた正規化により、抗体のタンパク質標的の存在量とは関係なく、所望の適用範囲で、シーケンシングデータ中の総リード数の所望のパーセンテージを占める抗体オリゴヌクレオチドを達成することができるかを説明する。
表5は、高温抗体を用いて、10000個のB細胞中の様々な存在量の3つの細胞表面マーカーの定量の比較を示す。3つの細胞表面マーカーの相対発現レベルを分析するのに必要なリードの総数は、4752万リードであった。
Figure 2022106832000006
Figure 2022106832000007
表6は、高温抗体:低温抗体の混合物を用いた3つの細胞表面マーカーの相対発現レベルを分析するのに必要なリード総数が、100万リードであったことを示す。また、3つの細胞表面マーカーの発現レベルを定量するために高温抗体:低温抗体の混合物を用いた場合、全3つのタンパク質マーカーの最適適用範囲(たとえば、シーケンシング深度4)を達成するのに、表5に示す定量結果と比較して、リード数のわずか2%(4752万リードに対して100万リード)しか必要としない。より高いパーセンテージの低温抗体の混合物を用いて、高度発現タンパク質分子を正規化すると、低存在量タンパク質の検出、パラメータの数、及びシーケンシングコストの間のトレードオフが減少し、このアッセイをツールとしてさらに魅力的にする。
総合して、これらのデータは、所望の適用範囲を有するシーケンシングデータにおける総リード数の所望の数が、高温抗体:低温抗体の混合物を用いて、様々な存在量のタンパク質標的(たとえば、抗原)について達成されうることを示している。
実施例6
コントロール粒子
この実施例は、異なる配列を含むコントロール粒子オリゴヌクレオチドを含むコントロール粒子の作製と、捕捉効率を決定するための官能基化コントロール粒子の使用を説明する。
材料
BD CompBead Plus Anti-Mouse Ig(7.5um)Particles Set(51-9006274)
BD染色緩衝液(FBS)
手順
1.使用前に、BD CompBead Plusを入念にボルテックスする。(少なくとも1分間)
2.800uLの染色緩衝液をチューブに添加する(表7は、異なる存在量の5つの配列を有するオリゴヌクレオチドと共役したCD147を含む染色緩衝液の組成物を示す。図43Aは、染色緩衝液の組成物を示すプロットである)。
3.5滴(約300uL)のCompBead Plus Anti-Mouseを添加する。
4.チューブに20uLの下記染色カクテルを添加する。ボルテックスする。
5.光を遮断し、室温で30分間インキュベートする。
6.ビーズを200gで10分間スピンする。
7.上澄みを注意深く除去し、1mLの染色緩衝液と一緒に再懸濁させる。
8.ビーズを200gで10分間スピンする。
9.上澄みを注意深く除去し、1mLの染色緩衝液と一緒に再懸濁させて、官能基化CompBeadストック溶液を作製する。
10.ビーズをカウントする。
Figure 2022106832000008
結果
図44A~44Bは、血球計算盤における細胞(図44A、白い丸)とコントロール粒子(図44B、黒い丸)の明視野画像である。図45A~45Bは、蛍光団と結合したオリゴヌクレオチド共役抗体に結合したコントロール粒子の位相差(図45A、10×)及び蛍光(図45B、10×)画像である。蛍光顕微鏡を使用して、5ulの官能基化CompBeadストック溶液が、作製された約400000の官能基化CompBeadと共に約2000個の細胞(全投入の4%)を含有することを決定した。
図46は、カートリッジのマイクロウェル中にロードされる細胞及び粒子を示すコントロール粒子の画像である。CompBeadは、通常のRhapsody実験に使用することができる。522の官能基化CompBeadを複数の細胞に添加した。20000個の細胞(コントロール粒子を含む)配列のうち、156個は、全コントロール粒子オリゴヌクレオチドの合計が20を超えた。従って、156個のコントロール粒子は配列であった。図44Bは、5つの異なるコントロールバーコード配列(LZ15-LZ19)を有するコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数が、染色緩衝液中のそれらの存在量と相関することを示すプロットである。
総合すると、これらのデータは、粒子(たとえば、CompBead Plus)が、オリゴヌクレオチド(たとえば、コントロール粒子オリゴヌクレオチド)で官能基化されうることを示している。官能基化粒子を単一細胞ワークフローに使用して、捕捉され、配列した粒子の数を決定することができる。
実施例7
サンプルインデックス付加用の抗体カクテル
この実施例は、サンプルインデックス付加のための抗体カクテルの使用が標識感度を高めうることを説明する。
サンプルインデックス付加は、複数のタンパク質標的に対するオリゴヌクレオチド結合抗体を用いて、サンプルを標識することができる。この実施例において、単一の抗体を用いる代わりに、2つの抗体のカクテルを代わりに使用した。抗体のカクテルを、同じサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドで標識した。図47A~47Cは、サンプルインデックス付加のための抗体カクテルの使用が標識感度を高めうることを示すプロットである。図47A~47Cは、CD147抗体、CD47抗体、及びCD147及びCD47抗体の両方による、PBMCの標識感度を示す。図47Cは、CD147及びCD47抗体の両方が使用され、より良好なシグナル・ノイズ分離が達成されたとき、より多くの細胞が標識されたことを示す。表8は、CD147及びCD47抗体の両方が使用されたとき、増大した標識感度を示す。CD147及びCD47抗体の両方の使用により、不均一のサンプルタイプを標識するためのより高い感度が得られた。
Figure 2022106832000009
総合すると、データは、抗体カクテルを用いて、標識感度を増大させることができることを示す。これは、タンパク質発現が細胞型及び細胞状態ごとに変動しうるため、すべての細胞型を標識する汎用の抗体を発見することが困難であるためでありうる。抗体カクテルを用いて、より多いサンプルタイプのより高感度且つ高効率の標識を可能にする。抗体カクテルは、より広い範囲の抗体も含みうる。異なるサンプルタイプを十分に標識する抗体が、一緒に合わされて、すべての細胞型又は対象とする細胞型を十分に標識するカクテルを生成することができる。
実施例8
データセットにおけるマルチプレットの存在
この実施例は、シーケンシングデータ中のマルチプレットが、異なるサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドで細胞をタグ付けすることによって、同定及び除去されうることを説明する。
図48は、マルチプレットが、サンプルインデックス付加を用いて同定され、シーケンシングデータから除去されうることを示す非限定的な例示的プロットである。図48に示されるように、ドロップレット及び単一細胞発現データにおけるマルチプレットの率は、20000の単一細胞を含むサンプルが、ドロップレットベースのプラットフォームを用いてドロップレット中に分配される場合、ほぼ8パーセントでありうる。マイクロウェルアレイ及び単一細胞発現データにおけるマルチプレットの率は、20000の単一細胞を含むサンプルが、Rhapsody(商標)(Becton,Dickinson and Company(Franklin Lakes,NJ))のウェル中に分配される場合、はるかに低くなりうる(たとえば、ほぼわずか4パーセント)。シーケンシングデータにおけるマルチプレットは、異なるサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを用いて同定及び除去されうる。たとえば、20000の単一細胞を含むサンプルが、2つの部分集団に分けられる場合、各部分集団中の細胞は、同一のサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドで標識され、異なる部分集団中の細胞は、2つの異なるサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドで標識され、マルチプレットに関連付けられた配列データは、同定及び除去することができ、得られるシーケンシングデータは、約2%のマルチプレットを含有する。8つの異なるサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドでは、20000の単一細胞のシーケンシングデータは、わずか約0.5%のマルチプレットを含みうる。より多い数のサンプルインデックス付加配列では、シーケンシングデータ中のマルチプレットの率は、さらに低くなりうる。
したがって、単一細胞シーケンシングデータに残っているマルチプレットの率は、細胞を、異なるサンプルインデックス付加配列を有するサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドで標識することによって、かなり低下されるか、又はなくされうる。
実施例9
マルチプレットを同定するためのサンプルインデックス付加
この実施例は、シーケンシングデータ中のマルチプレットを同定及び除去するためのサンプルタグの使用を説明する。
2匹のマウスからの6つの組織(骨髄、脂肪(性腺白色脂肪組織(gWAT))、結腸、肝臓、肺、及び脾臓)を取得した。単離された組織からのCD45+単一細胞を単離し、蛍光活性化細胞選別(FACS)を用いて選別して、12のサンプルを生成した。12のサンプルのCD45+単一細胞を、RNAシーケンシングのためのBD(商標)Single-Cell Multiplexing Kitを用いて12の異なるサンプルタグ(本明細書でサンプルインデックス付加組成物と呼ばれる)でタグ付けし、Rhapsody(商標)カートリッジにロードした。サンプルタグは、3’RNA-seqアッセイ(BD Rhapsody(商標)アッセイなど)において捕捉及び増幅されうるオリゴヌクレオチド(本明細書でサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと呼ばれる)に結合された抗体であった。このようなサンプルタグは、高い特異性及び感度(>99%)を有していた。細胞及びサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドからのmRNA分子を、Rhapsody(商標)電磁ビーズを用いて捕捉し、Rhapsody(商標)Immune Response Panel-Mouse(Mouse)を用いて、バーコードを付け、増幅した。細胞の発現プロフィールを決定し、合成マルチプレットの発現プロフィールを用いて、シングレットの発現プロフィール及びマルチプレットの発現プロフィールとして同定した。
図49は、サンプルタグを用いてシングレット又はマルチプレットとして同定された2匹のマウスからの6つの組織の12のサンプルからのCD45+単一細胞の発現プロフィールの非限定的な例示的tSNE投射プロットである。図49は、複数のクラスターとしてマルチプレットの発現プロフィールを示す。異なる組織をタグ付けするためのサンプルタグ配列(本明細書でサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのサンプルインデックス付加インデックスとも呼ばれる)を用いて、2つ以上の細胞型又は亜型の細胞の発現プロフィールを各々が含むマルチプレットの発現プロフィールを同定した。2つの異なる組織からのCD45+細胞のマルチプレットを、細胞から得られた配列データにおけるサンプルタグ配列の存在に基づいて同定した。サンプルにインデックスを付加し、マルチプレットを同定するために、核酸サンプルタグを使用することの成果は、マルチプレットを同定するために合成マルチプレットの発現プロフィールを使用することの成果と同等であった。図49Bは、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを用いて同定されたマルチプレットが除去された2匹のマウスからの6つの組織の12のサンプルのCD45+単一細胞の発現プロフィールの非限定的な例示的tSNE投射プロットである。
図50Aは、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを用いて同定されたマルチプレットが除去された2匹のマウスからのCD45+単一細胞の発現プロフィールの非限定的な例示的tSNE投射プロットである。図50A~50Cに示されるように、マルチプレットの発現プロフィールが除去されると、生物学的複製である2匹のマウスが、類似の発現プロフィールを示した。マルチプレットの発現プロフィールを除去した後の、6つの異なる組織の免疫プロファイリングの結果が、図51A~51Fに示される。図51A~51Fに示される6つのサンプル中の異なる細胞型(たとえば、B細胞、マクロファージなど)を、細胞の発現プロフィールに基づいて同定した。
6つの異なる組織からのマクロファージ、T細胞、及びB細胞の例示的な発現プロフィールが、図52A~52Cに示される。図52A~52Cは、異なる組織における同じ細胞型が、ユニークな発現プロフィールを示し、結腸免疫集団が、6つの組織のうち最も独特であったことを示す。図53A~53Dは、結腸及び脾臓におけるマクロファージを比較する非限定的な例示的プロットである。図53Aは、結腸及び脾臓におけるマクロファージの発現プロフィールを比較する非限定的な例示的tSNE投射プロットであり、2つの組織におけるマクロファージが、識別可能な発現プロフィールを有していたことを示す。図53Bは、結腸及び脾臓におけるマクロファージの発現プロフィールが、低い相関を有していたことを示す、非限定的な例示的プロットである。低い相関は、2つの組織におけるマクロファージが、図53Aに示される識別可能な発現プロフィールを有していたことをさらに裏付けた。図53C及び53Dは、結腸及び脾臓におけるマクロファージ中のAreg遺伝子及びRora遺伝子の発現プロフィールの非限定的な例示的tSNE投射プロットである。これらの2つの遺伝子は、結腸及び脾臓におけるマクロファージの5.2%及び9.5%で発現された。図53A、53C、及び53Dは、これらの2つの遺伝子が、結腸におけるマクロファージのみで発現されたことを示す。図52A~52C及び53A~53Dに示されるような6つの異なる組織からの28000超のマウス免疫細胞の単一細胞プロファイリングにより、主な免疫細胞型についての組織特異的遺伝子発現シグネチャが明らかになった。
総合すると、これらのデータは、サンプルタグ付けが、同じ単一細胞実験への複数のサンプルのプールを可能にすることを示す。サンプルタグ付けは、サンプルスループットを増大させ、技術的エラーに起因するサンプル間のバッチ効果をなくし、マルチプレットの検出を可能にする。
実施例10
サンプルインデックス付加及び発現プロフィール
この実施例は、細胞のサンプルタグ付けの使用が、細胞のmRNA発現プロフィールを変化させないことを説明する。
図54は、サンプルインデックス付加組成物で細胞をタグ付け又は染色することが、末梢血単核細胞(PBMC)においてmRNA発現プロフィールを変化させなかったことを示す、非限定的な例示的プロットである。図54は、サンプルタグ付けを用いた又は用いない、PBMCの発現プロフィールのtSNE投射プロットのオーバーレイを示す。この重複は、サンプルタグ付けが、PBMCにおいてmRNA発現プロフィールを変化させなかったことを示す。
総合すると、データは、オリゴヌクレオチドと結合された抗体によるサンプルタグ付け又は染色が、細胞の発現プロフィールを変化させないことを示す。したがって、サンプルタグ付けは、タグ付けされた細胞の発現プロフィールを変化させずに、複数のサンプルのプールを可能にし、サンプルスループットを増大させ、サンプル間のバッチ効果をなくし、及び/又はマルチプレットの検出を可能にする。
用語
上述される実施形態の少なくともいくつかにおいて、一実施形態に使用される1つ以上の要素が、置き換えが技術的に実行不可能でない限り、別の実施形態において交換可能に使用されうる。さまざまな他の省略、追加及び変更が、権利請求される主題の範囲から逸脱せずに、上述される方法及び構造に対して行われうることが、当業者によって理解されるであろう。すべてのこのような変更及び変形が、添付の特許請求の範囲によって規定される主題の範囲に含まれることが意図される。
本明細書に記載の実質的に任意の複数形及び/又は単数形の用語の使用に関連して、文脈上及び/又は適用上適切であれば、当業者は複数形から単数形へ及び/又は単数形から複数形への変換が可能である。明確にするために種々の単数形/複数形の入替えを本明細書に明示的に記述しうる。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される際、単数形(「a」、「an」、及び「the」)は、文脈上特に明記されない限り、複数形の指示対象を含む。本明細書における「又は」への言及は、特に記載しない限り、「及び/又は」を包含することが意図される。
一般的には、本明細書特に添付の特許請求の範囲(たとえば添付の特許請求の範囲の本文)で用いられる用語は「オープン」用語であることが一般に意図されることは当業者であれば理解されよう(たとえば、「including(~を含む)」という用語は「~を含むがこれらに限定されるものではない」と解釈すべきであり、「having(~を有する)」という用語は「少なくとも~を有する」と解釈すべきであり、「includes(~を含む)」という用語は「~を含むがこれらに限定されるものではない」と解釈すべきであるなど)。さらに、導入クレームレシテーションの特定数が意図される場合、かかる意図は請求項で明示的にリサイトされ、かかるレシテーションの不在下ではかかる意図は存在しないことは当業者であれば理解されよう。たとえば、理解の一助として、以下の添付の特許請求の範囲は、クレームレシテーションを導入するために導入語句「at least one(少なくとも1つ)」及び「one or more(1つ以上)」の使用を含みうる。しかしながら、かかる語句が用いられたとしても、不定冠詞「a」又は「an」によるクレームレシテーションの導入が、かかる導入クレームレシテーションを含む任意の特定の請求項を、一方のかかるレシテーションを含む実施形態のみに限定することを意味するものと解釈すべきでない。たとえ同一の請求項が導入語句「one or more(1つ以上)」又は「at least one(少なくとも1つ)」と不定冠詞たとえば「a」又は「an」とを含む場合でさえも、そのように解釈すべきでない(たとえば、「a」及び/又は「an」は「at least one(少なくとも1つ)」又は「one or more(1つ以上)」を意味するものと解釈すべきである)。定冠詞を用いてクレームレシテーションを導入する場合にも、同じことが当てはまる。そのほかに、たとえ特定数の導入クレームレシテーションが明示的にリサイトされたとしても、かかるレシテーションは少なくともリサイトされた数を意味すると解釈すべきであることは当業者であれば分かるであろう(たとえば、「2つのレシテーション」という他の修飾語を含まないベアのレシテーションは、少なくとも2つのレシテーション又は2つ以上レシテーションを意味する)。さらに、「A、B、及びCの少なくとも1つ」に類似した条件が用いられる場合、一般的には、かかる構成は当業者がその条件を理解する意味であることが意図される(たとえば、「A、B、及びCの少なくとも1つを有する系」は、限定されるものではないが、A単独、B単独、C単独、AとBの両方、AとCの両方、BとCの両方、及び/又はAとBとCの全部などを有する系を含であろう)。「A、B、又はCの少なくとも1つなど」に類似した条件が用いられる場合、一般的には、かかる構成は当業者がその条件を理解する意味であることが意図される(たとえば、「A、B、又はCの少なくとも1つを有する系」は、限定されるものではないが、A単独、B単独、C単独、AとBの両方、AとCの両方、BとCの両方、及び/又はAとBとCの全部などを有する系を含であろう)。さらに、2つ以上の代替用語を表す実質上任意の選言的な語及び/又は語句は、明細書、請求項、又は図面にかかわらず、用語の1つ、用語のいずれか、又は用語の両方を含む可能性が企図されると理解すべきであることは当業者であれば理解されよう。たとえば、「A又はB」という語句は「A」又は「B」又は「A及びB」の可能性を含むものと理解されよう。
そのほかに、本開示の特徴又は態様がマーカッシュグループにより記述される場合、それにより、本開示は、マーカッシュグループの任意の個別のメンバー又はメンバーのサブグループにより記述されることは当業者であれば分かるであろう。
当業者であれば理解されるであろうが、あらゆる目的で、たとえば、明細書の提供に関して、本明細書に開示された範囲はすべて、あらゆる可能なサブ範囲及びそのサブ範囲の組合せをも包含する。いずれの列挙された範囲も、十分に記述されたものとして且つその範囲が少なくとも2等分、3等分、4等分、5等分、10等分などされうるものとして容易に認識可能である。たとえば、限定されるものではないが、本明細書で考察した各範囲は、下3分の1、中3分の1、上3分の1に容易に分解可能である。同様に、当業者であれば理解されるであろうが、「~まで」、「少なくとも~」、「~超」、「~未満」などの表現はすべて、リサイトされた数を含み、以上で考察したように後続的にサブ範囲に分解可能な範囲を意味する。最終的に、当業者であれば理解されるであろうが、範囲は各個別のメンバーを含む。したがって、たとえば、1~3個の項目を有するグループは、1、2、又は3個の項目を有するグループを意味する。同様に、1~5個の項目を有するグループは、1、2、3、4、又は5個の項目を有するグループを意味し、他も同様である。
さまざまな態様及び実施形態が、本明細書に開示されているが、他の態様及び実施形態が、当業者に明らかであろう。本明細書に開示されるさまざまな態様及び実施形態は、例示を目的としたものであり、限定を意図したものではなく、真の範囲及び趣旨は、以下の特許請求の範囲により示される。
いくつかの実施形態では、本キットは、DNAポリメラーゼを含む。本キットは、逆転写酵素を含みうる。本キットは、モロニーマウス白血病ウイルス(M-MLV)逆転写酵素又はTaq DNAポリメラーゼを含みうる。いくつかの実施形態では、本方法は、固定剤(たとえば、ホルマリン、パラホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド/四酸化オスミウム、アルコール系固定液、Hepes-グルタミン酸緩衝液媒介性有機溶媒保護効果(HOPE)、ブアン溶液、又はそれらの任意の組合せ)を含む。
本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。
〔1〕サンプル同定のための方法であって、
複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
前記1つ以上の細胞が、1つ以上のタンパク質標的を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加組成物が、2つ以上のタンパク質結合試薬を含み、前記2つ以上のタンパク質結合試薬の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられ、前記2つ以上のタンパク質結合試薬の少なくとも1つが、前記1つ以上のタンパク質標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;
前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、
を含む、方法。
〔2〕サンプル同定のための方法であって、
複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
前記1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加組成物が、2つ以上の細胞成分結合試薬を含み、前記2つ以上の細胞成分結合試薬の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられ、前記2つ以上の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;
前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、
を含む、方法。
〔3〕前記2つ以上の細胞成分結合試薬が、2つ以上のタンパク質結合試薬を含み、前記2つ以上のタンパク質結合試薬の各々が、対応する細胞成分結合試薬に関連付けられた前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられ、前記1つ以上の細胞成分標的が、1つ以上のタンパク質標的を含む、前記〔2〕に記載の方法。
〔4〕前記少なくとも1つの細胞の前記サンプル起源を同定する工程が、前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程を含む、前記〔1〕~〔3〕のいずれか一項に記載の方法。
〔5〕サンプル同定のための方法であって、
複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
前記1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加組成物が、2つ以上の細胞成分結合試薬を含み、前記2つ以上の細胞成分結合試薬の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられ、前記2つ以上の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む、方法。
〔6〕前記2つ以上の細胞成分結合試薬が、2つ以上のタンパク質結合試薬を含み、前記2つ以上のタンパク質結合試薬の各々が、対応する細胞成分結合試薬に関連付けられた前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられ、前記1つ以上の細胞成分標的が、1つ以上のタンパク質標的を含む、前記〔5〕に記載の方法。
〔7〕前記少なくとも1つの細胞の前記サンプル起源を同定する工程が、
複数のバーコードを用いて、前記複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;
前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
前記シーケンシングデータ中の前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記細胞の前記サンプル起源を同定する工程と、を含む、前記〔5〕~〔6〕のいずれか一項に記載の方法。
〔8〕前記少なくとも1つの細胞の前記サンプル起源を同定する工程が、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列の存在又は非存在を同定する工程を含む、前記〔5〕~〔7〕のいずれか一項に記載の方法。
〔9〕前記サンプルインデックス付加配列の存在又は非存在を同定する工程が、
前記少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;
前記複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
前記シーケンシングデータ中の前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに対応する前記複数のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記細胞の前記サンプル起源を同定する工程と、を含む、前記〔8〕に記載の方法。
〔10〕前記少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、前記複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程が、前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する前に、複製アダプターを、前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにライゲートする工程を含み、
前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する工程が、前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにライゲートされた前記複製アダプターを用いて、前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、前記複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔9〕に記載の方法。
〔11〕前記少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、前記複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程が、前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する前に、
捕捉プローブを、前記少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた捕捉プローブを生成する工程と;
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記捕捉プローブを伸長して、前記捕捉プローブに関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含み、
前記少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する工程が、前記捕捉プローブに関連付けられた前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、前記複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔9〕に記載の方法。
〔12〕前記サンプルインデックス付加配列が、6~60ヌクレオチド長である、前記〔1〕~〔11〕のいずれか一項に記載の方法。
〔13〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、前記〔1〕~〔12〕のいずれか一項に記載の方法。
〔14〕前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10、100、1000、又はそれらの組合せのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む、前記〔1〕~〔13〕のいずれか一項に記載の方法。
〔15〕前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む、前記〔1〕~〔14〕のいずれか一項に記載の方法。
〔16〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記細胞成分結合試薬に結合される、前記〔1〕~〔15〕のいずれか一項に記載の方法。
〔17〕前記複数のサンプルの少なくとも1つのサンプルが、単一細胞を含む、前記〔1〕~〔16〕のいずれか一項に記載の方法。
〔18〕前記1つ以上のタンパク質標的、又は前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つが、細胞表面上にある、前記〔1〕~〔17〕のいずれか一項に記載の方法。
〔19〕前記複数のサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含む、前記〔1〕~〔18〕のいずれか一項に記載の方法。
〔20〕前記未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程が、前記複数のサンプルの各々に由来する前記1つ以上の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含む、前記〔19〕に記載の方法。
〔21〕前記未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程が、フローサイトメトリーを用いて、前記2つのサンプルインデックス付加組成物のうちの少なくとも1つの細胞成分結合試薬に結合された細胞を選択する工程を含む、前記〔19〕に記載の方法。
〔22〕前記複数のサンプルの各々から前記1つ以上の細胞を溶解させる工程を含む、前記〔1〕~〔21〕のいずれか一項に記載の方法。
〔23〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記細胞成分結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成される、前記〔1〕~〔22〕のいずれか一項に記載の方法。
〔24〕前記細胞成分結合試薬から前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、前記〔1〕~〔23〕のいずれか一項に記載の方法。
〔25〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程が、UV光切断、化学処理、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより前記細胞成分結合試薬から前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、前記〔24〕に記載の方法。
〔26〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記1つ以上の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でないか、1つの種のゲノム配列に対して相同であるか、又はそれらの組合せである、前記〔1〕~〔25〕のいずれか一項に記載の方法。
〔27〕前記種が、非哺乳動物種である、前記〔26〕に記載の方法。
〔28〕前記複数のサンプルのうちの1つのサンプルが、複数の細胞、組織、腫瘍サンプル、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔1〕~〔27〕のいずれか一項に記載の方法。
〔29〕前記複数のサンプルが、哺乳動物細胞、細菌細胞、ウイルス細胞、酵母細胞、真菌細胞、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔1〕~〔28〕のいずれか一項に記載の方法。
〔30〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記配列を捕捉するように構成された捕捉配列に相補的な配列を含む、前記〔1〕~〔29〕のいずれか一項に記載の方法。
〔31〕前記バーコードが、前記捕捉配列を含む標的結合領域を含む、前記〔30〕に記載の方法。
〔32〕前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、前記〔31〕に記載の方法。
〔33〕前記捕捉配列に相補的な前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記配列が、ポリ(dA)領域を含む、前記〔30〕~〔32〕のいずれか一項に記載の方法。
〔34〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、分子標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はその両方を含む、前記〔1〕~〔33〕のいずれか一項に記載の方法。
〔35〕前記タンパク質標的、又は前記細胞成分標的が、炭水化物、脂質、タンパク質、細胞外タンパク質、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、細胞内タンパク質又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔1〕~〔34〕のいずれか一項に記載の方法。
〔36〕前記タンパク質標的、又は前記細胞成分標的が、10~100の異なるタンパク質標的、又は細胞成分標的を含む群から選択される、前記〔1〕~〔35〕のいずれか一項に記載の方法。
〔37〕前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、前記〔1〕~〔36〕のいずれか一項に記載の方法。
〔38〕前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、前記〔1〕~〔36〕のいずれか一項に記載の方法。
〔39〕前記複数のサンプルインデックス付加組成物の前記サンプルインデックス付加組成物が、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられない第2のタンパク質結合試薬、又は前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられない第2の細胞成分結合試薬を含む、前記〔1〕~〔38〕のいずれか一項に記載の方法。
〔40〕前記タンパク質結合試薬及び前記第2のタンパク質結合試薬が同一であるか、又は前記細胞成分結合試薬及び前記第2の細胞成分結合試薬が同一である、前記〔39〕に記載の方法。
〔41〕前記複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬を含む、前記〔1〕~〔40〕のいずれか一項に記載の方法。
〔42〕前記2つ以上のタンパク質結合試薬、又は前記2つ以上の細胞成分結合試薬に関連付けられた前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列が、同一である、前記〔1〕~〔40〕のいずれか一項に記載の方法。
〔43〕2つ以上のタンパク質結合試薬、又は前記2つ以上の細胞成分結合試薬に関連付けられた前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む、前記〔1〕~〔40〕のいずれか一項に記載の方法。
〔44〕前記複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、前記2つ以上のタンパク質結合試薬、又は前記2つ以上の細胞成分結合試薬を含む、前記〔1〕~〔43〕のいずれか一項に記載の方法。
〔45〕前記複数のバーコードのバーコードが、標的結合領域及び分子標識配列を含み、
前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列が、異なる分子標識配列を含む、前記〔1〕~〔44〕のいずれか一項に記載の方法。
〔46〕前記バーコードが、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔45〕に記載の方法。
〔47〕前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、前記〔45〕~〔46〕のいずれか一項に記載の方法。
〔48〕前記複数のバーコードが、粒子に関連付けられる、前記〔45〕~〔47〕のいずれか一項に記載の方法。
〔49〕前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードが、前記粒子上に固定されるか、前記粒子上に部分的に固定されるか、前記粒子に封入されるか、前記粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、前記〔48〕に記載の方法。
〔50〕前記粒子が崩壊性である、前記〔48〕~〔49〕のいずれか一項に記載の方法。
〔51〕前記粒子がビーズを含む、前記〔48〕~〔50〕のいずれか一項に記載の方法。
〔52〕前記粒子が、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含み、又は前記粒子が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含む、前記〔48〕~〔51〕のいずれか一項に記載の方法。
〔53〕前記粒子が、崩壊性ヒドロゲルビーズを含む、前記〔48〕~〔52〕のいずれか一項に記載の方法。
〔54〕前記粒子の前記バーコードが、少なくとも1000、10000、又はそれらの組合せの異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含む、前記〔48〕~〔53〕のいずれか一項に記載の方法。
〔55〕前記バーコードの前記分子標識配列が、ランダム配列を含む、前記〔54〕に記載の方法。
〔56〕前記粒子が、少なくとも10000のバーコードを含む、前記〔48〕~〔55〕のいずれか一項に記載の方法。
〔57〕前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程が、
前記複数のバーコードを、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、前記〔48〕~〔56〕のいずれか一項に記載の方法。
〔58〕前記バーコードを伸長する工程が、DNAポリメラーゼを用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔57〕に記載の方法。
〔59〕前記バーコードを伸長する工程が、逆転写酵素を用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔57〕に記載の方法。
〔60〕複数のアンプリコンを生成するために、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、前記〔57〕~〔59〕のいずれか一項に記載の方法。
〔61〕前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含む、前記〔60〕に記載の方法。
〔62〕前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含む、前記〔60〕~〔61〕のいずれか一項に記載の方法。
〔63〕前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含む、前記〔62〕に記載の方法。
〔64〕前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程が、複数の確率バーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔1〕~〔63〕のいずれか一項に記載の方法。
〔65〕前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
前記バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む、前記〔1〕~〔64〕のいずれか一項に記載の方法。
〔66〕前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、
前記標的のコピーを、前記バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;
前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含む、前記〔65〕に記載の方法。
〔67〕前記複数のバーコード付き標的の前記シーケンシングデータを取得する工程の前に、前記バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含む、前記〔65〕~〔66〕のいずれか一項に記載の方法。
〔68〕前記バーコード付き標的を増幅して、前記複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によって前記バーコード付き標的を増幅する工程を含む、前記〔67〕に記載の方法。
〔69〕前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、複数の確率バーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含む、前記〔65〕~〔68〕のいずれか一項に記載の方法。
〔70〕複数のサンプルインデックス付加組成物であって、
前記複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、2つ以上の細胞成分結合試薬を含み、
前記2つ以上の細胞成分結合試薬の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられ、
前記2つ以上の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、少なくとも1つの細胞成分標的に特異的に結合することが可能であり、
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルの1つ以上の細胞のサンプル起源を同定するためのサンプルインデックス付加配列を含み、
前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む、複数のサンプルインデックス付加組成物。
〔71〕前記サンプルインデックス付加配列が、6~60ヌクレオチド長である、前記〔70〕に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
〔72〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、前記〔70〕~〔71〕のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
〔73〕前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10、100、1000、又はそれらの組合せのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む、前記〔70〕~〔72〕のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
〔74〕前記細胞成分結合試薬が、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む、前記〔70〕~〔73〕のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
〔75〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記細胞成分結合試薬に結合される、前記〔70〕~〔74〕のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
〔76〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記1つ以上の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でない、前記〔70〕~〔75〕のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
〔77〕前記複数のサンプルの少なくとも1つのサンプルが、単一細胞、複数の細胞、組織、腫瘍サンプル、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔76〕に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
〔78〕前記サンプルが、哺乳動物サンプル、細菌サンプル、ウイルスサンプル、酵母サンプル、真菌サンプル、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔76〕~〔77〕のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
〔79〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、分子標識配列、ポリ(dA)領域、又はそれらの組合せを含む、前記〔70〕~〔78〕のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
〔80〕前記細胞成分標的が、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔70〕~〔79〕のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
〔81〕前記細胞成分標的が、10~100の異なる細胞成分標的を含む群から選択される、前記〔70〕~〔80〕のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
〔82〕前記細胞成分結合試薬が、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、前記〔70〕~〔81〕のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
〔83〕前記細胞成分結合試薬が、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、前記〔70〕~〔81〕のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
〔84〕前記複数のサンプルインデックス付加組成物の前記サンプルインデックス付加組成物が、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられない第2の細胞成分結合試薬を含む、前記〔70〕~〔83〕のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
〔85〕前記細胞成分結合試薬及び前記第2の細胞成分結合試薬が、同一である、前記〔84〕に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
〔86〕コントロール粒子に関連付けられた複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドを含むコントロール粒子組成物であって、
前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの各々が、コントロールバーコード配列及びポリ(dA)領域を含む、コントロール粒子組成物。
〔87〕前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも2つが、異なるコントロールバーコード配列を含む、前記〔86〕に記載のコントロール粒子組成物。
〔88〕前記コントロールバーコード配列が、6~60ヌクレオチド長である、前記〔86〕~〔87〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔89〕前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、前記〔86〕~〔88〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも5、10、100、1000、又はそれらの組合せの前記コントロールバーコード配列が同一である、前記〔86〕~〔89〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔90〕前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも3、5、10、100、又はそれらの組合せが、異なるコントロールバーコード配列を含む、前記〔86〕~〔89〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔91〕前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドが、
第1のコントロールバーコード配列を各々が含む複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドと、
第2のコントロールバーコード配列を各々が含む複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドと、を含み、
前記第1のコントロールバーコード配列及び前記第2のコントロールバーコード配列が、異なる配列を有する、前記〔86〕~〔90〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔92〕前記複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数及び前記複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数がほぼ同じである、前記〔91〕に記載のコントロール粒子組成物。
〔93〕前記複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数及び前記複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数が異なる、前記〔91〕に記載のコントロール粒子組成物。
〔94〕前記複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数が、前記複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数より少なくとも2倍、10倍、100倍、又はそれらの組合せだけ多い、前記〔93〕に記載のコントロール粒子組成物。
〔95〕前記コントロールバーコード配列が、1つの種のゲノム配列に対して相同でない、前記〔86〕~〔94〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔96〕前記コントロールバーコード配列が、1つの種のゲノム配列に対して相同である、前記〔86〕~〔94〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔97〕前記種が、非哺乳動物種である、前記〔96〕に記載のコントロール粒子組成物。
〔98〕前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、分子標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はその両方を含む、前記〔86〕~〔97〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔99〕前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも1つが、リンカーを介して前記コントロール粒子に関連付けられる、前記〔86〕~〔98〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔100〕前記コントロール粒子の直径が、約1~1000マイクロメートル、約10~100マイクロメートル、約7.5マイクロメートル、又はそれらの組合せである、前記〔86〕~〔99〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔101〕前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドが、前記コントロール粒子上に固定されるか、前記コントロール粒子上に部分的に固定されるか、前記コントロール粒子に封入されるか、前記コントロール粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、前記〔86〕~〔100〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔102〕前記コントロール粒子が崩壊性である、前記〔86〕~〔101〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔103〕前記コントロール粒子が、ビーズを含む、前記〔86〕~〔102〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔104〕前記コントロール粒子が、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含み、又は前記コントロール粒子が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、又はそれらの任意の組合せの材料を含む、前記〔86〕~〔103〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔105〕前記コントロール粒子が、崩壊性ヒドロゲル粒子を含む、前記〔86〕~〔104〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔106〕前記コントロール粒子が、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔86〕~〔105〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔107〕前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔86〕~〔106〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔108〕前記コントロール粒子が、複数の第1の細胞成分結合試薬に関連付けられ、
前記複数の第1の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの1つに関連付けられる、前記〔86〕~〔107〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔109〕前記第1の細胞成分結合試薬が、第1の抗体を含む、前記〔108〕に記載のコントロール粒子組成物。
〔110〕前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記第1の細胞成分結合試薬に結合される、前記〔108〕~〔109〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔111〕前記第1の細胞成分結合試薬が、同一のコントロールバーコード配列を有する前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの2つ以上に関連付けられる、前記〔108〕~〔110〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔112〕前記第1の細胞成分結合試薬が、異なるコントロールバーコード配列を有する前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの2つ以上に関連付けられる、前記〔108〕~〔111〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔113〕前記複数の第1の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドのいずれにも関連付けられない、前記〔108〕~〔112〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔114〕前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドに関連付けられた前記第1の細胞成分結合試薬及びいずれのコントロール粒子オリゴヌクレオチドにも関連付けられない前記第1の細胞成分結合試薬が、同一の細胞成分結合試薬である、前記〔113〕に記載のコントロール粒子組成物。
〔115〕前記コントロール粒子が、複数の第2の細胞成分結合試薬に関連付けられる、前記〔108〕~〔114〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔116〕前記複数の第2の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの1つに関連付けられる、前記〔115〕に記載のコントロール粒子組成物。
〔117〕前記第1の細胞成分結合試薬に関連付けられた前記コントロール粒子オリゴヌクレオチド及び前記第2の細胞成分結合試薬に関連付けられた前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、異なるコントロールバーコード配列を含む、前記〔116〕に記載のコントロール粒子組成物。
〔118〕前記第1の細胞成分結合試薬及び前記第2の細胞成分結合試薬が、同一の細胞成分結合試薬である、前記〔116〕に記載のコントロール粒子組成物。
〔119〕前記第1の細胞成分結合試薬が、パートナー結合試薬に関連付けられ、前記第1の細胞成分結合試薬が、前記パートナー結合試薬を用いて前記コントロール粒子に関連付けられる、前記〔108〕~〔118〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔120〕前記パートナー結合試薬が、パートナー抗体を含む、前記〔119〕に記載のコントロール粒子組成物。
〔121〕前記パートナー抗体が、抗ネコ抗体、抗ニワトリ抗体、抗ウシ抗体、抗イヌ抗体、抗ロバ抗体、抗ヤギ抗体、抗モルモット抗体、抗ハムスター抗体、抗ウマ抗体、抗ヒト抗体、抗ラマ抗体、抗サル抗体、抗マウス抗体、抗ブタ抗体、抗ウサギ抗体、抗ラット抗体、抗ヒツジ抗体、又はそれらの組合せを含む、前記〔120〕に記載のコントロール粒子組成物。
〔122〕前記パートナー抗体が、免疫グロブリンG(IgG)、F(ab’)フラグメント、F(ab’) 2 フラグメント、それらの組合せ、又はそれらのフラグメントを含む、前記〔120〕~〔121〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔123〕前記第1の細胞成分結合試薬が、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔108〕~〔122〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔124〕前記第2の細胞成分結合試薬が、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔108〕~〔123〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔125〕前記〔86〕~〔124〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物と;
複数のバーコードと、
を含む、キット。
〔126〕前記複数のバーコードのバーコードが、標的結合領域及び分子標識配列を含み、
前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列が、異なる分子標識配列を含む、前記〔125〕に記載のキット。
〔127〕前記バーコードが、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔126〕に記載のキット。
〔128〕前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、前記〔126〕~〔127〕のいずれか一項に記載のキット。
〔129〕前記複数のバーコードが、バーコーディング粒子に関連付けられる、前記〔125〕~〔128〕のいずれか一項に記載のキット。
〔130〕前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードが、前記バーコーディング粒子上に固定されるか、前記バーコーディング粒子上に部分的に固定されるか、前記バーコーディング粒子に封入されるか、前記バーコーディング粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、前記〔129〕に記載のキット。
〔131〕前記バーコーディング粒子が崩壊性である、前記〔129〕~〔130〕のいずれか一項に記載のキット。
〔132〕標的の数を決定するための方法であって、
複数の確率バーコードを用いて、複数の細胞のうちの1つの細胞の複数の標的及び複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的及び複数の確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、
前記複数の確率バーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数の確率バーコードの少なくとも2つの確率バーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数の確率バーコードの少なくとも2つの確率バーコードが、同一の細胞標識配列を含み、
コントロール粒子組成物が、前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに関連付けられたコントロール粒子を含み、前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの各々が、コントロールバーコード配列、及び前記複数の確率バーコードの少なくとも1つの標的結合領域に実質的に相補的な配列を含む擬似標的領域を含む工程と;
前記複数の確率バーコード付き標的及び前記複数の確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
前記シーケンシングデータ中の前記コントロールバーコード配列を有する前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数をカウントする工程と;
前記複数の標的の少なくとも1つの標的について:
前記シーケンシングデータ中の前記標的に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数をカウントする工程と;
前記標的の数を推定する工程と、を含み、推定された前記標的の数が、カウントされた前記標的に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数及び前記コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数に相関している、方法。
〔133〕前記擬似標的領域が、ポリ(dA)領域を含む、前記〔132〕に記載の方法。
〔134〕前記擬似標的領域が、前記標的の部分配列を含む、前記〔132〕~〔133〕のいずれか一項に記載の方法。
〔135〕前記コントロールバーコード配列が、6~60ヌクレオチド長である、前記〔132〕~〔134〕のいずれか一項に記載の方法。
〔136〕前記コントロールバーコードオリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、前記〔132〕~〔135〕のいずれか一項に記載の方法。
〔137〕前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも5、10、100、1000、又はそれらの組合せの前記コントロールバーコード配列が同一である、前記〔132〕~〔136〕のいずれか一項に記載の方法。
〔138〕前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも3、5、10、100、又はそれらの組合せが、異なるコントロールバーコード配列を含む、前記〔132〕~〔137〕のいずれか一項に記載の方法。
〔139〕前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドが、
第1のコントロールバーコード配列を各々が含む複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドと、
第2のコントロールバーコード配列を各々が含む複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドと、を含み、
前記第1のコントロールバーコード配列及び前記第2のコントロールバーコード配列が、異なる配列を有する、前記〔132〕~〔138〕のいずれか一項に記載の方法。
〔140〕前記複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数及び前記複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数が、ほぼ同じである、前記〔139〕に記載の方法。
〔141〕前記複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数及び前記複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数が、異なる、前記〔139〕に記載の方法。
〔142〕前記複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数が、前記複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数より少なくとも2倍、10倍、100倍、又はそれらの組合せだけ多い、前記〔141〕に記載の方法。
〔143〕前記シーケンシングデータ中の前記コントロールバーコード配列を有する前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数をカウントする工程が、
前記シーケンシングデータ中の前記第1のコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数をカウントする工程と;
前記シーケンシングデータ中の前記第2のコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数をカウントする工程と、を含む、前記〔139〕~〔142〕のいずれか一項に記載の方法。
〔144〕推定された前記標的の数が、
カウントされた前記標的に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数、
前記第1のコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数、及び
前記第2のコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数
に相関している、前記〔143〕に記載の方法。
〔145〕推定された前記標的の数が、
カウントされた前記標的に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数、
前記コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数、及び
前記コントロールバーコード配列を含む前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数
に相関している、前記〔132〕~〔144〕のいずれか一項に記載の方法。
〔146〕推定された前記標的の数が、
カウントされた前記標的に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数、及び
前記コントロールバーコード配列を含む前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数と、
前記コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数と、
の比率に相関している、前記〔145〕に記載の方法。
〔147〕前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、前記細胞のゲノム配列に対して相同でないか、1つの種のゲノム配列に対して相同でないか、1つの種のゲノム配列に対して相同であるか、又はそれらの組合せである、前記〔132〕~〔146〕のいずれか一項に記載の方法。
〔148〕前記種が、非哺乳動物種である、前記〔147〕に記載の方法。
〔149〕前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記コントロール粒子に結合される、前記〔132〕~〔148〕のいずれか一項に記載の方法。
〔150〕前記コントロール粒子の直径が、約1~1000マイクロメートル、約10~100マイクロメートル、約7.5マイクロメートル、又はそれらの組合せである、前記〔132〕~〔149〕のいずれか一項に記載の方法。
〔151〕前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドが、前記コントロール粒子上に固定されるか、前記コントロール粒子上に部分的に固定されるか、前記コントロール粒子に封入されるか、前記コントロール粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、前記〔132〕~〔150〕のいずれか一項に記載の方法。
〔152〕前記複数の標的及び前記コントロール粒子及び前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付ける工程の前に、前記コントロール粒子から前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも1つを放出する工程を含む、前記〔132〕~〔151〕のいずれか一項に記載の方法。
〔153〕前記コントロール粒子が崩壊性である、前記〔132〕~〔152〕のいずれか一項に記載の方法。
〔154〕前記コントロール粒子が、コントロール粒子ビーズを含む、前記〔132〕~〔153〕のいずれか一項に記載の方法。
〔155〕前記コントロール粒子が、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含み、又は前記コントロール粒子が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、又はそれらの任意の組合せの材料を含む、前記〔132〕~〔154〕のいずれか一項に記載の方法。
〔156〕前記コントロール粒子が、崩壊性ヒドロゲル粒子を含む、前記〔132〕~〔155〕のいずれか一項に記載の方法。
〔157〕前記コントロール粒子が、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔132〕~〔156〕のいずれか一項に記載の方法。
〔158〕前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔132〕~〔157〕のいずれか一項に記載の方法。
〔159〕前記コントロール粒子が、複数の第1の細胞成分結合試薬に関連付けられ、
前記複数の第1の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの1つに関連付けられる、前記〔132〕~〔158〕のいずれか一項に記載の方法。
〔160〕前記第1の細胞成分結合試薬が、第1の抗体を含む、前記〔159〕に記載の方法。
〔161〕前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記第1の細胞成分結合試薬に結合される、前記〔159〕~〔160〕のいずれか一項に記載の方法。
〔162〕前記第1の細胞成分結合試薬が、同一のコントロールバーコード配列を有する前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの2つ以上に関連付けられる、前記〔159〕~〔161〕のいずれか一項に記載の方法。
〔163〕前記第1の細胞成分結合試薬が、異なるコントロールバーコード配列を有する前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの2つ以上に関連付けられる、前記〔159〕~〔162〕のいずれか一項に記載の方法。
〔164〕前記複数の第1の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドのいずれにも関連付けられない、前記〔159〕~〔163〕のいずれか一項に記載の方法。
〔165〕前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドに関連付けられた前記第1の細胞成分結合試薬及びいずれのコントロール粒子オリゴヌクレオチドにも関連付けられない前記第1の細胞成分結合試薬が、同一の細胞成分結合試薬である、前記〔164〕に記載の方法。
〔166〕前記コントロール粒子が、複数の第2の細胞成分結合試薬に関連付けられる、前記〔164〕~〔165〕のいずれか一項に記載の方法。
〔167〕前記複数の第2の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの1つに関連付けられる、前記〔166〕に記載の方法。
〔168〕前記第1の細胞成分結合試薬に関連付けられた前記コントロール粒子オリゴヌクレオチド及び前記第2の細胞成分結合試薬に関連付けられた前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、異なるコントロールバーコード配列を含む、前記〔167〕に記載の方法。
〔169〕前記第1の細胞成分結合試薬及び前記第2の細胞成分結合試薬が、同一の細胞成分結合試薬である、前記〔167〕に記載の方法。
〔170〕前記第1の細胞成分結合試薬が、パートナー結合試薬に関連付けられ、前記第1の細胞成分結合試薬が、前記パートナー結合試薬を用いて前記コントロール粒子に関連付けられる、前記〔159〕~〔169〕のいずれか一項に記載の方法。
〔171〕前記パートナー結合試薬が、パートナー抗体を含む、前記〔170〕に記載の方法。
〔172〕前記パートナー抗体が、抗ネコ抗体、抗ニワトリ抗体、抗ウシ抗体、抗イヌ抗体、抗ロバ抗体、抗ヤギ抗体、抗モルモット抗体、抗ハムスター抗体、抗ウマ抗体、抗ヒト抗体、抗ラマ抗体、抗サル抗体、抗マウス抗体、抗ブタ抗体、抗ウサギ抗体、抗ラット抗体、抗ヒツジ抗体、又はそれらの組合せを含む、前記〔171〕に記載の方法。
〔173〕前記パートナー抗体が、免疫グロブリンG(IgG)、F(ab’)フラグメント、F(ab’) 2 フラグメント、それらの組合せ、又はそれらのフラグメントを含む、前記〔171〕~〔172〕のいずれか一項に記載の方法。
〔174〕前記第1の細胞成分結合試薬が、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔159〕~〔173〕のいずれか一項に記載の方法。
〔175〕前記第2の細胞成分結合試薬が、検出可能な部分、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はその両方に関連付けられる、前記〔159〕~〔174〕のいずれか一項に記載の方法。
〔176〕前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、前記〔132〕~〔175〕のいずれか一項に記載の方法。
〔177〕前記複数の確率バーコードが、バーコーディング粒子に関連付けられる、前記〔132〕~〔176〕のいずれか一項に記載の方法。
〔178〕前記複数の確率バーコードの少なくとも1つの確率バーコードが、前記バーコーディング粒子上に固定されるか、前記バーコーディング粒子上に部分的に固定されるか、前記バーコーディング粒子に封入されるか、前記バーコーディング粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、前記〔177〕に記載の方法。
〔179〕前記バーコーディング粒子が崩壊性である、前記〔177〕~〔178〕のいずれか一項に記載の方法。
〔180〕前記バーコーディング粒子が、バーコーディングビーズを含む、前記〔177〕~〔179〕のいずれか一項に記載の方法。
〔181〕前記バーコーディングビーズが、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含み、又は前記バーコーディング粒子が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、又はそれらの任意の組合せの材料を含む、前記〔177〕~〔180〕のいずれか一項に記載の方法。
〔182〕前記バーコーディング粒子が、崩壊性ヒドロゲル粒子を含む、前記〔177〕~〔181〕のいずれか一項に記載の方法。
〔183〕前記バーコーディング粒子の前記確率バーコードが、少なくとも1000、10000、又はそれらの組合せの異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含む、前記〔177〕~〔182〕のいずれか一項に記載の方法。
〔184〕前記確率バーコードの前記分子標識配列が、ランダム配列を含む、前記〔177〕~〔183〕のいずれか一項に記載の方法。
〔185〕前記バーコーディング粒子が、少なくとも10000の確率バーコードを含む、前記〔177〕~〔184〕のいずれか一項に記載の方法。
〔186〕前記複数の確率バーコードを用いて、前記複数の標的及び前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付ける工程が、
前記複数の確率バーコードを、前記複数の標的の標的及び前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドのコントロール粒子オリゴヌクレオチドと接触させて、前記標的及び前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた確率バーコードを生成する工程と;
前記標的及び前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記確率バーコードを伸長して、前記複数の確率バーコード付き標的及び前記複数の確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、前記〔132〕~〔185〕のいずれか一項に記載の方法。
〔187〕前記確率バーコードを伸長する工程が、DNAポリメラーゼ、逆転写酵素、又はそれらの組合せを用いて、前記確率バーコードを伸長する工程を含む、前記〔186〕に記載の方法。
〔188〕複数のアンプリコンを生成するために、前記複数の確率バーコード付き標的及び前記複数の確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、前記〔132〕~〔187〕のいずれか一項に記載の方法。
〔189〕前記複数の確率バーコード付き標的及び前記複数の確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、
前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも一部、又は
前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも一部
を増幅する工程を含む、前記〔188〕に記載の方法。
〔190〕前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含む、前記〔188〕~〔189〕のいずれか一項に記載の方法。
〔191〕前記シーケンシングデータを取得する工程が、
前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも一部、又は
前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも一部
をシーケンシングする工程を含む、前記〔190〕に記載の方法。
〔192〕細胞同定のための方法であって、
第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
前記第1の複数の細胞の各々及び前記第2の複数の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、
前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
得られた前記シーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に関連付けられた細胞標識配列を同定する工程と;
得られた前記シーケンシングデータから、前記細胞標識配列に関連付けられたシーケンシングデータを除去する工程と、を含む、方法。
〔193〕前記第1の複数の細胞及び前記第2の複数の細胞を、それぞれ前記2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程が、
前記第1の複数の細胞を、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の第1のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と;
前記第1の複数の細胞を、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の第2のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と、を含む、前記〔192〕に記載の方法。
〔194〕前記サンプルインデックス付加配列が、6560ヌクレオチド長である、前記〔192〕~〔193〕のいずれか一項に記載の方法。
〔195〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、前記〔192〕~〔194〕のいずれか一項に記載の方法。
〔196〕前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10、100、1000、又はそれらの組合せのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む、前記〔192〕~〔195〕のいずれか一項に記載の方法。
〔197〕前記細胞成分結合試薬が、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む、前記〔192〕~〔196〕のいずれか一項に記載の方法。
〔198〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記細胞成分結合試薬に結合される、前記〔192〕~〔197〕のいずれか一項に記載の方法。
〔199〕前記複数のサンプルの少なくとも1つのサンプルが、単一細胞を含む、前記〔192〕~〔198〕のいずれか一項に記載の方法。
〔200〕前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つが、細胞表面上にある、前記〔192〕~〔199〕のいずれか一項に記載の方法。
〔201〕前記2つのサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含む、前記〔192〕~〔200〕のいずれか一項に記載の方法。
〔202〕前記未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程が、前記第1の複数の細胞及び前記第2の複数の細胞の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含む、前記〔201〕に記載の方法。
〔203〕前記未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程が、フローサイトメトリーを用いて、前記2つのサンプルインデックス付加組成物のうちの少なくとも1つの細胞成分結合試薬に結合された細胞を選択する工程を含む、前記〔201〕に記載の方法。
〔204〕前記複数のサンプルの各々から前記1つ以上の細胞を溶解させる工程を含む、前記〔192〕~〔203〕のいずれか一項に記載の方法。
〔205〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記細胞成分結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成される、前記〔192〕~〔204〕のいずれか一項に記載の方法。
〔206〕前記細胞成分結合試薬から前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、前記〔192〕~〔205〕のいずれか一項に記載の方法。
〔207〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程が、UV光切断、化学処理、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより前記細胞成分結合試薬から前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、前記〔206〕に記載の方法。
〔208〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記1つ以上の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でないか、又は1つの種のゲノム配列に対して相同であるか、又はそれらの組合せである、前記〔192〕~〔207〕のいずれか一項に記載の方法。
〔209〕前記種が、非哺乳動物種である、前記〔208〕に記載の方法。
〔210〕前記複数のサンプルのうちの1つのサンプルが、複数の細胞、組織、腫瘍サンプル、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔192〕~〔209〕のいずれか一項に記載の方法。
〔211〕前記複数のサンプルが、哺乳動物細胞、細菌細胞、ウイルス細胞、酵母細胞、真菌細胞、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔192〕~〔210〕のいずれか一項に記載の方法。
〔212〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの捕捉配列に相補的な配列を含む、前記〔192〕~〔211〕のいずれか一項に記載の方法。
〔213〕前記バーコードが、前記捕捉配列を含む標的結合領域を含む、前記〔212〕に記載の方法。
〔214〕前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、前記〔213〕に記載の方法。
〔215〕前記バーコードの前記捕捉配列に相補的な前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記配列が、ポリ(dA)領域を含む、前記〔212〕~〔214〕のいずれか一項に記載の方法。
〔216〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、分子標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はその両方を含む、前記〔192〕~〔215〕のいずれか一項に記載の方法。
〔217〕前記細胞成分標的が、炭水化物、脂質、タンパク質、細胞外タンパク質、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、細胞内タンパク質又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔192〕~〔216〕のいずれか一項に記載の方法。
〔218〕前記細胞成分標的が、10~100の異なるタンパク質標的を含む群から選択される、前記〔192〕~〔217〕のいずれか一項に記載の方法。
〔219〕前記細胞成分結合試薬が、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、前記〔192〕~〔218〕のいずれか一項に記載の方法。
〔220〕前記細胞成分結合試薬が、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、前記〔192〕~〔218〕のいずれか一項に記載の方法。
〔221〕前記複数のサンプルインデックス付加組成物の前記サンプルインデックス付加組成物が、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと結合されない第2の細胞成分結合試薬を含む、前記〔192〕~〔220〕のいずれか一項に記載の方法。
〔222〕前記細胞成分結合試薬及び前記第2の細胞成分結合試薬が、同一である、前記〔221〕に記載の方法。
〔223〕前記細胞成分結合試薬が、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔192〕~〔222〕のいずれか一項に記載の方法。
〔224〕前記複数のバーコードのバーコードが、標的結合領域及び分子標識配列を含み、
前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列が、異なる分子標識配列を含む、前記〔192〕~〔223〕のいずれか一項に記載の方法。
〔225〕前記バーコードが、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔224〕に記載の方法。
〔226〕前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、前記〔224〕~〔225〕のいずれか一項に記載の方法。
〔227〕前記複数のバーコードが、粒子に関連付けられる、前記〔224〕~〔226〕のいずれか一項に記載の方法。
〔228〕前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードが、前記粒子上に固定されるか、前記粒子上に部分的に固定されるか、前記粒子に封入されるか、前記粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、前記〔227〕に記載の方法。
〔229〕前記粒子が崩壊性である、前記〔227〕~〔228〕のいずれか一項に記載の方法。
〔230〕前記粒子がビーズを含む、前記〔227〕~〔229〕のいずれか一項に記載の方法。
〔231〕前記ビーズが、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含み、又は前記粒子が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含む、前記〔227〕~〔230〕のいずれか一項に記載の方法。
〔232〕前記粒子が、崩壊性ヒドロゲル粒子を含む、前記〔227〕~〔231〕のいずれか一項に記載の方法。
〔233〕前記粒子が、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔227〕~〔232〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔234〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔227〕~〔232〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔235〕前記粒子の前記バーコードが、少なくとも1000、10000、又はそれらの組合せの異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含む、前記〔227〕~〔234〕のいずれか一項に記載の方法。
〔236〕前記バーコードの前記分子標識配列が、ランダム配列を含む、前記〔235〕に記載の方法。
〔237〕前記粒子が、少なくとも10000のバーコードを含む、前記〔227〕~〔236〕のいずれか一項に記載の方法。
〔238〕前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程が、
前記複数のバーコードを、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、前記〔192〕~〔237〕のいずれか一項に記載の方法。
〔239〕前記バーコードを伸長する工程が、DNAポリメラーゼを用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔238〕に記載の方法。
〔240〕前記バーコードを伸長する工程が、逆転写酵素を用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔238〕に記載の方法。
〔241〕複数のアンプリコンを生成するために、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、前記〔238〕~〔240〕のいずれか一項に記載の方法。
〔242〕前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含む、前記〔241〕に記載の方法。
〔243〕前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含む、前記〔241〕~〔242〕のいずれか一項に記載の方法。
〔244〕前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含む、前記〔243〕に記載の方法。
〔245〕前記少なくとも1つの細胞の前記サンプル起源を同定する工程が、前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程を含む、前記〔192〕~〔244〕のいずれか一項に記載の方法。
〔246〕前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程が、複数の確率バーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔192〕~〔245〕のいずれか一項に記載の方法。
〔247〕前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
前記バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む、前記〔192〕~〔246〕のいずれか一項に記載の方法。
〔248〕前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、
前記標的のコピーを、前記バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;
前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含む、前記〔247〕に記載の方法。
〔249〕前記複数のバーコード付き標的の前記シーケンシングデータを取得する工程の前に、前記バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含む、前記〔247〕~〔248〕のいずれか一項に記載の方法。
〔250〕前記バーコード付き標的を増幅して、前記複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によって前記バーコード付き標的を増幅する工程を含む、前記〔249〕に記載の方法。
〔251〕前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、複数の確率バーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含む、前記〔247〕~〔250〕のいずれか一項に記載の方法。
〔252〕シーケンシングコントロールのための方法であって、
複数の細胞の1つ以上の細胞を、複数のコントロール組成物のうちの1つのコントロール組成物と接触させる工程であって、
前記複数の細胞のうちの1つの細胞が、複数の標的及び複数のタンパク質標的を含み、
前記複数のコントロール組成物の各々が、コントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、前記タンパク質結合試薬が、前記複数のタンパク質標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、前記コントロールオリゴヌクレオチドが、コントロールバーコード配列、及び前記複数のバーコードのうちの少なくとも1つの前記標的結合領域と実質的に相補的な配列を含む擬似標的領域を含む工程と;
複数のバーコードを用いて、前記コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程であって、
前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
前記シーケンシングデータ中の前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも1つの特性を用いて、前記1つ以上の細胞の少なくとも1つの特性を決定する工程と、を含む、方法。
〔253〕シーケンシングコントロールのための方法であって、
複数の細胞の1つ以上の細胞を、複数のコントロール組成物のうちの1つのコントロール組成物と接触させる工程であって、
前記複数の細胞のうちの1つの細胞が、複数の標的及び複数の細胞成分標的を含み、
前記複数のコントロール組成物の各々が、コントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記複数の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、前記コントロールオリゴヌクレオチドが、コントロールバーコード配列、及び前記複数のバーコードのうちの少なくとも1つの前記標的結合領域と実質的に相補的な配列を含む擬似標的領域を含む工程と;
複数のバーコードを用いて、前記コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程であって、
前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
前記シーケンシングデータ中の前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも1つの特性を用いて、前記1つ以上の細胞の少なくとも1つの特性を決定する工程と、を含む、方法。
〔254〕前記細胞成分標的が、タンパク質標的を含む、前記〔253〕に記載の方法。
〔255〕シーケンシングコントロールのための方法であって、
複数の細胞の1つ以上の細胞を、複数のコントロール組成物のうちの1つのコントロール組成物と接触させる工程であって、
前記複数の細胞のうちの1つの細胞が、複数の標的及び複数の細胞成分標的を含み、
前記複数のコントロール組成物の各々が、コントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記複数の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、前記コントロールオリゴヌクレオチドが、コントロールバーコード配列、及び前記複数のバーコードのうちの少なくとも1つの前記標的結合領域と実質的に相補的な配列を含む擬似標的領域を含む工程と;
前記複数のコントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも1つの特性を用いて、前記1つ以上の細胞の少なくとも1つの特性を決定する工程と、を含む、方法。
〔256〕前記細胞成分標的が、タンパク質標的を含む、前記〔255〕に記載の方法。
〔257〕複数のバーコードを用いて、前記コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程であって、前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と、を含む、前記〔255〕~〔256〕のいずれか一項に記載の方法。
〔258〕前記擬似標的領域が、ポリ(dA)領域を含む、前記〔252〕~〔257〕のいずれか一項に記載の方法。
〔259〕前記コントロールバーコード配列が、6~60ヌクレオチド長である、前記〔252〕~〔258〕のいずれか一項に記載の方法。
〔260〕前記コントロールバーコードオリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、前記〔252〕~〔259〕のいずれか一項に記載の方法。
〔261〕前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも2、10、100、1000、又はそれらの組合せの前記コントロールバーコード配列が同一である、前記〔252〕~〔260〕のいずれか一項に記載の方法。
〔262〕前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも2、10、100、1000、又はそれらの組合せが、異なるコントロールバーコード配列を含む、前記〔252〕~〔261〕のいずれか一項に記載の方法。
〔263〕前記1つ以上の細胞の前記少なくとも1つの特性を決定する工程が、
前記シーケンシングデータ中の前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有する細胞標識配列の数を決定する工程と;
前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有する細胞標識配列の数を使用して前記1つ以上の細胞の数を決定する工程と、を含む、前記〔252〕~〔262〕のいずれか一項に記載の方法。
〔264〕決定された前記1つ以上の細胞の数に基づいて単一細胞捕捉効率を決定する工程を含む、前記〔263〕に記載の方法。
〔265〕決定された前記1つ以上の細胞の数と前記複数の細胞の数の比に基づいて単一細胞捕捉効率を決定する工程を含む、前記〔263〕に記載の方法。
〔266〕前記1つ以上の細胞の前記少なくとも1つの特性を決定する工程が、
前記シーケンシングデータにおける各細胞標識について、前記細胞標識及び前記コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数を決定する工程と;
前記細胞標識及び前記コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数を使用して前記1つ以上の細胞の数を決定する工程と、を含む、前記〔252〕~〔265〕のいずれか一項に記載の方法。
〔267〕前記細胞標識及び前記コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数を決定する工程が、
前記シーケンシングデータにおける各細胞標識について、前記細胞標識及び前記コントロールバーコード配列に関連付けられた最多数の識別可能な配列を有する分子標識配列の数を決定する工程を含む、前記〔266〕に記載の方法。
〔268〕前記細胞標識及び前記コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数を使用して前記1つ以上の細胞の数を決定する工程が、
最多数の識別可能な配列を有する分子標識配列の数に関連付けられた前記シーケンシングデータにおいて、細胞標識の数と最多数の識別可能な配列を有する分子標識配列の数のプロットを作製する工程と;
前記1つ以上の細胞の数として前記プロットにおけるカットオフを決定する工程と、を含む、前記〔267〕に記載の方法。
〔269〕前記コントロールオリゴヌクレオチドが、前記複数の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でなく、又は前記コントロールオリゴヌクレオチドが、1つの種のゲノム配列に対して相同である、前記〔252〕~〔268〕のいずれか一項に記載の方法。
〔270〕前記種が、非哺乳動物種である、前記〔269〕に記載の方法。
〔271〕前記コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程の前に、前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬から前記コントロールオリゴヌクレオチドを放出する工程を含む、前記〔252〕~〔270〕のいずれか一項に記載の方法。
〔272〕前記複数のコントロール組成物の未結合のコントロール組成物を除去する工程を含む、前記〔252〕~〔271〕のいずれか一項に記載の方法。
〔273〕前記未結合のコントロール組成物を除去する工程が、前記複数の細胞の前記1つ以上の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含む、前記〔272〕に記載の方法。
〔274〕前記未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程が、フローサイトメトリーを用いて、前記コントロール組成物の、少なくとも1つのタンパク質結合試薬、又は少なくとも1つの細胞成分結合試薬に結合された細胞を選択する工程を含む、前記〔273〕に記載の方法。
〔275〕前記複数のタンパク質標的の少なくとも1つ、又は前記複数の細胞成分標的の少なくとも1つが、細胞表面上で発現される、前記〔252〕~〔274〕のいずれか一項に記載の方法。
〔276〕前記複数のタンパク質標的の少なくとも1つ、又は前記複数の細胞成分標的の少なくとも1つが、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔252〕~〔275〕のいずれか一項に記載の方法。
〔277〕前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、浸潤、又はそれらの組合せを含む、前記〔252〕~〔276〕のいずれか一項に記載の方法。
〔278〕前記タンパク質結合試薬のタンパク質標的が、10~100の異なるタンパク質標的を含む群から選択され、又は前記細胞成分結合試薬の細胞成分標的が、10~100の異なる細胞成分標的を含む群から選択される、前記〔252〕~〔277〕のいずれか一項に記載の方法。
〔279〕前記タンパク質結合試薬のタンパク質標的、又は前記細胞成分結合試薬の細胞成分標的が、炭水化物、脂質、タンパク質、細胞外タンパク質、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔278〕に記載の方法。
〔280〕前記コントロールオリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬に結合される、前記〔252〕~〔279〕のいずれか一項に記載の方法。
〔281〕前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、同一のコントロールバーコード配列を有する2つ以上のコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられる、前記〔252〕~〔280〕のいずれか一項に記載の方法。
〔282〕前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、異なる同一のコントロールバーコード配列を有する2つ以上のコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられる、前記〔252〕~〔281〕のいずれか一項に記載の方法。
〔283〕前記複数のコントロール組成物のタンパク質結合試薬、又は第2の細胞成分結合試薬が、前記コントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられない、前記〔252〕~〔282〕のいずれか一項に記載の方法。
〔284〕前記タンパク質結合試薬及び前記第2のタンパク質結合試薬が、同一であるか、又は前記細胞成分結合試薬及び前記第2の細胞成分結合試薬が、同一である、前記〔283〕に記載の方法。
〔285〕前記バーコードが、ユニバーサルプライマーのための結合部位を含む、前記〔252〕~〔284〕のいずれか一項に記載の方法。
〔286〕前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、前記〔252〕~〔285〕のいずれか一項に記載の方法。
〔287〕前記複数のバーコードが、バーコーディング粒子に関連付けられる、前記〔252〕~〔286〕のいずれか一項に記載の方法。
〔288〕前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードが、前記バーコーディング粒子上に固定されるか、前記バーコーディング粒子上に部分的に固定されるか、前記バーコーディング粒子に封入されるか、前記バーコーディング粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、前記〔287〕に記載の方法。
〔289〕前記バーコーディング粒子が崩壊性である、前記〔287〕~〔288〕のいずれか一項に記載の方法。
〔290〕前記バーコーディング粒子が、バーコーディングビーズを含む、前記〔287〕~〔289〕のいずれか一項に記載の方法。
〔291〕前記バーコーディング粒子が、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含み、又は前記バーコーディング粒子が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、又はそれらの任意の組合せの材料を含む、前記〔287〕~〔290〕のいずれか一項に記載の方法。
〔292〕前記バーコーディング粒子が、崩壊性ヒドロゲル粒子を含む、前記〔287〕~〔291〕のいずれか一項に記載の方法。
〔293〕前記バーコーディング粒子が、光学的部分に関連付けられる、前記〔287〕~〔292〕のいずれか一項に記載の方法。
〔294〕前記コントロールオリゴヌクレオチドが、光学的部分に関連付けられる、前記〔287〕~〔293〕のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
〔295〕前記バーコーディング粒子の前記バーコードが、少なくとも1000、10000、又はそれらの組合せの異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含む、前記〔287〕~〔294〕のいずれか一項に記載の方法。
〔296〕前記バーコードの前記分子標識配列が、ランダム配列を含む、前記〔287〕~〔295〕のいずれか一項に記載の方法。
〔297〕前記バーコーディング粒子が、少なくとも10000のバーコードを含む、前記〔287〕~〔296〕のいずれか一項に記載の方法。
〔298〕前記コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程が、複数の確率バーコードを用いて、前記コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数の確率バーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔252〕~〔297〕のいずれか一項に記載の方法。
〔299〕前記複数のバーコードを用いて、前記複数のコントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程が、
前記複数のバーコードを、前記複数のコントロール組成物のコントロールオリゴヌクレオチドと接触させて、前記コントロールオリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;
前記コントロールオリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記確率バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、前記〔252〕~〔298〕のいずれか一項に記載の方法。
〔300〕前記バーコードを伸長する工程が、DNAポリメラーゼ、逆転写酵素、又はそれらの組合せを用いて、前記バーコードを伸長する工程を含む、前記〔299〕に記載の方法。
〔301〕複数のアンプリコンを生成するために、前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、前記〔252〕~〔300〕のいずれか一項に記載の方法。
〔302〕前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを増幅する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記コントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含む、前記〔301〕に記載の方法。
〔303〕前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含む、前記〔301〕~〔302〕のいずれか一項に記載の方法。
〔304〕前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記コントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含む、前記〔303〕に記載の方法。
〔305〕細胞同定のための方法であって、
第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ、複数のサンプルインデックス付加組成物の2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
前記第1の複数の細胞の各々及び前記第2の複数の細胞の各々が、1つ以上のタンパク質標的を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、前記タンパク質結合試薬が、1つ以上のタンパク質標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって,
前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
得られた前記シーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞標識配列を同定する工程と;
得られた前記シーケンシングデータから、2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた前記1つ以上の細胞標識配列に関連付けられた前記シーケンシングデータを除去する工程と、を含む、方法。
〔306〕マルチプレットの同定のための方法であって、
第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ、複数のサンプルインデックス付加組成物の2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
前記第1の複数の細胞の各々及び前記第2の複数の細胞の各々が、1つ以上のタンパク質標的を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、前記タンパク質結合試薬が、1つ以上のタンパク質標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、
前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
得られた前記シーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の多細胞標識配列を同定する工程と、を含む、方法。
〔307〕細胞同定のための方法であって、
第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ、複数のサンプルインデックス付加組成物の2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
前記第1の複数の細胞の各々及び前記第2の複数の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、
前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
得られた前記シーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞標識配列を同定する工程と;
得られた前記シーケンシングデータから、2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた前記1つ以上の細胞標識配列に関連付けられた前記シーケンシングデータを除去する工程と、を含む、方法。
〔308〕マルチプレットの同定のための方法であって、
第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ、複数のサンプルインデックス付加組成物の2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
前記第1の複数の細胞の各々及び前記第2の複数の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、
前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
前記シーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の多細胞標識配列を同定する工程と、を含む、方法。
〔309〕前記細胞成分結合試薬が、タンパク質結合試薬を含み、前記タンパク質結合試薬が、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられ、前記1つ以上の細胞成分標的が、1つ以上のタンパク質標的を含む、前記〔307〕~〔308〕のいずれか一項に記載の方法。
〔310〕前記第1の複数の細胞及び前記第2の複数の細胞を、それぞれ前記2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程が、
前記第1の複数の細胞を、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の第1のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と;
前記第1の複数の細胞を、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の第2のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と、を含む、前記〔305〕~〔309〕のいずれか一項に記載の方法。
〔311〕サンプル同定のための方法であって、
第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞の各々に由来する1つ以上の細胞を、それぞれ複数の2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
前記第1の複数の細胞の各々及び前記第2の複数の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞を同定する工程と、を含む、方法。
〔312〕マルチプレットの同定のための方法であって、
第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞の各々に由来する1つ以上の細胞を、それぞれ複数の2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
前記第1の複数の細胞の各々及び前記第2の複数の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
多細胞として2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞を同定する工程と、を含む、方法。
〔313〕前記第1の複数の細胞及び前記第2の複数の細胞を、それぞれ前記2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程が、
前記第1の複数の細胞を、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の第1のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と;
前記第1の複数の細胞を、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の第2のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と、を含む、前記〔305〕~〔312〕のいずれか一項に記載の方法。
〔314〕2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた前記1つ以上の細胞を同定する工程が、
複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって,
前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
得られた前記シーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞標識配列を同定する工程と、を含む、前記〔305〕~〔313〕のいずれか一項に記載の方法。
〔315〕得られた前記シーケンシングデータから、2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた前記1つ以上の細胞標識配列に関連付けられた前記シーケンシングデータを除去する工程を含む、前記〔314〕に記載の方法。
〔316〕その後の分析から、前記2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた前記1つ以上の細胞標識配列に関連付けられた前記シーケンシングデータを除外する工程を含む、前記〔314〕に記載の方法。
〔317〕前記サンプルインデックス付加配列が、6~60ヌクレオチド長である、前記〔305〕~〔316〕のいずれか一項に記載の方法。
〔318〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、前記〔305〕~〔317〕のいずれか一項に記載の方法。
〔319〕前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10、100、1000、又はそれらの組合せのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む、前記〔305〕~〔318〕のいずれか一項に記載の方法。
〔320〕前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、インテグリン、又はそれらの組合せを含む、前記〔305〕~〔319〕のいずれか一項に記載の方法。
〔321〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬に結合される、前記〔305〕~〔320〕のいずれか一項に記載の方法。
〔322〕前記第1の複数の細胞及び前記第2の複数の細胞の少なくとも1つが、単一細胞を含む、前記〔305〕~〔321〕のいずれか一項に記載の方法。
〔323〕前記少なくとも1つ以上のタンパク質標的、又は前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つが、細胞表面上にある、前記〔305〕~〔322〕のいずれか一項に記載の方法。
〔324〕前記2つのサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含む、前記〔305〕~〔323〕のいずれか一項に記載の方法。
〔325〕前記未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程が、前記第1の複数の細胞及び前記第2の複数の細胞の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含む、前記〔324〕に記載の方法。
〔326〕前記未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程が、フローサイトメトリーを用いて、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の、少なくとも1つのタンパク質結合試薬、又は少なくとも1つの細胞成分結合試薬に結合された細胞を選択する工程を含む、前記〔324〕に記載の方法。
〔327〕前記第1の複数の細胞及び前記第2の複数の細胞の細胞を溶解させる工程を含む、前記〔305〕~〔326〕のいずれか一項に記載の方法。
〔328〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成される、前記〔305〕~〔327〕のいずれか一項に記載の方法。
〔329〕前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬から前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、前記〔305〕~〔328〕のいずれか一項に記載の方法。
〔330〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程が、UV光切断、化学処理、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより、前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬から前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、前記〔329〕に記載の方法。
〔331〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記1つ以上の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でない、前記〔305〕~〔330〕のいずれか一項に記載の方法。
〔332〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、1つの種のゲノム配列に対して相同である、前記〔305〕~〔331〕のいずれか一項に記載の方法。
〔333〕前記第1の複数の細胞及び前記第2の複数の細胞の少なくとも1つが、腫瘍細胞又は非腫瘍細胞を含む、前記〔305〕~〔332〕のいずれか一項に記載の方法。
〔334〕前記第1の複数の細胞及び前記第2の複数の細胞の少なくとも1つが、哺乳動物細胞、細菌細胞、ウイルス細胞、酵母細胞、真菌細胞、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔305〕~〔333〕のいずれか一項に記載の方法。
〔335〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの捕捉配列に相補的な配列を含む、前記〔305〕~〔334〕のいずれか一項に記載の方法。
〔336〕前記バーコードが、前記捕捉配列を含む標的結合領域を含む、前記〔335〕に記載の方法。
〔337〕前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、前記〔336〕に記載の方法。
〔338〕前記バーコードの前記捕捉配列に相補的な前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記配列が、ポリ(dA)領域を含む、前記〔305〕~〔337〕のいずれか一項に記載の方法。
〔339〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、分子標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はその両方を含む、前記〔305〕~〔338〕のいずれか一項に記載の方法。
〔340〕前記タンパク質標的、又は前記細胞成分標的が、炭水化物、脂質、タンパク質、細胞外タンパク質、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、細胞内タンパク質又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔305〕~〔339〕のいずれか一項に記載の方法。
〔341〕前記タンパク質標的が、10~100の異なるタンパク質標的を含む群から選択され、又は前記細胞成分標的が、10~100の異なる細胞成分標的を含む群から選択される、前記〔305〕~〔340〕のいずれか一項に記載の方法。
〔342〕前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、前記〔305〕~〔341〕のいずれか一項に記載の方法。
〔343〕前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、前記〔305〕~〔341〕のいずれか一項に記載の方法。
〔344〕前記複数のサンプルインデックス付加組成物の前記サンプルインデックス付加組成物が、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと結合されない、第2のタンパク質結合試薬、又は第2の細胞成分結合試薬を含む、前記〔305〕~〔343〕のいずれか一項に記載の方法。
〔345〕前記タンパク質結合試薬及び前記第2のタンパク質結合試薬が同一であるか、又は前記細胞成分結合試薬及び前記第2の細胞成分結合試薬が同一である、前記〔344〕に記載の方法。
〔346〕前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔305〕~〔345〕のいずれか一項に記載の方法。
〔347〕前記複数のバーコードのバーコードが、標的結合領域及び分子標識配列を含み、
前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列が、異なる分子標識配列を含む、前記〔305〕~〔346〕のいずれか一項に記載の方法。
〔348〕前記バーコードが、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔347〕に記載の方法。
〔349〕前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、前記〔347〕~〔348〕のいずれか一項に記載の方法。
〔350〕前記複数のバーコードが、粒子に関連付けられる、前記〔347〕~〔349〕のいずれか一項に記載の方法。
〔351〕前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードが、前記粒子上に固定されるか、前記粒子上に部分的に固定されるか、前記粒子に封入されるか、前記粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、前記〔350〕に記載の方法。
〔352〕前記粒子が崩壊性である、前記〔350〕~〔351〕のいずれか一項に記載の方法。
〔353〕前記粒子がビーズを含む、前記〔350〕~〔352〕のいずれか一項に記載の方法。
〔354〕前記粒子が、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含み、又は前記粒子が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含む、前記〔350〕~〔353〕のいずれか一項に記載の方法。
〔355〕前記粒子が、崩壊性ヒドロゲル粒子を含む、前記〔350〕~〔354〕のいずれか一項に記載の方法。
〔356〕前記粒子が、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔350〕~〔355〕のいずれか一項に記載の方法。
〔357〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔350〕~〔356〕のいずれか一項に記載の方法。
〔358〕前記粒子の前記バーコードが、少なくとも1000、10000、又はそれらの組合せの異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含む、前記〔350〕~〔357〕のいずれか一項に記載の方法。
〔359〕前記バーコードの前記分子標識配列が、ランダム配列を含む、前記〔350〕~〔358〕のいずれか一項に記載の方法。
〔360〕前記粒子が、少なくとも10000のバーコードを含む、前記〔350〕~〔359〕のいずれか一項に記載の方法。
〔361〕前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程が、
前記複数のバーコードを、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、前記〔305〕~〔360〕のいずれか一項に記載の方法。
〔362〕前記バーコードを伸長する工程が、DNAポリメラーゼを用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔361〕に記載の方法。
〔363〕前記バーコードを伸長する工程が、逆転写酵素を用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔361〕に記載の方法。
〔364〕複数のアンプリコンを生成するために、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、前記〔361〕~〔363〕のいずれか一項に記載の方法。
〔365〕前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含む、前記〔364〕に記載の方法。
〔366〕前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含む、前記〔364〕~〔365〕のいずれか一項に記載の方法。
〔367〕前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含む、前記〔366〕に記載の方法。
〔368〕前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程が、複数の確率バーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔305〕~〔367〕のいずれか一項に記載の方法。
〔369〕前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
前記バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む、前記〔305〕~〔368〕のいずれか一項に記載の方法。
〔370〕前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、
前記標的のコピーを、前記バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;
前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含む、前記〔369〕に記載の方法。
〔371〕前記複数のバーコード付き標的の前記シーケンシングデータを取得する工程の前に、前記バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含む、前記〔369〕~〔370〕のいずれか一項に記載の方法。
〔372〕前記バーコード付き標的を増幅して、前記複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によって前記バーコード付き標的を増幅する工程を含む、前記〔371〕に記載の方法。
〔373〕前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、複数の確率バーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含む、前記〔369〕~〔372〕のいずれか一項に記載の方法。
〔374〕タンパク質間相互作用を決定するための方法であって、
細胞を、相互作用決定組成物の第1の対と接触させる工程であって、
前記細胞が、第1のタンパク質標的及び第2のタンパク質標的を含み、
相互作用決定組成物の前記第1の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、相互作用決定組成物の前記第1の対の一方の前記タンパク質結合試薬が、前記第1のタンパク質標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の前記第1の対の他方の前記タンパク質結合試薬が、前記第2のタンパク質標的に特異的に結合することが可能であり、
前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、相互作用決定配列及び架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域を含み、相互作用決定組成物の前記第1の対の前記相互作用決定配列が、異なる配列を含む工程と;
架橋オリゴヌクレオチドを用いて、相互作用決定組成物の前記第1の対の前記相互作用決定オリゴヌクレオチドをライゲートして、ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、前記架橋オリゴヌクレオチドが、相互作用決定組成物の前記第1の対の前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域に特異的に結合することが可能な2つのハイブリダイゼーション領域を含む工程と;
複数のバーコードを用いて、前記ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する方法であって、
前記複数のバーコードの各々が、バーコード配列及び捕捉配列を含む工程と;
前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
前記得られたシーケンシングデータ中の相互作用決定組成物の前記第1の対の前記相互作用決定配列の関連付けに基づいて、前記第1及び第2のタンパク質標的間の相互作用を決定する工程と、を含む、方法。
〔375〕細胞成分標的間の相互作用を決定するための方法であって、
細胞を、相互作用決定組成物の第1の対と接触させる工程であって、
前記細胞が、第1の細胞成分標的及び第2の細胞成分標的を含み、
相互作用決定組成物の前記第1の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、相互作用決定組成物の前記第1の対の一方の前記細胞成分結合試薬が、前記第1の細胞成分標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の前記第1の対の他方の前記細胞成分結合試薬が、前記第2の細胞成分標的に特異的に結合することが可能であり、
前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、相互作用決定配列及び架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域を含み、相互作用決定組成物の前記第1の対の前記相互作用決定配列が、異なる配列を含む工程と;
架橋オリゴヌクレオチドを用いて、相互作用決定組成物の前記第1の対の前記相互作用決定オリゴヌクレオチドをライゲートして、ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、前記架橋オリゴヌクレオチドが、相互作用決定組成物の前記第1の対の前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域に特異的に結合することが可能な2つのハイブリダイゼーション領域を含む工程と;
複数のバーコードを用いて、前記ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する方法であって、
前記複数のバーコードの各々が、バーコード配列及び捕捉配列を含む工程と;
前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
前記得られたシーケンシングデータ中の相互作用決定組成物の前記第1の対の前記相互作用決定配列の関連付けに基づいて、前記第1及び第2の細胞成分標的間の相互作用を決定する工程と、を含む、方法。
〔376〕前記2つの細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、タンパク質結合試薬を含み、前記タンパク質結合試薬が、前記2つの相互作用決定オリゴヌクレオチドの1つに関連付けられ、前記1つ以上の細胞成分標的が、少なくとも1つのタンパク質標的を含む、前記〔375〕に記載の方法。
〔377〕前記細胞を、相互作用決定組成物の前記第1の対と接触させる工程が、
前記細胞を、相互作用決定組成物の前記第1の対の各々と連続的に又は同時に接触させる工程を含む、前記〔374〕~〔376〕のいずれか一項に記載の方法。
〔378〕前記第1のタンパク質標的が、前記第2のタンパク質標的と同じである、前記〔374〕~〔377〕のいずれか一項に記載の方法。
〔379〕前記第1のタンパク質標的が、前記第2のタンパク質標的と異なる、前記〔374〕~〔378〕のいずれか一項に記載の方法。
〔380〕前記相互作用決定配列が、6~60ヌクレオチド長である、前記〔374〕~〔379〕のいずれか一項に記載の方法。
〔381〕前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、前記〔374〕~〔380〕のいずれか一項に記載のキット。
〔382〕前記細胞を、相互作用決定組成物の第2の対と接触させる工程を含み、
前記細胞が、第3のタンパク質標的及び第4のタンパク質標的を含み、
相互作用決定組成物の前記第2の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、相互作用決定組成物の前記第2の対の一方の前記タンパク質結合試薬が、前記第3のタンパク質標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の前記第2の対の他方の前記タンパク質結合試薬が、前記第4のタンパク質標的に特異的に結合することが可能である、前記〔374〕~〔381〕のいずれか一項に記載の方法。
〔383〕前記第3及び第4のタンパク質標的の少なくとも1つが、前記第1及び第2のタンパク質標的の1つと異なる、前記〔382〕に記載の方法。
〔384〕前記第3及び第4のタンパク質標的の少なくとも1つ及び前記第1及び第2のタンパク質標的の少なくとも1つが、同一である、前記〔382〕に記載の方法。
〔385〕前記細胞を、相互作用決定組成物の3つ以上の対と接触させる工程を含む、前記〔374〕~〔384〕のいずれか一項に記載の方法。
〔386〕相互作用決定組成物の前記複数の対の少なくとも10、100、1000、又はそれらの組合せの相互作用決定組成物の前記相互作用決定配列が、異なる配列を含む、前記〔385〕に記載の方法。
〔387〕相互作用決定組成物の前記第1の対の前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域が、異なる配列を含む、前記〔374〕~〔386〕のいずれか一項に記載の方法。
〔388〕前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域の少なくとも1つが、前記架橋オリゴヌクレオチドの前記2つのハイブリダイゼーション領域の少なくとも1つに相補的である、前記〔374〕~〔387〕のいずれか一項に記載の方法。
〔389〕前記架橋オリゴヌクレオチドを用いて、相互作用決定組成物の前記第1の対の前記相互作用決定オリゴヌクレオチドをライゲートする工程が、
前記架橋オリゴヌクレオチドの第1のハイブリダイゼーション領域を、前記相互作用決定オリゴヌクレオチドの前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域の第1の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域とハイブリダイズする工程と;
前記架橋オリゴヌクレオチドの第2のハイブリダイゼーション領域を、前記相互作用決定オリゴヌクレオチドの前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域の第2の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域とハイブリダイズする工程と;
前記架橋オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記相互作用決定オリゴヌクレオチドをライゲートして、ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、前記〔374〕~〔388〕のいずれか一項に記載の方法。
〔390〕前記タンパク質結合試薬が、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、インテグリン、又はそれらの組合せを含む、前記〔374〕~〔389〕のいずれか一項に記載の方法。
〔391〕前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記タンパク質結合試薬に結合される、前記〔374〕~〔390〕のいずれか一項に記載の方法。
〔392〕前記1つ以上のタンパク質標的の前記少なくとも1つが、細胞表面上にある、前記〔374〕~〔391〕のいずれか一項に記載の方法。
〔393〕前記細胞を、相互作用決定組成物の前記第1の対と接触させる工程の前に、前記細胞を固定する工程を含む、前記〔374〕~〔392〕のいずれか一項に記載の方法。
〔394〕相互作用決定組成物の前記第1の対の未結合の相互作用決定組成物を除去する工程を含む、前記〔374〕~〔393〕のいずれか一項に記載の方法。
〔395〕前記未結合の相互作用決定組成物を除去する工程が、前記細胞を洗浄緩衝液で洗浄する工程を含む、前記〔394〕に記載の方法。
〔396〕前記未結合の相互作用決定組成物を除去する工程が、フローサイトメトリーを用いて、前記細胞を選択する工程を含む、前記〔394〕に記載の方法。
〔397〕前記細胞を溶解させる工程を含む、前記〔374〕~〔396〕のいずれか一項に記載の方法。
〔398〕前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、前記タンパク質結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成される、前記〔374〕~〔397〕のいずれか一項に記載の方法。
〔399〕前記タンパク質結合試薬から前記相互作用決定オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、前記〔374〕~〔398〕のいずれか一項に記載の方法。
〔400〕前記相互作用決定オリゴヌクレオチドを切り離す工程が、UV光切断、化学処理、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより前記タンパク質結合試薬から前記相互作用決定オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、前記〔399〕に記載の方法。
〔401〕前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、前記細胞のゲノム配列に対して相同でなく、又は前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、1つの種のゲノム配列に対して相同である、前記〔374〕~〔400〕のいずれか一項に記載の方法。
〔402〕前記種が、非哺乳動物種である、前記〔401〕に記載の方法。
〔403〕前記細胞が、腫瘍細胞又は非腫瘍細胞である、前記〔374〕~〔402〕のいずれか一項に記載の方法。
〔404〕前記細胞が、哺乳動物細胞、細菌細胞、ウイルス細胞、酵母細胞、真菌細胞、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔374〕~〔403〕のいずれか一項に記載の方法。
〔405〕2つ以上の細胞を、相互作用決定組成物の前記第1の対と接触させる工程を含み、前記2つ以上の細胞の各々が、前記第1及び第2のタンパク質標的を含む、前記〔374〕~〔404〕のいずれか一項に記載の方法。
〔406〕前記2つ以上の細胞の少なくとも1つが、単一細胞を含む、前記〔405〕に記載の方法。
〔407〕前記バーコードが、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔374〕~〔406〕のいずれか一項に記載の方法。
〔408〕前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む、前記〔407〕に記載の方法。
〔409〕相互作用決定組成物の前記第1の対の一方の前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、前記捕捉配列に相補的な配列を含む、前記〔374〕~〔408〕のいずれか一項に記載の方法。
〔410〕前記捕捉配列が、ポリ(dT)領域を含む、前記〔409〕に記載の方法。
〔411〕前記捕捉配列に相補的な前記相互作用決定オリゴヌクレオチドの前記配列が、ポリ(dA)領域を含む、前記〔409〕~〔410〕のいずれか一項に記載の方法。
〔412〕前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、第2のバーコード配列を含む、前記〔374〕~〔411〕のいずれか一項に記載の方法。
〔413〕相互作用同定組成物の前記第1の対の他方の前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、ユニバーサルプライマーのための結合部位を含む、前記〔374〕~〔412〕のいずれか一項に記載の方法。
〔414〕前記タンパク質標的が、細胞外タンパク質、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔374〕~〔413〕のいずれか一項に記載の方法。
〔415〕前記タンパク質標的が、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔414〕に記載の方法。
〔416〕前記タンパク質標的が、脂質、炭水化物、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔374〕~〔415〕のいずれか一項に記載の方法。
〔417〕前記タンパク質標的が、10~100の異なるタンパク質標的を含む群から選択される、前記〔374〕~〔416〕のいずれか一項に記載の方法。
〔418〕前記タンパク質結合試薬が、同一の配列を有する2つ以上の相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられる、前記〔374〕~〔417〕のいずれか一項に記載の方法。
〔419〕前記タンパク質結合試薬が、異なる相互作用決定配列を有する2つ以上の相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられる、前記〔374〕~〔418〕のいずれか一項に記載の方法。
〔420〕前記複数の相互作用決定組成物の1つが、前記相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられない第2のタンパク質結合試薬を含む、前記〔374〕~〔419〕のいずれか一項に記載の方法。
〔421〕前記タンパク質結合試薬及び前記第2のタンパク質結合試薬が、同一である、前記〔420〕に記載の方法。
〔422〕前記タンパク質結合試薬が、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔374〕~〔421〕のいずれか一項に記載の方法。
〔423〕前記複数のバーコードが、粒子に関連付けられる、前記〔374〕~〔422〕のいずれか一項に記載の方法。
〔424〕前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードが、前記粒子上に固定されるか、前記粒子上に部分的に固定されるか、前記粒子に封入されるか、前記粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、前記〔423〕に記載の方法。
〔425〕前記粒子が崩壊性である、前記〔423〕~〔424〕のいずれか一項に記載の方法。
〔426〕前記粒子がビーズを含む、前記〔423〕~〔425〕のいずれか一項に記載の方法。
〔427〕前記粒子が、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含み、又は前記粒子が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含む、前記〔423〕~〔426〕のいずれか一項に記載の方法。
〔428〕前記粒子が、崩壊性ヒドロゲル粒子を含む、前記〔423〕~〔427〕のいずれか一項に記載の方法。
〔429〕前記粒子が、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔423〕~〔428〕のいずれか一項に記載の方法。
〔430〕前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔423〕~〔429〕のいずれか一項に記載の方法。
〔431〕前記粒子の前記バーコードが、少なくとも1000、10000、又はそれらの組合せの異なるバーコード配列から選択されるバーコード配列を含む、前記〔423〕~〔430〕のいずれか一項に記載の方法。
〔432〕前記バーコードの前記バーコード配列が、ランダム配列を含む、前記〔374〕~〔431〕のいずれか一項に記載の方法。
〔433〕前記粒子が、少なくとも10000のバーコードを含む、前記〔423〕~〔432〕のいずれか一項に記載の方法。
〔434〕前記複数のバーコードを用いて、前記相互作用決定オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程が、
前記複数のバーコードを、前記相互作用決定オリゴヌクレオチドと接触させて、前記相互作用決定オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;
前記相互作用決定オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、前記〔374〕~〔433〕のいずれか一項に記載の方法。
〔435〕前記バーコードを伸長する工程が、DNAポリメラーゼを用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔434〕に記載の方法。
〔436〕前記バーコードを伸長する工程が、逆転写酵素を用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔434〕に記載の方法。
〔437〕前記バーコードを伸長する工程が、モロニーマウス白血病ウイルス(M-MLV)逆転写酵素又はTaq DNAポリメラーゼを用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔434〕に記載の方法。
〔438〕前記バーコードを伸長する工程が、前記架橋オリゴヌクレオチドを、前記ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドから移動させる工程を含む、前記〔434〕~〔437〕のいずれか一項に記載の方法。
〔439〕複数のアンプリコンを生成するために、前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、前記〔434〕~〔438〕のいずれか一項に記載の方法。
〔440〕前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、前記バーコード配列の少なくとも一部及び前記相互作用決定オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含む、前記〔439〕に記載の方法。
〔441〕前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドの前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含む、前記〔439〕~〔440〕のいずれか一項に記載の方法。
〔442〕前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記バーコード配列の少なくとも一部及び前記相互作用決定オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含む、前記〔441〕に記載の方法。
〔443〕前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程が、前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドの部分的及び/又は完全な配列を取得する工程を含む、前記〔374〕~〔442〕のいずれか一項に記載の方法。
〔444〕前記複数のバーコードが、複数の確率バーコードを含み、
前記複数の確率バーコードの各々の前記バーコード配列が、分子標識配列を含み、
前記複数の確率バーコードの少なくとも2つの確率バーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、
前記複数のバーコードを用いて、前記相互作用決定オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程が、前記複数の確率バーコードを用いて、前記相互作用決定オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔374〕~〔443〕のいずれか一項に記載の方法。
〔445〕前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程と;
前記バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む、前記〔374〕~〔444〕のいずれか一項に記載の方法。
〔446〕前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、
前記標的のコピーを、前記バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;
前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含む、前記〔445〕に記載の方法。
〔447〕前記複数のバーコード付き標的の前記シーケンシングデータを取得する工程の前に、前記バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含む、前記〔445〕~〔446〕のいずれか一項に記載の方法。
〔448〕前記バーコード付き標的を増幅して、前記複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によって前記バーコード付き標的を増幅する工程を含む、前記〔447〕に記載の方法。
〔449〕前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、前記複数の確率バーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含む、前記〔445〕~〔448〕のいずれか一項に記載の方法。
〔450〕タンパク質間相互作用を同定するためのキットであって、
相互作用決定組成物の第1の対であって、
相互作用決定組成物の前記第1の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、
相互作用決定組成物の前記第1の対の一方の前記タンパク質結合試薬が、第1のタンパク質標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の前記第1の対の他方のタンパク質結合試薬が、前記第2のタンパク質標的に特異的に結合することが可能であり、
前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、相互作用決定配列及び架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域を含み、
相互作用決定組成物の前記第1の対の前記相互作用決定配列が、異なる配列を含む、相互作用決定組成物の第1の対と;
相互作用決定組成物の前記第1の対の前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域に特異的に結合することが可能な2つのハイブリダイゼーション領域を各々が含む複数の架橋オリゴヌクレオチドと、を含む、キット。
〔451〕細胞成分間相互作用を同定するためのキットであって、
相互作用決定組成物の第1の対であって、
相互作用決定組成物の前記第1の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、
相互作用決定組成物の前記第1の対の一方の前記細胞成分結合試薬が、第1の細胞成分標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の前記第1の対の他方の細胞成分結合試薬が、前記第2の細胞成分標的に特異的に結合することが可能であり、
前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、相互作用決定配列及び架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域を含み、
相互作用決定組成物の前記第1の対の前記相互作用決定配列が、異なる配列を含む、相互作用決定組成物の第1の対と;
相互作用決定組成物の前記第1の対の前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域に特異的に結合することが可能な2つのハイブリダイゼーション領域を各々が含む複数の架橋オリゴヌクレオチドと、を含む、キット。
〔452〕前記細胞成分結合試薬が、タンパク質結合試薬を含み、前記第1の細胞成分標的が、第1のタンパク質標的を含み、前記第2の細胞成分標的が、第2のタンパク質標的を含む、前記〔451〕に記載のキット。
〔453〕前記相互作用決定配列が、6~60ヌクレオチド長である、前記〔450〕~〔452〕のいずれか一項に記載のキット。
〔454〕前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、前記〔450〕~〔453〕のいずれか一項に記載のキット。
〔455〕相互作用決定組成物の第2の対をさらに含み、相互作用決定組成物の前記第2の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、相互作用決定組成物の前記第2の対の一方の前記細胞成分結合試薬が、第3の細胞成分標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の前記第2の対の他方の前記細胞成分結合試薬が、第4の細胞成分標的に特異的に結合することが可能である、前記〔450〕~〔454〕のいずれか一項に記載のキット。
〔456〕前記第3の細胞成分標的が、第3のタンパク質標的を含み、前記第4の細胞成分標的が、第4のタンパク質標的を含む、いずれかの前記〔455〕に記載のキット。
〔457〕前記第3及び第4の細胞成分標的の少なくとも1つが、前記第1及び第2の細胞成分標的の1つと異なる、前記〔455〕~〔456〕のいずれか一項に記載のキット。
〔458〕前記第3及び第4の細胞成分標的の少なくとも1つ及び前記第1及び第2の細胞成分標的の少なくとも1つが、同一である、前記〔455〕~〔456〕のいずれか一項に記載のキット。
〔459〕前記キットが、相互作用決定組成物の3つ以上の対を含む、前記〔450〕~〔458〕のいずれか一項に記載のキット。
〔460〕相互作用決定組成物の前記3つ以上の対の少なくとも10、100、1000、又はそれらの組合せの相互作用決定組成物の前記相互作用決定配列が、異なる配列を含む、前記〔459〕に記載のキット。
〔461〕前記複数の相互作用決定組成物の2つの相互作用決定組成物の前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域が、異なる配列を含む、前記〔450〕~〔460〕のいずれか一項に記載のキット。
〔462〕前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域の少なくとも1つが、前記架橋オリゴヌクレオチドの前記2つのハイブリダイゼーション領域の少なくとも1つに相補的である、前記〔450〕~〔461〕のいずれか一項に記載のキット。
〔463〕前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む、前記〔450〕~〔462〕のいずれか一項に記載のキット。
〔464〕前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬に結合される、前記〔450〕~〔463〕のいずれか一項に記載のキット。
〔465〕前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、対象の任意の細胞のゲノム配列に対して相同でない、前記〔450〕~〔464〕のいずれか一項に記載のキット。
〔466〕前記対象の細胞が、腫瘍細胞又は非腫瘍細胞である、前記〔465〕に記載のキット。
〔467〕前記対象の細胞が、単一細胞、哺乳動物細胞、細菌細胞、ウイルス細胞、酵母細胞、真菌細胞、又はそれらの任意の組合せである、前記〔465〕~〔466〕のいずれか一項に記載のキット。
〔468〕複数のバーコードをさらに含み、前記複数のバーコードの各々が、バーコード配列及び捕捉配列を含む、前記〔450〕~〔467〕のいずれか一項に記載のキット。
〔469〕相互作用決定組成物の前記第1の対の一方の前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの前記捕捉配列に相補的な配列を含む、前記〔468〕に記載のキット。
〔470〕前記捕捉配列が、ポリ(dT)領域を含む、前記〔468〕~〔469〕のいずれか一項に記載のキット。
〔471〕前記バーコードの前記捕捉配列に相補的な前記相互作用決定オリゴヌクレオチドの前記配列が、ポリ(dA)領域を含む、前記〔469〕~〔470〕のいずれか一項に記載のキット。
〔472〕相互作用同定組成物の前記第1の対の他方の前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔468〕~〔471〕のいずれか一項に記載のキット。
〔473〕前記複数のバーコードが、複数の確率バーコードを含み、
前記複数の確率バーコードの各々の前記バーコード配列が、分子標識配列を含み、
前記複数の確率バーコードの少なくとも2つの確率バーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含む、前記〔468〕~〔472〕のいずれか一項に記載のキット。
〔474〕前記タンパク質標的、又は前記細胞成分標的が、炭水化物、脂質、タンパク質、細胞外タンパク質、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、細胞内タンパク質又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔450〕~〔473〕のいずれか一項に記載のキット。
〔475〕前記タンパク質標的が、10~100の異なるタンパク質標的を含む群から選択され、又は前記細胞成分標的が、10~100の異なる細胞成分標的を含む群から選択される、前記〔450〕~〔474〕のいずれか一項に記載のキット。
〔476〕前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、同一の配列を有する2つ以上の相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられる、前記〔450〕~〔475〕のいずれか一項に記載のキット。
〔477〕前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、異なる相互作用決定配列を有する2つ以上の相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられる、前記〔450〕~〔477〕のいずれか一項に記載のキット。
〔478〕相互作用決定組成物の前記第1の対の一方が、前記相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられない、第2のタンパク質結合試薬、又は第2の細胞成分結合試薬を含む、前記〔450〕~〔477〕のいずれか一項に記載のキット。
〔479〕前記第1のタンパク質結合試薬及び前記第2のタンパク質結合試薬が同一であるか、又は前記第1の細胞成分結合試薬及び前記第2の細胞成分結合試薬が同一である、前記〔478〕に記載のキット。
〔480〕前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔450〕~〔479〕のいずれか一項に記載のキット。
〔481〕前記複数のバーコードが、粒子に関連付けられる、前記〔450〕~〔480〕のいずれか一項に記載のキット。
〔482〕前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードが、前記粒子上に固定されるか、前記粒子上に部分的に固定されるか、前記粒子に封入されるか、前記粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、前記〔481〕に記載のキット。
〔483〕前記粒子が崩壊性である、前記〔481〕~〔482〕のいずれか一項に記載のキット。
〔484〕前記粒子がビーズを含む、前記〔481〕~〔483〕のいずれか一項に記載のキット。
〔485〕前記粒子が、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含み、又は前記粒子が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含む、前記〔481〕~〔484〕のいずれか一項に記載のキット。
〔486〕前記粒子が、崩壊性ヒドロゲル粒子を含む、前記〔481〕~〔485〕のいずれか一項に記載のキット。
〔487〕前記粒子が、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔481〕~〔486〕のいずれか一項に記載のキット。
〔488〕前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、検出可能な部分に関連付けられる、前記〔481〕~〔487〕のいずれか一項に記載のキット。
〔489〕前記粒子の前記バーコードが、少なくとも1000、1000、又はそれらの組合せの異なるバーコード配列から選択されるバーコード配列を含む、前記〔481〕~〔488〕のいずれか一項に記載のキット。
〔490〕前記バーコードの前記バーコード配列が、ランダム配列を含む、前記〔481〕~〔489〕のいずれか一項に記載のキット。
〔491〕前記粒子が、少なくとも10000のバーコードを含む、前記〔481〕~〔490〕のいずれか一項に記載のキット。
〔492〕DNAポリメラーゼ、逆転写酵素、又は固定剤、又はそれらの組合せを含む、前記〔450〕~〔491〕のいずれか一項に記載のキット。
〔493〕モロニーマウス白血病ウイルス(M-MLV)逆転写酵素又はTaq DNAポリメラーゼを含む、前記〔450〕~〔492〕のいずれか一項に記載のキット。
〔494〕サンプル同定のための方法であって、
複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
前記1つ以上の細胞が、1つ以上の細胞成分標的を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;
複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンを生成するために、複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーを用いて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程と;
前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを含む前記複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程と;
前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む、方法。
〔495〕前記サンプルインデックス付加配列が、6~60ヌクレオチド長である、前記〔494〕に記載の方法。
〔496〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、前記〔494〕~〔495〕のいずれか一項に記載の方法。
〔497〕前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10、100、1000、又はそれらの組合せのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む、前記〔494〕~〔496〕のいずれか一項に記載の方法。
〔498〕前記細胞成分結合試薬が、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む、前記〔494〕~〔497〕のいずれか一項に記載の方法。
〔499〕前記複数のサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含む、前記〔494〕~〔498〕のいずれか一項に記載の方法。
〔500〕前記複数のサンプルの各々から前記1つ以上の細胞を溶解させる工程を含む、前記〔494〕~〔499〕のいずれか一項に記載の方法。
〔501〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記細胞成分結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成される、前記〔494〕~〔500〕のいずれか一項に記載の方法。
〔502〕前記細胞成分結合試薬から前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、前記〔494〕~〔501〕のいずれか一項に記載の方法。
〔503〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程が、UV光切断、化学処理、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより前記細胞成分結合試薬から前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、前記〔502〕に記載の方法。
〔504〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記1つ以上の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でない、前記〔494〕~〔503〕のいずれか一項に記載の方法。
〔505〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、1つの種のゲノム配列に対して相同である、前記〔494〕~〔503〕のいずれか一項に記載の方法。
〔506〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの捕捉配列に相補的な配列を含む、前記〔494〕~〔505〕のいずれか一項に記載の方法。
〔507〕前記バーコードが、前記捕捉配列を含む標的結合領域を含む、前記〔506〕に記載の方法。
〔508〕前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、前記〔507〕に記載の方法。
〔509〕前記バーコードの前記捕捉配列に相補的な前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記配列が、ポリ(dA)領域を含む、前記〔506〕~〔508〕のいずれか一項に記載の方法。
〔510〕前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、分子標識配列、ユニバーサルのための結合部位を含む、前記〔494〕~〔509〕のいずれか一項に記載の方法。
〔511〕前記細胞成分標的が、細胞外タンパク質、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔494〕~〔510〕のいずれか一項に記載の方法。
〔512〕前記細胞成分結合試薬が、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、前記〔494〕~〔511〕のいずれか一項に記載の方法。
〔513〕前記細胞成分結合試薬が、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、前記〔494〕~〔511〕のいずれか一項に記載の方法。
〔514〕前記複数のバーコードのバーコードが、標的結合領域及び分子標識配列を含み、
前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列が、異なる分子標識配列を含む、前記〔494〕~〔513〕のいずれか一項に記載の方法。
〔515〕前記バーコードが、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含む、前記〔514〕に記載の方法。
〔516〕前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、前記〔514〕~〔515〕のいずれか一項に記載の方法。
〔517〕前記複数のバーコードが、粒子に関連付けられる、前記〔514〕~〔516〕のいずれか一項に記載の方法。
〔518〕前記粒子が、崩壊性ヒドロゲルビーズを含む、前記〔517〕に記載の方法。
〔519〕前記粒子の前記バーコードが、少なくとも1000の異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含む、前記〔517〕~〔518〕のいずれか一項に記載の方法。
〔520〕前記バーコードの前記分子標識配列が、ランダム配列を含む、前記〔519〕に記載の方法。
〔521〕前記粒子が、少なくとも10000のバーコードを含む、前記〔517〕~〔520〕のいずれか一項に記載の方法。
〔522〕前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程が、
前記複数のバーコードを、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、前記〔494〕~〔521〕のいずれか一項に記載の方法。
〔523〕前記バーコードを伸長する工程が、DNAポリメラーゼを用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔522〕に記載の方法。
〔524〕前記バーコードを伸長する工程が、逆転写酵素を用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔522〕に記載の方法。
〔525〕前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、前記〔494〕~〔524〕のいずれか一項に記載の方法。
〔526〕前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含む、前記〔494〕~〔525〕のいずれか一項に記載の方法。
〔527〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの各デイジーチェーン接続増幅プライマーが、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域及びオーバーハング領域を含み、前記バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域が、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのデイジーチェーン接続サンプルインデックス付加領域に結合することが可能である、前記〔494〕~〔526〕のいずれか一項に記載の方法。
〔528〕前記バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域が、20~200ヌクレオチド長である、前記〔527〕に記載の方法。
〔529〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含む、前記〔527〕~〔528〕のいずれか一項に記載の方法。
〔530〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含む、前記〔527〕~〔529〕のいずれか一項に記載の方法。
〔531〕前記オーバーハング領域が、50~500ヌクレオチド長である、前記〔527〕~〔530〕のいずれか一項に記載の方法。
〔532〕前記オーバーハング領域が、デイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含む、前記〔527〕~〔531〕のいずれか一項に記載の方法。
〔533〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一のデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含む、いずれかの前記〔532〕に記載の方法。
〔534〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含む、いずれかの前記〔532〕に記載の方法。
〔535〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのオーバーハング領域が、異なるデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含む、いずれかの前記〔532〕に記載の方法。
〔536〕前記複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのデイジーチェーン接続伸長アンプリコンが、250~1000ヌクレオチド長である、前記〔527〕~〔535〕のいずれか一項に記載の方法。
〔537〕前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含む、前記〔494〕~〔536〕のいずれか一項に記載の方法。
〔538〕前記少なくとも1つの細胞の前記サンプル起源を同定する工程が、前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程を含む、前記〔494〕~〔537〕のいずれか一項に記載の方法。
〔539〕前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程が、複数の確率バーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔494〕~〔538〕のいずれか一項に記載の方法。
〔540〕前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
前記バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む、前記〔494〕~〔539〕のいずれか一項に記載の方法。
〔541〕前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、
前記標的のコピーを、前記バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;
前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含む、前記〔540〕に記載の方法。
〔542〕前記複数のバーコード付き標的の前記シーケンシングデータを取得する工程の前に、前記バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含む、前記〔540〕~〔541〕のいずれか一項に記載の方法。
〔543〕前記バーコード付き標的を増幅して、前記複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によって前記バーコード付き標的を増幅する工程を含む、前記〔542〕に記載の方法。
〔544〕前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、複数の確率バーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含む、前記〔540〕~〔543〕のいずれか一項に記載の方法。
〔545〕サンプル同定のための方法であって、
複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
前記1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の結合標的を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記1つ以上の結合標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;
複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーを用いて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む、方法。
〔546〕前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程が、
前記複数のバーコードを、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、前記〔545〕に記載の方法。
〔547〕前記バーコードを伸長する工程が、DNAポリメラーゼを用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔546〕に記載の方法。
〔548〕前記バーコードを伸長する工程が、逆転写酵素を用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔546〕に記載の方法。
〔549〕前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、前記〔546〕~〔548〕のいずれか一項に記載の方法。
〔550〕前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、前記〔549〕に記載の方法。
〔551〕前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含む、前記〔549〕~〔550〕のいずれか一項に記載の方法。
〔552〕前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、前記複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンを生成するために、前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーを用いて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、前記〔549〕~〔551〕のいずれか一項に記載の方法。
〔553〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域及びオーバーハング領域を含み、前記バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域が、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのデイジーチェーン接続サンプルインデックス付加領域に結合することが可能である、前記〔552〕に記載の方法。
〔554〕前記バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域が、20~200ヌクレオチド長である、前記〔553〕に記載の方法。
〔555〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含む、前記〔553〕~〔554〕のいずれか一項に記載の方法。
〔556〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含む、前記〔553〕~〔554〕のいずれか一項に記載の方法。
〔557〕前記オーバーハング領域が、50~500ヌクレオチド長である、前記〔553〕~〔556〕のいずれか一項に記載の方法。
〔558〕前記オーバーハング領域が、デイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含む、前記〔553〕~〔557〕のいずれか一項に記載の方法。
〔559〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一のデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含む、いずれかの前記〔558〕に記載の方法。
〔560〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含む、いずれかの前記〔558〕に記載の方法。
〔561〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのオーバーハング領域が、異なるデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含む、いずれかの前記〔558〕に記載の方法。
〔562〕前記複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのデイジーチェーン接続伸長アンプリコンが、250~1000ヌクレオチド長である、前記〔553〕~〔561〕のいずれか一項に記載の方法。
〔563〕前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含む、前記〔545〕~〔562〕のいずれか一項に記載の方法。
〔564〕サンプル同定のための方法であって、
複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
前記1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列及び複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーに基づいて、前記1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む、方法。
〔565〕前記少なくとも1つの細胞の前記サンプル起源を同定する工程が、
複数のバーコードを用いて、前記複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;
前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
前記シーケンシングデータ中の前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記細胞の前記サンプル起源を同定する工程と、を含む、前記〔564〕に記載の方法。
〔566〕前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程が、
前記複数のバーコードを、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、前記〔565〕に記載の方法。
〔567〕前記バーコードを伸長する工程が、DNAポリメラーゼを用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔566〕に記載の方法。
〔568〕前記バーコードを伸長する工程が、逆転写酵素を用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、前記〔566〕に記載の方法。
〔569〕前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、前記〔565〕~〔568〕のいずれか一項に記載の方法。
〔570〕前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、前記〔569〕に記載の方法。
〔571〕前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含む、前記〔569〕~〔570〕のいずれか一項に記載の方法。
〔572〕前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンを生成するために、前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーを用いて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、前記〔569〕~〔571〕のいずれか一項に記載の方法。
〔573〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域及びオーバーハング領域を含み、前記バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域が、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのデイジーチェーン接続サンプルインデックス付加領域に結合することが可能である、前記〔572〕に記載の方法。
〔574〕前記バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域が、20~200ヌクレオチド長である、前記〔573〕に記載の方法。
〔575〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含む、前記〔573〕~〔574〕のいずれか一項に記載の方法。
〔576〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含む、前記〔573〕~〔574〕のいずれか一項に記載の方法。
〔577〕前記オーバーハング領域が、50~500ヌクレオチド長である、前記〔573〕~〔576〕のいずれか一項に記載の方法。
〔578〕前記オーバーハング領域が、デイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含む、前記〔573〕~〔577〕のいずれか一項に記載の方法。
〔579〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一のデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含む、いずれかの前記〔578〕に記載の方法。
〔580〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含む、いずれかの前記〔578〕に記載の方法。
〔581〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのオーバーハング領域が、異なるデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含む、いずれかの前記〔578〕に記載の方法。
〔582〕前記複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのデイジーチェーン接続伸長アンプリコンが、250~1000ヌクレオチド長である、前記〔573〕~〔581〕のいずれか一項に記載の方法。
〔583〕複数のサンプルインデックス付加組成物であって、
前記複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、
前記細胞成分結合試薬が、少なくとも1つの細胞成分標的に特異的に結合することが可能であり、
前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルの1つ以上の細胞のサンプル起源を同定するためのサンプルインデックス付加配列及びデイジーチェーン接続増幅プライマー結合配列を含み、
前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む、複数のサンプルインデックス付加組成物と;
複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーと、を含む、キット。
〔584〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域及びオーバーハング領域を含み、前記バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域が、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのデイジーチェーン接続サンプルインデックス付加領域に結合することが可能である、前記〔583〕に記載のキット。
〔585〕前記バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域が、20~200ヌクレオチド長である、前記〔584〕に記載のキット。
〔586〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含む、前記〔584〕~〔585〕のいずれか一項に記載のキット。
〔587〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、異なる配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含む、前記〔584〕~〔585〕のいずれか一項に記載のキット。
〔588〕前記バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域が、前記デイジーチェーン接続増幅プライマー結合配列、その相補体、その逆相補体、又はそれらの組合せを含む、前記〔586〕~〔587〕のいずれか一項に記載のキット。
〔589〕前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のデイジーチェーン接続増幅プライマー結合配列が、同一の配列を含む、前記〔584〕~〔588〕のいずれか一項に記載のキット。
〔590〕前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のデイジーチェーン接続増幅プライマー結合配列が、異なる配列を含む、前記〔584〕~〔588〕のいずれか一項に記載のキット。
〔591〕前記オーバーハング領域が、50~500ヌクレオチド長である、前記〔584〕~〔590〕のいずれか一項に記載のキット。
〔592〕前記オーバーハング領域が、デイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含む、前記〔584〕~〔590〕のいずれか一項に記載のキット。
〔593〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一のデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含む、いずれかの前記〔592〕に記載のキット。
〔594〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含む、いずれかの前記〔592〕に記載のキット。
〔595〕前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのオーバーハング領域が、異なるデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含む、いずれかの前記〔592〕に記載のキット。

Claims (595)

  1. サンプル同定のための方法であって、
    複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
    前記1つ以上の細胞が、1つ以上のタンパク質標的を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加組成物が、2つ以上のタンパク質結合試薬を含み、前記2つ以上のタンパク質結合試薬の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられ、前記2つ以上のタンパク質結合試薬の少なくとも1つが、前記1つ以上のタンパク質標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
    複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;
    前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
    前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、
    を含む、方法。
  2. サンプル同定のための方法であって、
    複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
    前記1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加組成物が、2つ以上の細胞成分結合試薬を含み、前記2つ以上の細胞成分結合試薬の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられ、前記2つ以上の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
    複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;
    前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
    前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、
    を含む、方法。
  3. 前記2つ以上の細胞成分結合試薬が、2つ以上のタンパク質結合試薬を含み、前記2つ以上のタンパク質結合試薬の各々が、対応する細胞成分結合試薬に関連付けられた前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられ、前記1つ以上の細胞成分標的が、1つ以上のタンパク質標的を含む、請求項2に記載の方法。
  4. 前記少なくとも1つの細胞の前記サンプル起源を同定する工程が、前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
  5. サンプル同定のための方法であって、
    複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
    前記1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加組成物が、2つ以上の細胞成分結合試薬を含み、前記2つ以上の細胞成分結合試薬の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられ、前記2つ以上の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
    前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む、方法。
  6. 前記2つ以上の細胞成分結合試薬が、2つ以上のタンパク質結合試薬を含み、前記2つ以上のタンパク質結合試薬の各々が、対応する細胞成分結合試薬に関連付けられた前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられ、前記1つ以上の細胞成分標的が、1つ以上のタンパク質標的を含む、請求項5に記載の方法。
  7. 前記少なくとも1つの細胞の前記サンプル起源を同定する工程が、
    複数のバーコードを用いて、前記複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;
    前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
    前記シーケンシングデータ中の前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記細胞の前記サンプル起源を同定する工程と、を含む、請求項5~6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記少なくとも1つの細胞の前記サンプル起源を同定する工程が、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列の存在又は非存在を同定する工程を含む、請求項5~7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記サンプルインデックス付加配列の存在又は非存在を同定する工程が、
    前記少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;
    前記複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
    前記シーケンシングデータ中の前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに対応する前記複数のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記細胞の前記サンプル起源を同定する工程と、を含む、請求項8に記載の方法。
  10. 前記少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、前記複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程が、前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する前に、複製アダプターを、前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにライゲートする工程を含み、
    前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する工程が、前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにライゲートされた前記複製アダプターを用いて、前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、前記複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項9に記載の方法。
  11. 前記少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、前記複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程が、前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する前に、
    捕捉プローブを、前記少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた捕捉プローブを生成する工程と;
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記捕捉プローブを伸長して、前記捕捉プローブに関連付けられたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含み、
    前記少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製する工程が、前記捕捉プローブに関連付けられた前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを複製して、前記複数の複製されたサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項9に記載の方法。
  12. 前記サンプルインデックス付加配列が、6~60ヌクレオチド長である、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、請求項1~12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10、100、1000、又はそれらの組合せのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む、請求項1~13のいずれか一項に記載の方法。
  15. 前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む、請求項1~14のいずれか一項に記載の方法。
  16. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記細胞成分結合試薬に結合される、請求項1~15のいずれか一項に記載の方法。
  17. 前記複数のサンプルの少なくとも1つのサンプルが、単一細胞を含む、請求項1~16のいずれか一項に記載の方法。
  18. 前記1つ以上のタンパク質標的、又は前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つが、細胞表面上にある、請求項1~17のいずれか一項に記載の方法。
  19. 前記複数のサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含む、請求項1~18のいずれか一項に記載の方法。
  20. 前記未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程が、前記複数のサンプルの各々に由来する前記1つ以上の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含む、請求項19に記載の方法。
  21. 前記未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程が、フローサイトメトリーを用いて、前記2つのサンプルインデックス付加組成物のうちの少なくとも1つの細胞成分結合試薬に結合された細胞を選択する工程を含む、請求項19に記載の方法。
  22. 前記複数のサンプルの各々から前記1つ以上の細胞を溶解させる工程を含む、請求項1~21のいずれか一項に記載の方法。
  23. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記細胞成分結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成される、請求項1~22のいずれか一項に記載の方法。
  24. 前記細胞成分結合試薬から前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、請求項1~23のいずれか一項に記載の方法。
  25. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程が、UV光切断、化学処理、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより前記細胞成分結合試薬から前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、請求項24に記載の方法。
  26. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記1つ以上の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でないか、1つの種のゲノム配列に対して相同であるか、又はそれらの組合せである、請求項1~25のいずれか一項に記載の方法。
  27. 前記種が、非哺乳動物種である、請求項26に記載の方法。
  28. 前記複数のサンプルのうちの1つのサンプルが、複数の細胞、組織、腫瘍サンプル、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項1~27のいずれか一項に記載の方法。
  29. 前記複数のサンプルが、哺乳動物細胞、細菌細胞、ウイルス細胞、酵母細胞、真菌細胞、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項1~28のいずれか一項に記載の方法。
  30. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記配列を捕捉するように構成された捕捉配列に相補的な配列を含む、請求項1~29のいずれか一項に記載の方法。
  31. 前記バーコードが、前記捕捉配列を含む標的結合領域を含む、請求項30に記載の方法。
  32. 前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、請求項31に記載の方法。
  33. 前記捕捉配列に相補的な前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記配列が、ポリ(dA)領域を含む、請求項30~32のいずれか一項に記載の方法。
  34. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、分子標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はその両方を含む、請求項1~33のいずれか一項に記載の方法。
  35. 前記タンパク質標的、又は前記細胞成分標的が、炭水化物、脂質、タンパク質、細胞外タンパク質、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、細胞内タンパク質又はそれらの任意の組合せを含む、請求項1~34のいずれか一項に記載の方法。
  36. 前記タンパク質標的、又は前記細胞成分標的が、10~100の異なるタンパク質標的、又は細胞成分標的を含む群から選択される、請求項1~35のいずれか一項に記載の方法。
  37. 前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、請求項1~36のいずれか一項に記載の方法。
  38. 前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、請求項1~36のいずれか一項に記載の方法。
  39. 前記複数のサンプルインデックス付加組成物の前記サンプルインデックス付加組成物が、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられない第2のタンパク質結合試薬、又は前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられない第2の細胞成分結合試薬を含む、請求項1~38のいずれか一項に記載の方法。
  40. 前記タンパク質結合試薬及び前記第2のタンパク質結合試薬が同一であるか、又は前記細胞成分結合試薬及び前記第2の細胞成分結合試薬が同一である、請求項39に記載の方法。
  41. 前記複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬を含む、請求項1~40のいずれか一項に記載の方法。
  42. 前記2つ以上のタンパク質結合試薬、又は前記2つ以上の細胞成分結合試薬に関連付けられた前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列が、同一である、請求項1~40のいずれか一項に記載の方法。
  43. 2つ以上のタンパク質結合試薬、又は前記2つ以上の細胞成分結合試薬に関連付けられた前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む、請求項1~40のいずれか一項に記載の方法。
  44. 前記複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、前記2つ以上のタンパク質結合試薬、又は前記2つ以上の細胞成分結合試薬を含む、請求項1~43のいずれか一項に記載の方法。
  45. 前記複数のバーコードのバーコードが、標的結合領域及び分子標識配列を含み、
    前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列が、異なる分子標識配列を含む、請求項1~44のいずれか一項に記載の方法。
  46. 前記バーコードが、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項45に記載の方法。
  47. 前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、請求項45~46のいずれか一項に記載の方法。
  48. 前記複数のバーコードが、粒子に関連付けられる、請求項45~47のいずれか一項に記載の方法。
  49. 前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードが、前記粒子上に固定されるか、前記粒子上に部分的に固定されるか、前記粒子に封入されるか、前記粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、請求項48に記載の方法。
  50. 前記粒子が崩壊性である、請求項48~49のいずれか一項に記載の方法。
  51. 前記粒子がビーズを含む、請求項48~50のいずれか一項に記載の方法。
  52. 前記粒子が、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含み、又は前記粒子が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含む、請求項48~51のいずれか一項に記載の方法。
  53. 前記粒子が、崩壊性ヒドロゲルビーズを含む、請求項48~52のいずれか一項に記載の方法。
  54. 前記粒子の前記バーコードが、少なくとも1000、10000、又はそれらの組合せの異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含む、請求項48~53のいずれか一項に記載の方法。
  55. 前記バーコードの前記分子標識配列が、ランダム配列を含む、請求項54に記載の方法。
  56. 前記粒子が、少なくとも10000のバーコードを含む、請求項48~55のいずれか一項に記載の方法。
  57. 前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程が、
    前記複数のバーコードを、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、請求項48~56のいずれか一項に記載の方法。
  58. 前記バーコードを伸長する工程が、DNAポリメラーゼを用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項57に記載の方法。
  59. 前記バーコードを伸長する工程が、逆転写酵素を用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項57に記載の方法。
  60. 複数のアンプリコンを生成するために、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、請求項57~59のいずれか一項に記載の方法。
  61. 前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含む、請求項60に記載の方法。
  62. 前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含む、請求項60~61のいずれか一項に記載の方法。
  63. 前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含む、請求項62に記載の方法。
  64. 前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程が、複数の確率バーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項1~63のいずれか一項に記載の方法。
  65. 前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
    前記バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む、請求項1~64のいずれか一項に記載の方法。
  66. 前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、
    前記標的のコピーを、前記バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;
    前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含む、請求項65に記載の方法。
  67. 前記複数のバーコード付き標的の前記シーケンシングデータを取得する工程の前に、前記バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含む、請求項65~66のいずれか一項に記載の方法。
  68. 前記バーコード付き標的を増幅して、前記複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によって前記バーコード付き標的を増幅する工程を含む、請求項67に記載の方法。
  69. 前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、複数の確率バーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含む、請求項65~68のいずれか一項に記載の方法。
  70. 複数のサンプルインデックス付加組成物であって、
    前記複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、2つ以上の細胞成分結合試薬を含み、
    前記2つ以上の細胞成分結合試薬の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられ、
    前記2つ以上の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、少なくとも1つの細胞成分標的に特異的に結合することが可能であり、
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルの1つ以上の細胞のサンプル起源を同定するためのサンプルインデックス付加配列を含み、
    前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む、複数のサンプルインデックス付加組成物。
  71. 前記サンプルインデックス付加配列が、6~60ヌクレオチド長である、請求項70に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
  72. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、請求項70~71のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
  73. 前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10、100、1000、又はそれらの組合せのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む、請求項70~72のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
  74. 前記細胞成分結合試薬が、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む、請求項70~73のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
  75. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記細胞成分結合試薬に結合される、請求項70~74のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
  76. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記1つ以上の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でない、請求項70~75のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
  77. 前記複数のサンプルの少なくとも1つのサンプルが、単一細胞、複数の細胞、組織、腫瘍サンプル、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項76に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
  78. 前記サンプルが、哺乳動物サンプル、細菌サンプル、ウイルスサンプル、酵母サンプル、真菌サンプル、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項76~77のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
  79. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、分子標識配列、ポリ(dA)領域、又はそれらの組合せを含む、請求項70~78のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
  80. 前記細胞成分標的が、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項70~79のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
  81. 前記細胞成分標的が、10~100の異なる細胞成分標的を含む群から選択される、請求項70~80のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
  82. 前記細胞成分結合試薬が、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、請求項70~81のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
  83. 前記細胞成分結合試薬が、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、請求項70~81のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
  84. 前記複数のサンプルインデックス付加組成物の前記サンプルインデックス付加組成物が、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられない第2の細胞成分結合試薬を含む、請求項70~83のいずれか一項に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
  85. 前記細胞成分結合試薬及び前記第2の細胞成分結合試薬が、同一である、請求項84に記載の複数のサンプルインデックス付加組成物。
  86. コントロール粒子に関連付けられた複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドを含むコントロール粒子組成物であって、
    前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの各々が、コントロールバーコード配列及びポリ(dA)領域を含む、コントロール粒子組成物。
  87. 前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも2つが、異なるコントロールバーコード配列を含む、請求項86に記載のコントロール粒子組成物。
  88. 前記コントロールバーコード配列が、6~60ヌクレオチド長である、請求項86~87のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  89. 前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、請求項86~88のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも5、10、100、1000、又はそれらの組合せの前記コントロールバーコード配列が同一である、請求項86~89のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  90. 前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも3、5、10、100、又はそれらの組合せが、異なるコントロールバーコード配列を含む、請求項86~89のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  91. 前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドが、
    第1のコントロールバーコード配列を各々が含む複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドと、
    第2のコントロールバーコード配列を各々が含む複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドと、を含み、
    前記第1のコントロールバーコード配列及び前記第2のコントロールバーコード配列が、異なる配列を有する、請求項86~90のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  92. 前記複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数及び前記複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数がほぼ同じである、請求項91に記載のコントロール粒子組成物。
  93. 前記複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数及び前記複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数が異なる、請求項91に記載のコントロール粒子組成物。
  94. 前記複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数が、前記複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数より少なくとも2倍、10倍、100倍、又はそれらの組合せだけ多い、請求項93に記載のコントロール粒子組成物。
  95. 前記コントロールバーコード配列が、1つの種のゲノム配列に対して相同でない、請求項86~94のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  96. 前記コントロールバーコード配列が、1つの種のゲノム配列に対して相同である、請求項86~94のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  97. 前記種が、非哺乳動物種である、請求項96に記載のコントロール粒子組成物。
  98. 前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、分子標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はその両方を含む、請求項86~97のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  99. 前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも1つが、リンカーを介して前記コントロール粒子に関連付けられる、請求項86~98のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  100. 前記コントロール粒子の直径が、約1~1000マイクロメートル、約10~100マイクロメートル、約7.5マイクロメートル、又はそれらの組合せである、請求項86~99のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  101. 前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドが、前記コントロール粒子上に固定されるか、前記コントロール粒子上に部分的に固定されるか、前記コントロール粒子に封入されるか、前記コントロール粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、請求項86~100のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  102. 前記コントロール粒子が崩壊性である、請求項86~101のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  103. 前記コントロール粒子が、ビーズを含む、請求項86~102のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  104. 前記コントロール粒子が、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含み、又は前記コントロール粒子が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、又はそれらの任意の組合せの材料を含む、請求項86~103のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  105. 前記コントロール粒子が、崩壊性ヒドロゲル粒子を含む、請求項86~104のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  106. 前記コントロール粒子が、検出可能な部分に関連付けられる、請求項86~105のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  107. 前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、検出可能な部分に関連付けられる、請求項86~106のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  108. 前記コントロール粒子が、複数の第1の細胞成分結合試薬に関連付けられ、
    前記複数の第1の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの1つに関連付けられる、請求項86~107のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  109. 前記第1の細胞成分結合試薬が、第1の抗体を含む、請求項108に記載のコントロール粒子組成物。
  110. 前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記第1の細胞成分結合試薬に結合される、請求項108~109のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  111. 前記第1の細胞成分結合試薬が、同一のコントロールバーコード配列を有する前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの2つ以上に関連付けられる、請求項108~110のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  112. 前記第1の細胞成分結合試薬が、異なるコントロールバーコード配列を有する前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの2つ以上に関連付けられる、請求項108~111のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  113. 前記複数の第1の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドのいずれにも関連付けられない、請求項108~112のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  114. 前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドに関連付けられた前記第1の細胞成分結合試薬及びいずれのコントロール粒子オリゴヌクレオチドにも関連付けられない前記第1の細胞成分結合試薬が、同一の細胞成分結合試薬である、請求項113に記載のコントロール粒子組成物。
  115. 前記コントロール粒子が、複数の第2の細胞成分結合試薬に関連付けられる、請求項108~114のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  116. 前記複数の第2の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの1つに関連付けられる、請求項115に記載のコントロール粒子組成物。
  117. 前記第1の細胞成分結合試薬に関連付けられた前記コントロール粒子オリゴヌクレオチド及び前記第2の細胞成分結合試薬に関連付けられた前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、異なるコントロールバーコード配列を含む、請求項116に記載のコントロール粒子組成物。
  118. 前記第1の細胞成分結合試薬及び前記第2の細胞成分結合試薬が、同一の細胞成分結合試薬である、請求項116に記載のコントロール粒子組成物。
  119. 前記第1の細胞成分結合試薬が、パートナー結合試薬に関連付けられ、前記第1の細胞成分結合試薬が、前記パートナー結合試薬を用いて前記コントロール粒子に関連付けられる、請求項108~118のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  120. 前記パートナー結合試薬が、パートナー抗体を含む、請求項119に記載のコントロール粒子組成物。
  121. 前記パートナー抗体が、抗ネコ抗体、抗ニワトリ抗体、抗ウシ抗体、抗イヌ抗体、抗ロバ抗体、抗ヤギ抗体、抗モルモット抗体、抗ハムスター抗体、抗ウマ抗体、抗ヒト抗体、抗ラマ抗体、抗サル抗体、抗マウス抗体、抗ブタ抗体、抗ウサギ抗体、抗ラット抗体、抗ヒツジ抗体、又はそれらの組合せを含む、請求項120に記載のコントロール粒子組成物。
  122. 前記パートナー抗体が、免疫グロブリンG(IgG)、F(ab’)フラグメント、F(ab’)2フラグメント、それらの組合せ、又はそれらのフラグメントを含む、請求項120~121のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  123. 前記第1の細胞成分結合試薬が、検出可能な部分に関連付けられる、請求項108~122のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  124. 前記第2の細胞成分結合試薬が、検出可能な部分に関連付けられる、請求項108~123のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  125. 請求項86~124のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物と;
    複数のバーコードと、
    を含む、キット。
  126. 前記複数のバーコードのバーコードが、標的結合領域及び分子標識配列を含み、
    前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列が、異なる分子標識配列を含む、請求項125に記載のキット。
  127. 前記バーコードが、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項126に記載のキット。
  128. 前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、請求項126~127のいずれか一項に記載のキット。
  129. 前記複数のバーコードが、バーコーディング粒子に関連付けられる、請求項125~128のいずれか一項に記載のキット。
  130. 前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードが、前記バーコーディング粒子上に固定されるか、前記バーコーディング粒子上に部分的に固定されるか、前記バーコーディング粒子に封入されるか、前記バーコーディング粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、請求項129に記載のキット。
  131. 前記バーコーディング粒子が崩壊性である、請求項129~130のいずれか一項に記載のキット。
  132. 標的の数を決定するための方法であって、
    複数の確率バーコードを用いて、複数の細胞のうちの1つの細胞の複数の標的及び複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的及び複数の確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、
    前記複数の確率バーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数の確率バーコードの少なくとも2つの確率バーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数の確率バーコードの少なくとも2つの確率バーコードが、同一の細胞標識配列を含み、
    コントロール粒子組成物が、前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに関連付けられたコントロール粒子を含み、前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの各々が、コントロールバーコード配列、及び前記複数の確率バーコードの少なくとも1つの標的結合領域に実質的に相補的な配列を含む擬似標的領域を含む工程と;
    前記複数の確率バーコード付き標的及び前記複数の確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
    前記シーケンシングデータ中の前記コントロールバーコード配列を有する前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数をカウントする工程と;
    前記複数の標的の少なくとも1つの標的について:
    前記シーケンシングデータ中の前記標的に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数をカウントする工程と;
    前記標的の数を推定する工程と、を含み、推定された前記標的の数が、カウントされた前記標的に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数及び前記コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数に相関している、方法。
  133. 前記擬似標的領域が、ポリ(dA)領域を含む、請求項132に記載の方法。
  134. 前記擬似標的領域が、前記標的の部分配列を含む、請求項132~133のいずれか一項に記載の方法。
  135. 前記コントロールバーコード配列が、6~60ヌクレオチド長である、請求項132~134のいずれか一項に記載の方法。
  136. 前記コントロールバーコードオリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、請求項132~135のいずれか一項に記載の方法。
  137. 前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも5、10、100、1000、又はそれらの組合せの前記コントロールバーコード配列が同一である、請求項132~136のいずれか一項に記載の方法。
  138. 前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも3、5、10、100、又はそれらの組合せが、異なるコントロールバーコード配列を含む、請求項132~137のいずれか一項に記載の方法。
  139. 前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドが、
    第1のコントロールバーコード配列を各々が含む複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドと、
    第2のコントロールバーコード配列を各々が含む複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドと、を含み、
    前記第1のコントロールバーコード配列及び前記第2のコントロールバーコード配列が、異なる配列を有する、請求項132~138のいずれか一項に記載の方法。
  140. 前記複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数及び前記複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数が、ほぼ同じである、請求項139に記載の方法。
  141. 前記複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数及び前記複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数が、異なる、請求項139に記載の方法。
  142. 前記複数の第1のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数が、前記複数の第2のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数より少なくとも2倍、10倍、100倍、又はそれらの組合せだけ多い、請求項141に記載の方法。
  143. 前記シーケンシングデータ中の前記コントロールバーコード配列を有する前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数をカウントする工程が、
    前記シーケンシングデータ中の前記第1のコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数をカウントする工程と;
    前記シーケンシングデータ中の前記第2のコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数をカウントする工程と、を含む、請求項139~142のいずれか一項に記載の方法。
  144. 推定された前記標的の数が、
    カウントされた前記標的に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数、
    前記第1のコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数、及び
    前記第2のコントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数
    に相関している、請求項143に記載の方法。
  145. 推定された前記標的の数が、
    カウントされた前記標的に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数、
    前記コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数、及び
    前記コントロールバーコード配列を含む前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数
    に相関している、請求項132~144のいずれか一項に記載の方法。
  146. 推定された前記標的の数が、
    カウントされた前記標的に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数、及び
    前記コントロールバーコード配列を含む前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの数と、
    前記コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数と、
    の比率に相関している、請求項145に記載の方法。
  147. 前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、前記細胞のゲノム配列に対して相同でないか、1つの種のゲノム配列に対して相同でないか、1つの種のゲノム配列に対して相同であるか、又はそれらの組合せである、請求項132~146のいずれか一項に記載の方法。
  148. 前記種が、非哺乳動物種である、請求項147に記載の方法。
  149. 前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記コントロール粒子に結合される、請求項132~148のいずれか一項に記載の方法。
  150. 前記コントロール粒子の直径が、約1~1000マイクロメートル、約10~100マイクロメートル、約7.5マイクロメートル、又はそれらの組合せである、請求項132~149のいずれか一項に記載の方法。
  151. 前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドが、前記コントロール粒子上に固定されるか、前記コントロール粒子上に部分的に固定されるか、前記コントロール粒子に封入されるか、前記コントロール粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、請求項132~150のいずれか一項に記載の方法。
  152. 前記複数の標的及び前記コントロール粒子及び前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付ける工程の前に、前記コントロール粒子から前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも1つを放出する工程を含む、請求項132~151のいずれか一項に記載の方法。
  153. 前記コントロール粒子が崩壊性である、請求項132~152のいずれか一項に記載の方法。
  154. 前記コントロール粒子が、コントロール粒子ビーズを含む、請求項132~153のいずれか一項に記載の方法。
  155. 前記コントロール粒子が、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含み、又は前記コントロール粒子が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、又はそれらの任意の組合せの材料を含む、請求項132~154のいずれか一項に記載の方法。
  156. 前記コントロール粒子が、崩壊性ヒドロゲル粒子を含む、請求項132~155のいずれか一項に記載の方法。
  157. 前記コントロール粒子が、検出可能な部分に関連付けられる、請求項132~156のいずれか一項に記載の方法。
  158. 前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、検出可能な部分に関連付けられる、請求項132~157のいずれか一項に記載の方法。
  159. 前記コントロール粒子が、複数の第1の細胞成分結合試薬に関連付けられ、
    前記複数の第1の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの1つに関連付けられる、請求項132~158のいずれか一項に記載の方法。
  160. 前記第1の細胞成分結合試薬が、第1の抗体を含む、請求項159に記載の方法。
  161. 前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記第1の細胞成分結合試薬に結合される、請求項159~160のいずれか一項に記載の方法。
  162. 前記第1の細胞成分結合試薬が、同一のコントロールバーコード配列を有する前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの2つ以上に関連付けられる、請求項159~161のいずれか一項に記載の方法。
  163. 前記第1の細胞成分結合試薬が、異なるコントロールバーコード配列を有する前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの2つ以上に関連付けられる、請求項159~162のいずれか一項に記載の方法。
  164. 前記複数の第1の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドのいずれにも関連付けられない、請求項159~163のいずれか一項に記載の方法。
  165. 前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドに関連付けられた前記第1の細胞成分結合試薬及びいずれのコントロール粒子オリゴヌクレオチドにも関連付けられない前記第1の細胞成分結合試薬が、同一の細胞成分結合試薬である、請求項164に記載の方法。
  166. 前記コントロール粒子が、複数の第2の細胞成分結合試薬に関連付けられる、請求項164~165のいずれか一項に記載の方法。
  167. 前記複数の第2の細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの1つに関連付けられる、請求項166に記載の方法。
  168. 前記第1の細胞成分結合試薬に関連付けられた前記コントロール粒子オリゴヌクレオチド及び前記第2の細胞成分結合試薬に関連付けられた前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドが、異なるコントロールバーコード配列を含む、請求項167に記載の方法。
  169. 前記第1の細胞成分結合試薬及び前記第2の細胞成分結合試薬が、同一の細胞成分結合試薬である、請求項167に記載の方法。
  170. 前記第1の細胞成分結合試薬が、パートナー結合試薬に関連付けられ、前記第1の細胞成分結合試薬が、前記パートナー結合試薬を用いて前記コントロール粒子に関連付けられる、請求項159~169のいずれか一項に記載の方法。
  171. 前記パートナー結合試薬が、パートナー抗体を含む、請求項170に記載の方法。
  172. 前記パートナー抗体が、抗ネコ抗体、抗ニワトリ抗体、抗ウシ抗体、抗イヌ抗体、抗ロバ抗体、抗ヤギ抗体、抗モルモット抗体、抗ハムスター抗体、抗ウマ抗体、抗ヒト抗体、抗ラマ抗体、抗サル抗体、抗マウス抗体、抗ブタ抗体、抗ウサギ抗体、抗ラット抗体、抗ヒツジ抗体、又はそれらの組合せを含む、請求項171に記載の方法。
  173. 前記パートナー抗体が、免疫グロブリンG(IgG)、F(ab’)フラグメント、F(ab’)2フラグメント、それらの組合せ、又はそれらのフラグメントを含む、請求項171~172のいずれか一項に記載の方法。
  174. 前記第1の細胞成分結合試薬が、検出可能な部分に関連付けられる、請求項159~173のいずれか一項に記載の方法。
  175. 前記第2の細胞成分結合試薬が、検出可能な部分、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はその両方に関連付けられる、請求項159~174のいずれか一項に記載の方法。
  176. 前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、請求項132~175のいずれか一項に記載の方法。
  177. 前記複数の確率バーコードが、バーコーディング粒子に関連付けられる、請求項132~176のいずれか一項に記載の方法。
  178. 前記複数の確率バーコードの少なくとも1つの確率バーコードが、前記バーコーディング粒子上に固定されるか、前記バーコーディング粒子上に部分的に固定されるか、前記バーコーディング粒子に封入されるか、前記バーコーディング粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、請求項177に記載の方法。
  179. 前記バーコーディング粒子が崩壊性である、請求項177~178のいずれか一項に記載の方法。
  180. 前記バーコーディング粒子が、バーコーディングビーズを含む、請求項177~179のいずれか一項に記載の方法。
  181. 前記バーコーディングビーズが、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含み、又は前記バーコーディング粒子が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、又はそれらの任意の組合せの材料を含む、請求項177~180のいずれか一項に記載の方法。
  182. 前記バーコーディング粒子が、崩壊性ヒドロゲル粒子を含む、請求項177~181のいずれか一項に記載の方法。
  183. 前記バーコーディング粒子の前記確率バーコードが、少なくとも1000、10000、又はそれらの組合せの異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含む、請求項177~182のいずれか一項に記載の方法。
  184. 前記確率バーコードの前記分子標識配列が、ランダム配列を含む、請求項177~183のいずれか一項に記載の方法。
  185. 前記バーコーディング粒子が、少なくとも10000の確率バーコードを含む、請求項177~184のいずれか一項に記載の方法。
  186. 前記複数の確率バーコードを用いて、前記複数の標的及び前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付ける工程が、
    前記複数の確率バーコードを、前記複数の標的の標的及び前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドのコントロール粒子オリゴヌクレオチドと接触させて、前記標的及び前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた確率バーコードを生成する工程と;
    前記標的及び前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記確率バーコードを伸長して、前記複数の確率バーコード付き標的及び前記複数の確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、請求項132~185のいずれか一項に記載の方法。
  187. 前記確率バーコードを伸長する工程が、DNAポリメラーゼ、逆転写酵素、又はそれらの組合せを用いて、前記確率バーコードを伸長する工程を含む、請求項186に記載の方法。
  188. 複数のアンプリコンを生成するために、前記複数の確率バーコード付き標的及び前記複数の確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、請求項132~187のいずれか一項に記載の方法。
  189. 前記複数の確率バーコード付き標的及び前記複数の確率バーコード付きコントロール粒子オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、
    前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも一部、又は
    前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも一部
    を増幅する工程を含む、請求項188に記載の方法。
  190. 前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含む、請求項188~189のいずれか一項に記載の方法。
  191. 前記シーケンシングデータを取得する工程が、
    前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも一部、又は
    前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記コントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも一部
    をシーケンシングする工程を含む、請求項190に記載の方法。
  192. 細胞同定のための方法であって、
    第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
    前記第1の複数の細胞の各々及び前記第2の複数の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
    複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、
    前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
    前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
    得られた前記シーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に関連付けられた細胞標識配列を同定する工程と;
    得られた前記シーケンシングデータから、前記細胞標識配列に関連付けられたシーケンシングデータを除去する工程と、を含む、方法。
  193. 前記第1の複数の細胞及び前記第2の複数の細胞を、それぞれ前記2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程が、
    前記第1の複数の細胞を、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の第1のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と;
    前記第1の複数の細胞を、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の第2のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と、を含む、請求項192に記載の方法。
  194. 前記サンプルインデックス付加配列が、6560ヌクレオチド長である、請求項192~193のいずれか一項に記載の方法。
  195. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、請求項192~194のいずれか一項に記載の方法。
  196. 前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10、100、1000、又はそれらの組合せのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む、請求項192~195のいずれか一項に記載の方法。
  197. 前記細胞成分結合試薬が、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む、請求項192~196のいずれか一項に記載の方法。
  198. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記細胞成分結合試薬に結合される、請求項192~197のいずれか一項に記載の方法。
  199. 前記複数のサンプルの少なくとも1つのサンプルが、単一細胞を含む、請求項192~198のいずれか一項に記載の方法。
  200. 前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つが、細胞表面上にある、請求項192~199のいずれか一項に記載の方法。
  201. 前記2つのサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含む、請求項192~200のいずれか一項に記載の方法。
  202. 前記未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程が、前記第1の複数の細胞及び前記第2の複数の細胞の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含む、請求項201に記載の方法。
  203. 前記未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程が、フローサイトメトリーを用いて、前記2つのサンプルインデックス付加組成物のうちの少なくとも1つの細胞成分結合試薬に結合された細胞を選択する工程を含む、請求項201に記載の方法。
  204. 前記複数のサンプルの各々から前記1つ以上の細胞を溶解させる工程を含む、請求項192~203のいずれか一項に記載の方法。
  205. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記細胞成分結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成される、請求項192~204のいずれか一項に記載の方法。
  206. 前記細胞成分結合試薬から前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、請求項192~205のいずれか一項に記載の方法。
  207. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程が、UV光切断、化学処理、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより前記細胞成分結合試薬から前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、請求項206に記載の方法。
  208. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記1つ以上の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でないか、又は1つの種のゲノム配列に対して相同であるか、又はそれらの組合せである、請求項192~207のいずれか一項に記載の方法。
  209. 前記種が、非哺乳動物種である、請求項208に記載の方法。
  210. 前記複数のサンプルのうちの1つのサンプルが、複数の細胞、組織、腫瘍サンプル、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項192~209のいずれか一項に記載の方法。
  211. 前記複数のサンプルが、哺乳動物細胞、細菌細胞、ウイルス細胞、酵母細胞、真菌細胞、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項192~210のいずれか一項に記載の方法。
  212. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの捕捉配列に相補的な配列を含む、請求項192~211のいずれか一項に記載の方法。
  213. 前記バーコードが、前記捕捉配列を含む標的結合領域を含む、請求項212に記載の方法。
  214. 前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、請求項213に記載の方法。
  215. 前記バーコードの前記捕捉配列に相補的な前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記配列が、ポリ(dA)領域を含む、請求項212~214のいずれか一項に記載の方法。
  216. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、分子標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はその両方を含む、請求項192~215のいずれか一項に記載の方法。
  217. 前記細胞成分標的が、炭水化物、脂質、タンパク質、細胞外タンパク質、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、細胞内タンパク質又はそれらの任意の組合せを含む、請求項192~216のいずれか一項に記載の方法。
  218. 前記細胞成分標的が、10~100の異なるタンパク質標的を含む群から選択される、請求項192~217のいずれか一項に記載の方法。
  219. 前記細胞成分結合試薬が、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、請求項192~218のいずれか一項に記載の方法。
  220. 前記細胞成分結合試薬が、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、請求項192~218のいずれか一項に記載の方法。
  221. 前記複数のサンプルインデックス付加組成物の前記サンプルインデックス付加組成物が、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと結合されない第2の細胞成分結合試薬を含む、請求項192~220のいずれか一項に記載の方法。
  222. 前記細胞成分結合試薬及び前記第2の細胞成分結合試薬が、同一である、請求項221に記載の方法。
  223. 前記細胞成分結合試薬が、検出可能な部分に関連付けられる、請求項192~222のいずれか一項に記載の方法。
  224. 前記複数のバーコードのバーコードが、標的結合領域及び分子標識配列を含み、
    前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列が、異なる分子標識配列を含む、請求項192~223のいずれか一項に記載の方法。
  225. 前記バーコードが、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項224に記載の方法。
  226. 前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、請求項224~225のいずれか一項に記載の方法。
  227. 前記複数のバーコードが、粒子に関連付けられる、請求項224~226のいずれか一項に記載の方法。
  228. 前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードが、前記粒子上に固定されるか、前記粒子上に部分的に固定されるか、前記粒子に封入されるか、前記粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、請求項227に記載の方法。
  229. 前記粒子が崩壊性である、請求項227~228のいずれか一項に記載の方法。
  230. 前記粒子がビーズを含む、請求項227~229のいずれか一項に記載の方法。
  231. 前記ビーズが、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含み、又は前記粒子が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含む、請求項227~230のいずれか一項に記載の方法。
  232. 前記粒子が、崩壊性ヒドロゲル粒子を含む、請求項227~231のいずれか一項に記載の方法。
  233. 前記粒子が、検出可能な部分に関連付けられる、請求項227~232のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  234. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、検出可能な部分に関連付けられる、請求項227~232のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  235. 前記粒子の前記バーコードが、少なくとも1000、10000、又はそれらの組合せの異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含む、請求項227~234のいずれか一項に記載の方法。
  236. 前記バーコードの前記分子標識配列が、ランダム配列を含む、請求項235に記載の方法。
  237. 前記粒子が、少なくとも10000のバーコードを含む、請求項227~236のいずれか一項に記載の方法。
  238. 前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程が、
    前記複数のバーコードを、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、請求項192~237のいずれか一項に記載の方法。
  239. 前記バーコードを伸長する工程が、DNAポリメラーゼを用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項238に記載の方法。
  240. 前記バーコードを伸長する工程が、逆転写酵素を用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項238に記載の方法。
  241. 複数のアンプリコンを生成するために、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、請求項238~240のいずれか一項に記載の方法。
  242. 前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含む、請求項241に記載の方法。
  243. 前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含む、請求項241~242のいずれか一項に記載の方法。
  244. 前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含む、請求項243に記載の方法。
  245. 前記少なくとも1つの細胞の前記サンプル起源を同定する工程が、前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程を含む、請求項192~244のいずれか一項に記載の方法。
  246. 前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程が、複数の確率バーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項192~245のいずれか一項に記載の方法。
  247. 前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
    前記バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む、請求項192~246のいずれか一項に記載の方法。
  248. 前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、
    前記標的のコピーを、前記バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;
    前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含む、請求項247に記載の方法。
  249. 前記複数のバーコード付き標的の前記シーケンシングデータを取得する工程の前に、前記バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含む、請求項247~248のいずれか一項に記載の方法。
  250. 前記バーコード付き標的を増幅して、前記複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によって前記バーコード付き標的を増幅する工程を含む、請求項249に記載の方法。
  251. 前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、複数の確率バーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含む、請求項247~250のいずれか一項に記載の方法。
  252. シーケンシングコントロールのための方法であって、
    複数の細胞の1つ以上の細胞を、複数のコントロール組成物のうちの1つのコントロール組成物と接触させる工程であって、
    前記複数の細胞のうちの1つの細胞が、複数の標的及び複数のタンパク質標的を含み、
    前記複数のコントロール組成物の各々が、コントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、前記タンパク質結合試薬が、前記複数のタンパク質標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、前記コントロールオリゴヌクレオチドが、コントロールバーコード配列、及び前記複数のバーコードのうちの少なくとも1つの前記標的結合領域と実質的に相補的な配列を含む擬似標的領域を含む工程と;
    複数のバーコードを用いて、前記コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程であって、
    前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
    前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
    前記シーケンシングデータ中の前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも1つの特性を用いて、前記1つ以上の細胞の少なくとも1つの特性を決定する工程と、を含む、方法。
  253. シーケンシングコントロールのための方法であって、
    複数の細胞の1つ以上の細胞を、複数のコントロール組成物のうちの1つのコントロール組成物と接触させる工程であって、
    前記複数の細胞のうちの1つの細胞が、複数の標的及び複数の細胞成分標的を含み、
    前記複数のコントロール組成物の各々が、コントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記複数の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、前記コントロールオリゴヌクレオチドが、コントロールバーコード配列、及び前記複数のバーコードのうちの少なくとも1つの前記標的結合領域と実質的に相補的な配列を含む擬似標的領域を含む工程と;
    複数のバーコードを用いて、前記コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程であって、
    前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
    前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
    前記シーケンシングデータ中の前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも1つの特性を用いて、前記1つ以上の細胞の少なくとも1つの特性を決定する工程と、を含む、方法。
  254. 前記細胞成分標的が、タンパク質標的を含む、請求項253に記載の方法。
  255. シーケンシングコントロールのための方法であって、
    複数の細胞の1つ以上の細胞を、複数のコントロール組成物のうちの1つのコントロール組成物と接触させる工程であって、
    前記複数の細胞のうちの1つの細胞が、複数の標的及び複数の細胞成分標的を含み、
    前記複数のコントロール組成物の各々が、コントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記複数の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、前記コントロールオリゴヌクレオチドが、コントロールバーコード配列、及び前記複数のバーコードのうちの少なくとも1つの前記標的結合領域と実質的に相補的な配列を含む擬似標的領域を含む工程と;
    前記複数のコントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも1つの特性を用いて、前記1つ以上の細胞の少なくとも1つの特性を決定する工程と、を含む、方法。
  256. 前記細胞成分標的が、タンパク質標的を含む、請求項255に記載の方法。
  257. 複数のバーコードを用いて、前記コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程であって、前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
    前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と、を含む、請求項255~256のいずれか一項に記載の方法。
  258. 前記擬似標的領域が、ポリ(dA)領域を含む、請求項252~257のいずれか一項に記載の方法。
  259. 前記コントロールバーコード配列が、6~60ヌクレオチド長である、請求項252~258のいずれか一項に記載の方法。
  260. 前記コントロールバーコードオリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、請求項252~259のいずれか一項に記載の方法。
  261. 前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも2、10、100、1000、又はそれらの組合せの前記コントロールバーコード配列が同一である、請求項252~260のいずれか一項に記載の方法。
  262. 前記複数のコントロール粒子オリゴヌクレオチドの少なくとも2、10、100、1000、又はそれらの組合せが、異なるコントロールバーコード配列を含む、請求項252~261のいずれか一項に記載の方法。
  263. 前記1つ以上の細胞の前記少なくとも1つの特性を決定する工程が、
    前記シーケンシングデータ中の前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有する細胞標識配列の数を決定する工程と;
    前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられた識別可能な配列を有する細胞標識配列の数を使用して前記1つ以上の細胞の数を決定する工程と、を含む、請求項252~262のいずれか一項に記載の方法。
  264. 決定された前記1つ以上の細胞の数に基づいて単一細胞捕捉効率を決定する工程を含む、請求項263に記載の方法。
  265. 決定された前記1つ以上の細胞の数と前記複数の細胞の数の比に基づいて単一細胞捕捉効率を決定する工程を含む、請求項263に記載の方法。
  266. 前記1つ以上の細胞の前記少なくとも1つの特性を決定する工程が、
    前記シーケンシングデータにおける各細胞標識について、前記細胞標識及び前記コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数を決定する工程と;
    前記細胞標識及び前記コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数を使用して前記1つ以上の細胞の数を決定する工程と、を含む、請求項252~265のいずれか一項に記載の方法。
  267. 前記細胞標識及び前記コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数を決定する工程が、
    前記シーケンシングデータにおける各細胞標識について、前記細胞標識及び前記コントロールバーコード配列に関連付けられた最多数の識別可能な配列を有する分子標識配列の数を決定する工程を含む、請求項266に記載の方法。
  268. 前記細胞標識及び前記コントロールバーコード配列に関連付けられた識別可能な配列を有する分子標識配列の数を使用して前記1つ以上の細胞の数を決定する工程が、
    最多数の識別可能な配列を有する分子標識配列の数に関連付けられた前記シーケンシングデータにおいて、細胞標識の数と最多数の識別可能な配列を有する分子標識配列の数のプロットを作製する工程と;
    前記1つ以上の細胞の数として前記プロットにおけるカットオフを決定する工程と、を含む、請求項267に記載の方法。
  269. 前記コントロールオリゴヌクレオチドが、前記複数の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でなく、又は前記コントロールオリゴヌクレオチドが、1つの種のゲノム配列に対して相同である、請求項252~268のいずれか一項に記載の方法。
  270. 前記種が、非哺乳動物種である、請求項269に記載の方法。
  271. 前記コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程の前に、前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬から前記コントロールオリゴヌクレオチドを放出する工程を含む、請求項252~270のいずれか一項に記載の方法。
  272. 前記複数のコントロール組成物の未結合のコントロール組成物を除去する工程を含む、請求項252~271のいずれか一項に記載の方法。
  273. 前記未結合のコントロール組成物を除去する工程が、前記複数の細胞の前記1つ以上の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含む、請求項272に記載の方法。
  274. 前記未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程が、フローサイトメトリーを用いて、前記コントロール組成物の、少なくとも1つのタンパク質結合試薬、又は少なくとも1つの細胞成分結合試薬に結合された細胞を選択する工程を含む、請求項273に記載の方法。
  275. 前記複数のタンパク質標的の少なくとも1つ、又は前記複数の細胞成分標的の少なくとも1つが、細胞表面上で発現される、請求項252~274のいずれか一項に記載の方法。
  276. 前記複数のタンパク質標的の少なくとも1つ、又は前記複数の細胞成分標的の少なくとも1つが、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項252~275のいずれか一項に記載の方法。
  277. 前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、浸潤、又はそれらの組合せを含む、請求項252~276のいずれか一項に記載の方法。
  278. 前記タンパク質結合試薬のタンパク質標的が、10~100の異なるタンパク質標的を含む群から選択され、又は前記細胞成分結合試薬の細胞成分標的が、10~100の異なる細胞成分標的を含む群から選択される、請求項252~277のいずれか一項に記載の方法。
  279. 前記タンパク質結合試薬のタンパク質標的、又は前記細胞成分結合試薬の細胞成分標的が、炭水化物、脂質、タンパク質、細胞外タンパク質、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項278に記載の方法。
  280. 前記コントロールオリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬に結合される、請求項252~279のいずれか一項に記載の方法。
  281. 前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、同一のコントロールバーコード配列を有する2つ以上のコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられる、請求項252~280のいずれか一項に記載の方法。
  282. 前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、異なる同一のコントロールバーコード配列を有する2つ以上のコントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられる、請求項252~281のいずれか一項に記載の方法。
  283. 前記複数のコントロール組成物のタンパク質結合試薬、又は第2の細胞成分結合試薬が、前記コントロールオリゴヌクレオチドに関連付けられない、請求項252~282のいずれか一項に記載の方法。
  284. 前記タンパク質結合試薬及び前記第2のタンパク質結合試薬が、同一であるか、又は前記細胞成分結合試薬及び前記第2の細胞成分結合試薬が、同一である、請求項283に記載の方法。
  285. 前記バーコードが、ユニバーサルプライマーのための結合部位を含む、請求項252~284のいずれか一項に記載の方法。
  286. 前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、請求項252~285のいずれか一項に記載の方法。
  287. 前記複数のバーコードが、バーコーディング粒子に関連付けられる、請求項252~286のいずれか一項に記載の方法。
  288. 前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードが、前記バーコーディング粒子上に固定されるか、前記バーコーディング粒子上に部分的に固定されるか、前記バーコーディング粒子に封入されるか、前記バーコーディング粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、請求項287に記載の方法。
  289. 前記バーコーディング粒子が崩壊性である、請求項287~288のいずれか一項に記載の方法。
  290. 前記バーコーディング粒子が、バーコーディングビーズを含む、請求項287~289のいずれか一項に記載の方法。
  291. 前記バーコーディング粒子が、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含み、又は前記バーコーディング粒子が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、又はそれらの任意の組合せの材料を含む、請求項287~290のいずれか一項に記載の方法。
  292. 前記バーコーディング粒子が、崩壊性ヒドロゲル粒子を含む、請求項287~291のいずれか一項に記載の方法。
  293. 前記バーコーディング粒子が、光学的部分に関連付けられる、請求項287~292のいずれか一項に記載の方法。
  294. 前記コントロールオリゴヌクレオチドが、光学的部分に関連付けられる、請求項287~293のいずれか一項に記載のコントロール粒子組成物。
  295. 前記バーコーディング粒子の前記バーコードが、少なくとも1000、10000、又はそれらの組合せの異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含む、請求項287~294のいずれか一項に記載の方法。
  296. 前記バーコードの前記分子標識配列が、ランダム配列を含む、請求項287~295のいずれか一項に記載の方法。
  297. 前記バーコーディング粒子が、少なくとも10000のバーコードを含む、請求項287~296のいずれか一項に記載の方法。
  298. 前記コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程が、複数の確率バーコードを用いて、前記コントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数の確率バーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項252~297のいずれか一項に記載の方法。
  299. 前記複数のバーコードを用いて、前記複数のコントロールオリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程が、
    前記複数のバーコードを、前記複数のコントロール組成物のコントロールオリゴヌクレオチドと接触させて、前記コントロールオリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;
    前記コントロールオリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記確率バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、請求項252~298のいずれか一項に記載の方法。
  300. 前記バーコードを伸長する工程が、DNAポリメラーゼ、逆転写酵素、又はそれらの組合せを用いて、前記バーコードを伸長する工程を含む、請求項299に記載の方法。
  301. 複数のアンプリコンを生成するために、前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、請求項252~300のいずれか一項に記載の方法。
  302. 前記複数のバーコード付きコントロールオリゴヌクレオチドを増幅する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記コントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含む、請求項301に記載の方法。
  303. 前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含む、請求項301~302のいずれか一項に記載の方法。
  304. 前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記コントロールオリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含む、請求項303に記載の方法。
  305. 細胞同定のための方法であって、
    第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ、複数のサンプルインデックス付加組成物の2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
    前記第1の複数の細胞の各々及び前記第2の複数の細胞の各々が、1つ以上のタンパク質標的を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、前記タンパク質結合試薬が、1つ以上のタンパク質標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
    複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって,
    前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
    前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
    得られた前記シーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞標識配列を同定する工程と;
    得られた前記シーケンシングデータから、2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた前記1つ以上の細胞標識配列に関連付けられた前記シーケンシングデータを除去する工程と、を含む、方法。
  306. マルチプレットの同定のための方法であって、
    第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ、複数のサンプルインデックス付加組成物の2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
    前記第1の複数の細胞の各々及び前記第2の複数の細胞の各々が、1つ以上のタンパク質標的を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、前記タンパク質結合試薬が、1つ以上のタンパク質標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
    複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、
    前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
    前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
    得られた前記シーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の多細胞標識配列を同定する工程と、を含む、方法。
  307. 細胞同定のための方法であって、
    第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ、複数のサンプルインデックス付加組成物の2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
    前記第1の複数の細胞の各々及び前記第2の複数の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
    複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、
    前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
    前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
    得られた前記シーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞標識配列を同定する工程と;
    得られた前記シーケンシングデータから、2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた前記1つ以上の細胞標識配列に関連付けられた前記シーケンシングデータを除去する工程と、を含む、方法。
  308. マルチプレットの同定のための方法であって、
    第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞を、それぞれ、複数のサンプルインデックス付加組成物の2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
    前記第1の複数の細胞の各々及び前記第2の複数の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
    複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、
    前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
    前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
    前記シーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の多細胞標識配列を同定する工程と、を含む、方法。
  309. 前記細胞成分結合試薬が、タンパク質結合試薬を含み、前記タンパク質結合試薬が、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられ、前記1つ以上の細胞成分標的が、1つ以上のタンパク質標的を含む、請求項307~308のいずれか一項に記載の方法。
  310. 前記第1の複数の細胞及び前記第2の複数の細胞を、それぞれ前記2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程が、
    前記第1の複数の細胞を、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の第1のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と;
    前記第1の複数の細胞を、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の第2のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と、を含む、請求項305~309のいずれか一項に記載の方法。
  311. サンプル同定のための方法であって、
    第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞の各々に由来する1つ以上の細胞を、それぞれ複数の2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
    前記第1の複数の細胞の各々及び前記第2の複数の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
    2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞を同定する工程と、を含む、方法。
  312. マルチプレットの同定のための方法であって、
    第1の複数の細胞及び第2の複数の細胞の各々に由来する1つ以上の細胞を、それぞれ複数の2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
    前記第1の複数の細胞の各々及び前記第2の複数の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
    多細胞として2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞を同定する工程と、を含む、方法。
  313. 前記第1の複数の細胞及び前記第2の複数の細胞を、それぞれ前記2つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程が、
    前記第1の複数の細胞を、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の第1のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と;
    前記第1の複数の細胞を、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の第2のサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程と、を含む、請求項305~312のいずれか一項に記載の方法。
  314. 2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた前記1つ以上の細胞を同定する工程が、
    複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程であって,
    前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列、分子標識配列、及び標的結合領域を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
    前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
    得られた前記シーケンシングデータ中の2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた1つ以上の細胞標識配列を同定する工程と、を含む、請求項305~313のいずれか一項に記載の方法。
  315. 得られた前記シーケンシングデータから、2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた前記1つ以上の細胞標識配列に関連付けられた前記シーケンシングデータを除去する工程を含む、請求項314に記載の方法。
  316. その後の分析から、前記2つ以上のサンプルインデックス付加配列に各々が関連付けられた前記1つ以上の細胞標識配列に関連付けられた前記シーケンシングデータを除外する工程を含む、請求項314に記載の方法。
  317. 前記サンプルインデックス付加配列が、6~60ヌクレオチド長である、請求項305~316のいずれか一項に記載の方法。
  318. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、請求項305~317のいずれか一項に記載の方法。
  319. 前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10、100、1000、又はそれらの組合せのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む、請求項305~318のいずれか一項に記載の方法。
  320. 前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、インテグリン、又はそれらの組合せを含む、請求項305~319のいずれか一項に記載の方法。
  321. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬に結合される、請求項305~320のいずれか一項に記載の方法。
  322. 前記第1の複数の細胞及び前記第2の複数の細胞の少なくとも1つが、単一細胞を含む、請求項305~321のいずれか一項に記載の方法。
  323. 前記少なくとも1つ以上のタンパク質標的、又は前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つが、細胞表面上にある、請求項305~322のいずれか一項に記載の方法。
  324. 前記2つのサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含む、請求項305~323のいずれか一項に記載の方法。
  325. 前記未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程が、前記第1の複数の細胞及び前記第2の複数の細胞の細胞を、洗浄緩衝液で洗浄する工程を含む、請求項324に記載の方法。
  326. 前記未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程が、フローサイトメトリーを用いて、前記2つのサンプルインデックス付加組成物の、少なくとも1つのタンパク質結合試薬、又は少なくとも1つの細胞成分結合試薬に結合された細胞を選択する工程を含む、請求項324に記載の方法。
  327. 前記第1の複数の細胞及び前記第2の複数の細胞の細胞を溶解させる工程を含む、請求項305~326のいずれか一項に記載の方法。
  328. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成される、請求項305~327のいずれか一項に記載の方法。
  329. 前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬から前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、請求項305~328のいずれか一項に記載の方法。
  330. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程が、UV光切断、化学処理、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより、前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬から前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、請求項329に記載の方法。
  331. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記1つ以上の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でない、請求項305~330のいずれか一項に記載の方法。
  332. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、1つの種のゲノム配列に対して相同である、請求項305~331のいずれか一項に記載の方法。
  333. 前記第1の複数の細胞及び前記第2の複数の細胞の少なくとも1つが、腫瘍細胞又は非腫瘍細胞を含む、請求項305~332のいずれか一項に記載の方法。
  334. 前記第1の複数の細胞及び前記第2の複数の細胞の少なくとも1つが、哺乳動物細胞、細菌細胞、ウイルス細胞、酵母細胞、真菌細胞、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項305~333のいずれか一項に記載の方法。
  335. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの捕捉配列に相補的な配列を含む、請求項305~334のいずれか一項に記載の方法。
  336. 前記バーコードが、前記捕捉配列を含む標的結合領域を含む、請求項335に記載の方法。
  337. 前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、請求項336に記載の方法。
  338. 前記バーコードの前記捕捉配列に相補的な前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記配列が、ポリ(dA)領域を含む、請求項305~337のいずれか一項に記載の方法。
  339. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、分子標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はその両方を含む、請求項305~338のいずれか一項に記載の方法。
  340. 前記タンパク質標的、又は前記細胞成分標的が、炭水化物、脂質、タンパク質、細胞外タンパク質、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、細胞内タンパク質又はそれらの任意の組合せを含む、請求項305~339のいずれか一項に記載の方法。
  341. 前記タンパク質標的が、10~100の異なるタンパク質標的を含む群から選択され、又は前記細胞成分標的が、10~100の異なる細胞成分標的を含む群から選択される、請求項305~340のいずれか一項に記載の方法。
  342. 前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、請求項305~341のいずれか一項に記載の方法。
  343. 前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、請求項305~341のいずれか一項に記載の方法。
  344. 前記複数のサンプルインデックス付加組成物の前記サンプルインデックス付加組成物が、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと結合されない、第2のタンパク質結合試薬、又は第2の細胞成分結合試薬を含む、請求項305~343のいずれか一項に記載の方法。
  345. 前記タンパク質結合試薬及び前記第2のタンパク質結合試薬が同一であるか、又は前記細胞成分結合試薬及び前記第2の細胞成分結合試薬が同一である、請求項344に記載の方法。
  346. 前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、検出可能な部分に関連付けられる、請求項305~345のいずれか一項に記載の方法。
  347. 前記複数のバーコードのバーコードが、標的結合領域及び分子標識配列を含み、
    前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列が、異なる分子標識配列を含む、請求項305~346のいずれか一項に記載の方法。
  348. 前記バーコードが、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項347に記載の方法。
  349. 前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、請求項347~348のいずれか一項に記載の方法。
  350. 前記複数のバーコードが、粒子に関連付けられる、請求項347~349のいずれか一項に記載の方法。
  351. 前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードが、前記粒子上に固定されるか、前記粒子上に部分的に固定されるか、前記粒子に封入されるか、前記粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、請求項350に記載の方法。
  352. 前記粒子が崩壊性である、請求項350~351のいずれか一項に記載の方法。
  353. 前記粒子がビーズを含む、請求項350~352のいずれか一項に記載の方法。
  354. 前記粒子が、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含み、又は前記粒子が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含む、請求項350~353のいずれか一項に記載の方法。
  355. 前記粒子が、崩壊性ヒドロゲル粒子を含む、請求項350~354のいずれか一項に記載の方法。
  356. 前記粒子が、検出可能な部分に関連付けられる、請求項350~355のいずれか一項に記載の方法。
  357. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、検出可能な部分に関連付けられる、請求項350~356のいずれか一項に記載の方法。
  358. 前記粒子の前記バーコードが、少なくとも1000、10000、又はそれらの組合せの異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含む、請求項350~357のいずれか一項に記載の方法。
  359. 前記バーコードの前記分子標識配列が、ランダム配列を含む、請求項350~358のいずれか一項に記載の方法。
  360. 前記粒子が、少なくとも10000のバーコードを含む、請求項350~359のいずれか一項に記載の方法。
  361. 前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程が、
    前記複数のバーコードを、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、請求項305~360のいずれか一項に記載の方法。
  362. 前記バーコードを伸長する工程が、DNAポリメラーゼを用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項361に記載の方法。
  363. 前記バーコードを伸長する工程が、逆転写酵素を用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項361に記載の方法。
  364. 複数のアンプリコンを生成するために、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、請求項361~363のいずれか一項に記載の方法。
  365. 前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含む、請求項364に記載の方法。
  366. 前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含む、請求項364~365のいずれか一項に記載の方法。
  367. 前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含む、請求項366に記載の方法。
  368. 前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程が、複数の確率バーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項305~367のいずれか一項に記載の方法。
  369. 前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
    前記バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む、請求項305~368のいずれか一項に記載の方法。
  370. 前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、
    前記標的のコピーを、前記バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;
    前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含む、請求項369に記載の方法。
  371. 前記複数のバーコード付き標的の前記シーケンシングデータを取得する工程の前に、前記バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含む、請求項369~370のいずれか一項に記載の方法。
  372. 前記バーコード付き標的を増幅して、前記複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によって前記バーコード付き標的を増幅する工程を含む、請求項371に記載の方法。
  373. 前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、複数の確率バーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含む、請求項369~372のいずれか一項に記載の方法。
  374. タンパク質間相互作用を決定するための方法であって、
    細胞を、相互作用決定組成物の第1の対と接触させる工程であって、
    前記細胞が、第1のタンパク質標的及び第2のタンパク質標的を含み、
    相互作用決定組成物の前記第1の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、相互作用決定組成物の前記第1の対の一方の前記タンパク質結合試薬が、前記第1のタンパク質標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の前記第1の対の他方の前記タンパク質結合試薬が、前記第2のタンパク質標的に特異的に結合することが可能であり、
    前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、相互作用決定配列及び架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域を含み、相互作用決定組成物の前記第1の対の前記相互作用決定配列が、異なる配列を含む工程と;
    架橋オリゴヌクレオチドを用いて、相互作用決定組成物の前記第1の対の前記相互作用決定オリゴヌクレオチドをライゲートして、ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、前記架橋オリゴヌクレオチドが、相互作用決定組成物の前記第1の対の前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域に特異的に結合することが可能な2つのハイブリダイゼーション領域を含む工程と;
    複数のバーコードを用いて、前記ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する方法であって、
    前記複数のバーコードの各々が、バーコード配列及び捕捉配列を含む工程と;
    前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
    前記得られたシーケンシングデータ中の相互作用決定組成物の前記第1の対の前記相互作用決定配列の関連付けに基づいて、前記第1及び第2のタンパク質標的間の相互作用を決定する工程と、を含む、方法。
  375. 細胞成分標的間の相互作用を決定するための方法であって、
    細胞を、相互作用決定組成物の第1の対と接触させる工程であって、
    前記細胞が、第1の細胞成分標的及び第2の細胞成分標的を含み、
    相互作用決定組成物の前記第1の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、相互作用決定組成物の前記第1の対の一方の前記細胞成分結合試薬が、前記第1の細胞成分標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の前記第1の対の他方の前記細胞成分結合試薬が、前記第2の細胞成分標的に特異的に結合することが可能であり、
    前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、相互作用決定配列及び架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域を含み、相互作用決定組成物の前記第1の対の前記相互作用決定配列が、異なる配列を含む工程と;
    架橋オリゴヌクレオチドを用いて、相互作用決定組成物の前記第1の対の前記相互作用決定オリゴヌクレオチドをライゲートして、ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程であって、前記架橋オリゴヌクレオチドが、相互作用決定組成物の前記第1の対の前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域に特異的に結合することが可能な2つのハイブリダイゼーション領域を含む工程と;
    複数のバーコードを用いて、前記ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する方法であって、
    前記複数のバーコードの各々が、バーコード配列及び捕捉配列を含む工程と;
    前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
    前記得られたシーケンシングデータ中の相互作用決定組成物の前記第1の対の前記相互作用決定配列の関連付けに基づいて、前記第1及び第2の細胞成分標的間の相互作用を決定する工程と、を含む、方法。
  376. 前記2つの細胞成分結合試薬の少なくとも1つが、タンパク質結合試薬を含み、前記タンパク質結合試薬が、前記2つの相互作用決定オリゴヌクレオチドの1つに関連付けられ、前記1つ以上の細胞成分標的が、少なくとも1つのタンパク質標的を含む、請求項375に記載の方法。
  377. 前記細胞を、相互作用決定組成物の前記第1の対と接触させる工程が、
    前記細胞を、相互作用決定組成物の前記第1の対の各々と連続的に又は同時に接触させる工程を含む、請求項374~376のいずれか一項に記載の方法。
  378. 前記第1のタンパク質標的が、前記第2のタンパク質標的と同じである、請求項374~377のいずれか一項に記載の方法。
  379. 前記第1のタンパク質標的が、前記第2のタンパク質標的と異なる、請求項374~378のいずれか一項に記載の方法。
  380. 前記相互作用決定配列が、6~60ヌクレオチド長である、請求項374~379のいずれか一項に記載の方法。
  381. 前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、請求項374~380のいずれか一項に記載のキット。
  382. 前記細胞を、相互作用決定組成物の第2の対と接触させる工程を含み、
    前記細胞が、第3のタンパク質標的及び第4のタンパク質標的を含み、
    相互作用決定組成物の前記第2の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、相互作用決定組成物の前記第2の対の一方の前記タンパク質結合試薬が、前記第3のタンパク質標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の前記第2の対の他方の前記タンパク質結合試薬が、前記第4のタンパク質標的に特異的に結合することが可能である、請求項374~381のいずれか一項に記載の方法。
  383. 前記第3及び第4のタンパク質標的の少なくとも1つが、前記第1及び第2のタンパク質標的の1つと異なる、請求項382に記載の方法。
  384. 前記第3及び第4のタンパク質標的の少なくとも1つ及び前記第1及び第2のタンパク質標的の少なくとも1つが、同一である、請求項382に記載の方法。
  385. 前記細胞を、相互作用決定組成物の3つ以上の対と接触させる工程を含む、請求項374~384のいずれか一項に記載の方法。
  386. 相互作用決定組成物の前記複数の対の少なくとも10、100、1000、又はそれらの組合せの相互作用決定組成物の前記相互作用決定配列が、異なる配列を含む、請求項385に記載の方法。
  387. 相互作用決定組成物の前記第1の対の前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域が、異なる配列を含む、請求項374~386のいずれか一項に記載の方法。
  388. 前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域の少なくとも1つが、前記架橋オリゴヌクレオチドの前記2つのハイブリダイゼーション領域の少なくとも1つに相補的である、請求項374~387のいずれか一項に記載の方法。
  389. 前記架橋オリゴヌクレオチドを用いて、相互作用決定組成物の前記第1の対の前記相互作用決定オリゴヌクレオチドをライゲートする工程が、
    前記架橋オリゴヌクレオチドの第1のハイブリダイゼーション領域を、前記相互作用決定オリゴヌクレオチドの前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域の第1の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域とハイブリダイズする工程と;
    前記架橋オリゴヌクレオチドの第2のハイブリダイゼーション領域を、前記相互作用決定オリゴヌクレオチドの前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域の第2の架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域とハイブリダイズする工程と;
    前記架橋オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記相互作用決定オリゴヌクレオチドをライゲートして、ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、請求項374~388のいずれか一項に記載の方法。
  390. 前記タンパク質結合試薬が、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、インテグリン、又はそれらの組合せを含む、請求項374~389のいずれか一項に記載の方法。
  391. 前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記タンパク質結合試薬に結合される、請求項374~390のいずれか一項に記載の方法。
  392. 前記1つ以上のタンパク質標的の前記少なくとも1つが、細胞表面上にある、請求項374~391のいずれか一項に記載の方法。
  393. 前記細胞を、相互作用決定組成物の前記第1の対と接触させる工程の前に、前記細胞を固定する工程を含む、請求項374~392のいずれか一項に記載の方法。
  394. 相互作用決定組成物の前記第1の対の未結合の相互作用決定組成物を除去する工程を含む、請求項374~393のいずれか一項に記載の方法。
  395. 前記未結合の相互作用決定組成物を除去する工程が、前記細胞を洗浄緩衝液で洗浄する工程を含む、請求項394に記載の方法。
  396. 前記未結合の相互作用決定組成物を除去する工程が、フローサイトメトリーを用いて、前記細胞を選択する工程を含む、請求項394に記載の方法。
  397. 前記細胞を溶解させる工程を含む、請求項374~396のいずれか一項に記載の方法。
  398. 前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、前記タンパク質結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成される、請求項374~397のいずれか一項に記載の方法。
  399. 前記タンパク質結合試薬から前記相互作用決定オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、請求項374~398のいずれか一項に記載の方法。
  400. 前記相互作用決定オリゴヌクレオチドを切り離す工程が、UV光切断、化学処理、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより前記タンパク質結合試薬から前記相互作用決定オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、請求項399に記載の方法。
  401. 前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、前記細胞のゲノム配列に対して相同でなく、又は前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、1つの種のゲノム配列に対して相同である、請求項374~400のいずれか一項に記載の方法。
  402. 前記種が、非哺乳動物種である、請求項401に記載の方法。
  403. 前記細胞が、腫瘍細胞又は非腫瘍細胞である、請求項374~402のいずれか一項に記載の方法。
  404. 前記細胞が、哺乳動物細胞、細菌細胞、ウイルス細胞、酵母細胞、真菌細胞、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項374~403のいずれか一項に記載の方法。
  405. 2つ以上の細胞を、相互作用決定組成物の前記第1の対と接触させる工程を含み、前記2つ以上の細胞の各々が、前記第1及び第2のタンパク質標的を含む、請求項374~404のいずれか一項に記載の方法。
  406. 前記2つ以上の細胞の少なくとも1つが、単一細胞を含む、請求項405に記載の方法。
  407. 前記バーコードが、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項374~406のいずれか一項に記載の方法。
  408. 前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む、請求項407に記載の方法。
  409. 相互作用決定組成物の前記第1の対の一方の前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、前記捕捉配列に相補的な配列を含む、請求項374~408のいずれか一項に記載の方法。
  410. 前記捕捉配列が、ポリ(dT)領域を含む、請求項409に記載の方法。
  411. 前記捕捉配列に相補的な前記相互作用決定オリゴヌクレオチドの前記配列が、ポリ(dA)領域を含む、請求項409~410のいずれか一項に記載の方法。
  412. 前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、第2のバーコード配列を含む、請求項374~411のいずれか一項に記載の方法。
  413. 相互作用同定組成物の前記第1の対の他方の前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、ユニバーサルプライマーのための結合部位を含む、請求項374~412のいずれか一項に記載の方法。
  414. 前記タンパク質標的が、細胞外タンパク質、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項374~413のいずれか一項に記載の方法。
  415. 前記タンパク質標的が、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、インテグリン、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項414に記載の方法。
  416. 前記タンパク質標的が、脂質、炭水化物、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項374~415のいずれか一項に記載の方法。
  417. 前記タンパク質標的が、10~100の異なるタンパク質標的を含む群から選択される、請求項374~416のいずれか一項に記載の方法。
  418. 前記タンパク質結合試薬が、同一の配列を有する2つ以上の相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられる、請求項374~417のいずれか一項に記載の方法。
  419. 前記タンパク質結合試薬が、異なる相互作用決定配列を有する2つ以上の相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられる、請求項374~418のいずれか一項に記載の方法。
  420. 前記複数の相互作用決定組成物の1つが、前記相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられない第2のタンパク質結合試薬を含む、請求項374~419のいずれか一項に記載の方法。
  421. 前記タンパク質結合試薬及び前記第2のタンパク質結合試薬が、同一である、請求項420に記載の方法。
  422. 前記タンパク質結合試薬が、検出可能な部分に関連付けられる、請求項374~421のいずれか一項に記載の方法。
  423. 前記複数のバーコードが、粒子に関連付けられる、請求項374~422のいずれか一項に記載の方法。
  424. 前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードが、前記粒子上に固定されるか、前記粒子上に部分的に固定されるか、前記粒子に封入されるか、前記粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、請求項423に記載の方法。
  425. 前記粒子が崩壊性である、請求項423~424のいずれか一項に記載の方法。
  426. 前記粒子がビーズを含む、請求項423~425のいずれか一項に記載の方法。
  427. 前記粒子が、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含み、又は前記粒子が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含む、請求項423~426のいずれか一項に記載の方法。
  428. 前記粒子が、崩壊性ヒドロゲル粒子を含む、請求項423~427のいずれか一項に記載の方法。
  429. 前記粒子が、検出可能な部分に関連付けられる、請求項423~428のいずれか一項に記載の方法。
  430. 前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、検出可能な部分に関連付けられる、請求項423~429のいずれか一項に記載の方法。
  431. 前記粒子の前記バーコードが、少なくとも1000、10000、又はそれらの組合せの異なるバーコード配列から選択されるバーコード配列を含む、請求項423~430のいずれか一項に記載の方法。
  432. 前記バーコードの前記バーコード配列が、ランダム配列を含む、請求項374~431のいずれか一項に記載の方法。
  433. 前記粒子が、少なくとも10000のバーコードを含む、請求項423~432のいずれか一項に記載の方法。
  434. 前記複数のバーコードを用いて、前記相互作用決定オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程が、
    前記複数のバーコードを、前記相互作用決定オリゴヌクレオチドと接触させて、前記相互作用決定オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;
    前記相互作用決定オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、請求項374~433のいずれか一項に記載の方法。
  435. 前記バーコードを伸長する工程が、DNAポリメラーゼを用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項434に記載の方法。
  436. 前記バーコードを伸長する工程が、逆転写酵素を用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項434に記載の方法。
  437. 前記バーコードを伸長する工程が、モロニーマウス白血病ウイルス(M-MLV)逆転写酵素又はTaq DNAポリメラーゼを用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項434に記載の方法。
  438. 前記バーコードを伸長する工程が、前記架橋オリゴヌクレオチドを、前記ライゲートされた相互作用決定オリゴヌクレオチドから移動させる工程を含む、請求項434~437のいずれか一項に記載の方法。
  439. 複数のアンプリコンを生成するために、前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、請求項434~438のいずれか一項に記載の方法。
  440. 前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、前記バーコード配列の少なくとも一部及び前記相互作用決定オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含む、請求項439に記載の方法。
  441. 前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドの前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記複数のアンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含む、請求項439~440のいずれか一項に記載の方法。
  442. 前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記バーコード配列の少なくとも一部及び前記相互作用決定オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含む、請求項441に記載の方法。
  443. 前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程が、前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドの部分的及び/又は完全な配列を取得する工程を含む、請求項374~442のいずれか一項に記載の方法。
  444. 前記複数のバーコードが、複数の確率バーコードを含み、
    前記複数の確率バーコードの各々の前記バーコード配列が、分子標識配列を含み、
    前記複数の確率バーコードの少なくとも2つの確率バーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含み、
    前記複数のバーコードを用いて、前記相互作用決定オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程が、前記複数の確率バーコードを用いて、前記相互作用決定オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き相互作用決定オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項374~443のいずれか一項に記載の方法。
  445. 前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程と;
    前記バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む、請求項374~444のいずれか一項に記載の方法。
  446. 前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、
    前記標的のコピーを、前記バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;
    前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含む、請求項445に記載の方法。
  447. 前記複数のバーコード付き標的の前記シーケンシングデータを取得する工程の前に、前記バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含む、請求項445~446のいずれか一項に記載の方法。
  448. 前記バーコード付き標的を増幅して、前記複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によって前記バーコード付き標的を増幅する工程を含む、請求項447に記載の方法。
  449. 前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、前記複数の確率バーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含む、請求項445~448のいずれか一項に記載の方法。
  450. タンパク質間相互作用を同定するためのキットであって、
    相互作用決定組成物の第1の対であって、
    相互作用決定組成物の前記第1の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられたタンパク質結合試薬を含み、
    相互作用決定組成物の前記第1の対の一方の前記タンパク質結合試薬が、第1のタンパク質標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の前記第1の対の他方のタンパク質結合試薬が、前記第2のタンパク質標的に特異的に結合することが可能であり、
    前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、相互作用決定配列及び架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域を含み、
    相互作用決定組成物の前記第1の対の前記相互作用決定配列が、異なる配列を含む、相互作用決定組成物の第1の対と;
    相互作用決定組成物の前記第1の対の前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域に特異的に結合することが可能な2つのハイブリダイゼーション領域を各々が含む複数の架橋オリゴヌクレオチドと、を含む、キット。
  451. 細胞成分間相互作用を同定するためのキットであって、
    相互作用決定組成物の第1の対であって、
    相互作用決定組成物の前記第1の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、
    相互作用決定組成物の前記第1の対の一方の前記細胞成分結合試薬が、第1の細胞成分標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の前記第1の対の他方の細胞成分結合試薬が、前記第2の細胞成分標的に特異的に結合することが可能であり、
    前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、相互作用決定配列及び架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域を含み、
    相互作用決定組成物の前記第1の対の前記相互作用決定配列が、異なる配列を含む、相互作用決定組成物の第1の対と;
    相互作用決定組成物の前記第1の対の前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域に特異的に結合することが可能な2つのハイブリダイゼーション領域を各々が含む複数の架橋オリゴヌクレオチドと、を含む、キット。
  452. 前記細胞成分結合試薬が、タンパク質結合試薬を含み、前記第1の細胞成分標的が、第1のタンパク質標的を含み、前記第2の細胞成分標的が、第2のタンパク質標的を含む、請求項451に記載のキット。
  453. 前記相互作用決定配列が、6~60ヌクレオチド長である、請求項450~452のいずれか一項に記載のキット。
  454. 前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、請求項450~453のいずれか一項に記載のキット。
  455. 相互作用決定組成物の第2の対をさらに含み、相互作用決定組成物の前記第2の対の各々が、相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、相互作用決定組成物の前記第2の対の一方の前記細胞成分結合試薬が、第3の細胞成分標的に特異的に結合することが可能であり、相互作用決定組成物の前記第2の対の他方の前記細胞成分結合試薬が、第4の細胞成分標的に特異的に結合することが可能である、請求項450~454のいずれか一項に記載のキット。
  456. 前記第3の細胞成分標的が、第3のタンパク質標的を含み、前記第4の細胞成分標的が、第4のタンパク質標的を含む、いずれかの請求項455に記載のキット。
  457. 前記第3及び第4の細胞成分標的の少なくとも1つが、前記第1及び第2の細胞成分標的の1つと異なる、請求項455~456のいずれか一項に記載のキット。
  458. 前記第3及び第4の細胞成分標的の少なくとも1つ及び前記第1及び第2の細胞成分標的の少なくとも1つが、同一である、請求項455~456のいずれか一項に記載のキット。
  459. 前記キットが、相互作用決定組成物の3つ以上の対を含む、請求項450~458のいずれか一項に記載のキット。
  460. 相互作用決定組成物の前記3つ以上の対の少なくとも10、100、1000、又はそれらの組合せの相互作用決定組成物の前記相互作用決定配列が、異なる配列を含む、請求項459に記載のキット。
  461. 前記複数の相互作用決定組成物の2つの相互作用決定組成物の前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域が、異なる配列を含む、請求項450~460のいずれか一項に記載のキット。
  462. 前記架橋オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション領域の少なくとも1つが、前記架橋オリゴヌクレオチドの前記2つのハイブリダイゼーション領域の少なくとも1つに相補的である、請求項450~461のいずれか一項に記載のキット。
  463. 前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む、請求項450~462のいずれか一項に記載のキット。
  464. 前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、リンカーを介して前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬に結合される、請求項450~463のいずれか一項に記載のキット。
  465. 前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、対象の任意の細胞のゲノム配列に対して相同でない、請求項450~464のいずれか一項に記載のキット。
  466. 前記対象の細胞が、腫瘍細胞又は非腫瘍細胞である、請求項465に記載のキット。
  467. 前記対象の細胞が、単一細胞、哺乳動物細胞、細菌細胞、ウイルス細胞、酵母細胞、真菌細胞、又はそれらの任意の組合せである、請求項465~466のいずれか一項に記載のキット。
  468. 複数のバーコードをさらに含み、前記複数のバーコードの各々が、バーコード配列及び捕捉配列を含む、請求項450~467のいずれか一項に記載のキット。
  469. 相互作用決定組成物の前記第1の対の一方の前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの前記捕捉配列に相補的な配列を含む、請求項468に記載のキット。
  470. 前記捕捉配列が、ポリ(dT)領域を含む、請求項468~469のいずれか一項に記載のキット。
  471. 前記バーコードの前記捕捉配列に相補的な前記相互作用決定オリゴヌクレオチドの前記配列が、ポリ(dA)領域を含む、請求項469~470のいずれか一項に記載のキット。
  472. 相互作用同定組成物の前記第1の対の他方の前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項468~471のいずれか一項に記載のキット。
  473. 前記複数のバーコードが、複数の確率バーコードを含み、
    前記複数の確率バーコードの各々の前記バーコード配列が、分子標識配列を含み、
    前記複数の確率バーコードの少なくとも2つの確率バーコードの前記分子標識配列が、異なる配列を含む、請求項468~472のいずれか一項に記載のキット。
  474. 前記タンパク質標的、又は前記細胞成分標的が、炭水化物、脂質、タンパク質、細胞外タンパク質、細胞表面タンパク質、細胞マーカー、B細胞レセプター、T細胞レセプター、主要組織適合性複合体、腫瘍抗原、レセプター、細胞内タンパク質又はそれらの任意の組合せを含む、請求項450~473のいずれか一項に記載のキット。
  475. 前記タンパク質標的が、10~100の異なるタンパク質標的を含む群から選択され、又は前記細胞成分標的が、10~100の異なる細胞成分標的を含む群から選択される、請求項450~474のいずれか一項に記載のキット。
  476. 前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、同一の配列を有する2つ以上の相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられる、請求項450~475のいずれか一項に記載のキット。
  477. 前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、異なる相互作用決定配列を有する2つ以上の相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられる、請求項450~477のいずれか一項に記載のキット。
  478. 相互作用決定組成物の前記第1の対の一方が、前記相互作用決定オリゴヌクレオチドに関連付けられない、第2のタンパク質結合試薬、又は第2の細胞成分結合試薬を含む、請求項450~477のいずれか一項に記載のキット。
  479. 前記第1のタンパク質結合試薬及び前記第2のタンパク質結合試薬が同一であるか、又は前記第1の細胞成分結合試薬及び前記第2の細胞成分結合試薬が同一である、請求項478に記載のキット。
  480. 前記タンパク質結合試薬、又は前記細胞成分結合試薬が、検出可能な部分に関連付けられる、請求項450~479のいずれか一項に記載のキット。
  481. 前記複数のバーコードが、粒子に関連付けられる、請求項450~480のいずれか一項に記載のキット。
  482. 前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードが、前記粒子上に固定されるか、前記粒子上に部分的に固定されるか、前記粒子に封入されるか、前記粒子に部分的に封入されるか、又はそれらの組合せである、請求項481に記載のキット。
  483. 前記粒子が崩壊性である、請求項481~482のいずれか一項に記載のキット。
  484. 前記粒子がビーズを含む、請求項481~483のいずれか一項に記載のキット。
  485. 前記粒子が、セファロースビーズ、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、コンジュゲートビーズ、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、オリゴ(dT)コンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、又はそれらの任意の組合せを含み、又は前記粒子が、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン、ガラス、ポリプロピレン、アガロース、ゼラチン、ヒドロゲル、常磁性材料、セラミック、プラスチック、ガラス、メチルスチレン、アクリルポリマー、チタン、ラテックス、セファロース、セルロース、ナイロン、シリコーン、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される材料を含む、請求項481~484のいずれか一項に記載のキット。
  486. 前記粒子が、崩壊性ヒドロゲル粒子を含む、請求項481~485のいずれか一項に記載のキット。
  487. 前記粒子が、検出可能な部分に関連付けられる、請求項481~486のいずれか一項に記載のキット。
  488. 前記相互作用決定オリゴヌクレオチドが、検出可能な部分に関連付けられる、請求項481~487のいずれか一項に記載のキット。
  489. 前記粒子の前記バーコードが、少なくとも1000、1000、又はそれらの組合せの異なるバーコード配列から選択されるバーコード配列を含む、請求項481~488のいずれか一項に記載のキット。
  490. 前記バーコードの前記バーコード配列が、ランダム配列を含む、請求項481~489のいずれか一項に記載のキット。
  491. 前記粒子が、少なくとも10000のバーコードを含む、請求項481~490のいずれか一項に記載のキット。
  492. DNAポリメラーゼ、逆転写酵素、又は固定剤、又はそれらの組合せを含む、請求項450~491のいずれか一項に記載のキット。
  493. モロニーマウス白血病ウイルス(M-MLV)逆転写酵素又はTaq DNAポリメラーゼを含む、請求項450~492のいずれか一項に記載のキット。
  494. サンプル同定のための方法であって、
    複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
    前記1つ以上の細胞が、1つ以上の細胞成分標的を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
    複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;
    複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンを生成するために、複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーを用いて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程と;
    前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを含む前記複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程と;
    前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む、方法。
  495. 前記サンプルインデックス付加配列が、6~60ヌクレオチド長である、請求項494に記載の方法。
  496. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、50~500ヌクレオチド長である、請求項494~495のいずれか一項に記載の方法。
  497. 前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも10、100、1000、又はそれらの組合せのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む、請求項494~496のいずれか一項に記載の方法。
  498. 前記細胞成分結合試薬が、抗体、四量体、アプタマー、タンパク質骨格、又はそれらの組合せを含む、請求項494~497のいずれか一項に記載の方法。
  499. 前記複数のサンプルインデックス付加組成物の未結合のサンプルインデックス付加組成物を除去する工程を含む、請求項494~498のいずれか一項に記載の方法。
  500. 前記複数のサンプルの各々から前記1つ以上の細胞を溶解させる工程を含む、請求項494~499のいずれか一項に記載の方法。
  501. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記細胞成分結合試薬から切り離し可能又は切り離し不可能であるように構成される、請求項494~500のいずれか一項に記載の方法。
  502. 前記細胞成分結合試薬から前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、請求項494~501のいずれか一項に記載の方法。
  503. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程が、UV光切断、化学処理、加熱、酵素処理、又はそれらの任意の組合せにより前記細胞成分結合試薬から前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを切り離す工程を含む、請求項502に記載の方法。
  504. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記1つ以上の細胞のいずれかのゲノム配列に対して相同でない、請求項494~503のいずれか一項に記載の方法。
  505. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、1つの種のゲノム配列に対して相同である、請求項494~503のいずれか一項に記載の方法。
  506. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、前記複数のバーコードの少なくとも1つのバーコードの捕捉配列に相補的な配列を含む、請求項494~505のいずれか一項に記載の方法。
  507. 前記バーコードが、前記捕捉配列を含む標的結合領域を含む、請求項506に記載の方法。
  508. 前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、請求項507に記載の方法。
  509. 前記バーコードの前記捕捉配列に相補的な前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記配列が、ポリ(dA)領域を含む、請求項506~508のいずれか一項に記載の方法。
  510. 前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、分子標識配列、ユニバーサルのための結合部位を含む、請求項494~509のいずれか一項に記載の方法。
  511. 前記細胞成分標的が、細胞外タンパク質、細胞内タンパク質、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項494~510のいずれか一項に記載の方法。
  512. 前記細胞成分結合試薬が、同一の配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、請求項494~511のいずれか一項に記載の方法。
  513. 前記細胞成分結合試薬が、異なるサンプルインデックス付加配列を有する2つ以上のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられる、請求項494~511のいずれか一項に記載の方法。
  514. 前記複数のバーコードのバーコードが、標的結合領域及び分子標識配列を含み、
    前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードの分子標識配列が、異なる分子標識配列を含む、請求項494~513のいずれか一項に記載の方法。
  515. 前記バーコードが、細胞標識配列、ユニバーサルプライマーのための結合部位、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項514に記載の方法。
  516. 前記標的結合領域が、ポリ(dT)領域を含む、請求項514~515のいずれか一項に記載の方法。
  517. 前記複数のバーコードが、粒子に関連付けられる、請求項514~516のいずれか一項に記載の方法。
  518. 前記粒子が、崩壊性ヒドロゲルビーズを含む、請求項517に記載の方法。
  519. 前記粒子の前記バーコードが、少なくとも1000の異なる分子標識配列から選択される分子標識配列を含む、請求項517~518のいずれか一項に記載の方法。
  520. 前記バーコードの前記分子標識配列が、ランダム配列を含む、請求項519に記載の方法。
  521. 前記粒子が、少なくとも10000のバーコードを含む、請求項517~520のいずれか一項に記載の方法。
  522. 前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程が、
    前記複数のバーコードを、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、請求項494~521のいずれか一項に記載の方法。
  523. 前記バーコードを伸長する工程が、DNAポリメラーゼを用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項522に記載の方法。
  524. 前記バーコードを伸長する工程が、逆転写酵素を用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項522に記載の方法。
  525. 前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、請求項494~524のいずれか一項に記載の方法。
  526. 前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含む、請求項494~525のいずれか一項に記載の方法。
  527. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの各デイジーチェーン接続増幅プライマーが、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域及びオーバーハング領域を含み、前記バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域が、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのデイジーチェーン接続サンプルインデックス付加領域に結合することが可能である、請求項494~526のいずれか一項に記載の方法。
  528. 前記バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域が、20~200ヌクレオチド長である、請求項527に記載の方法。
  529. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含む、請求項527~528のいずれか一項に記載の方法。
  530. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含む、請求項527~529のいずれか一項に記載の方法。
  531. 前記オーバーハング領域が、50~500ヌクレオチド長である、請求項527~530のいずれか一項に記載の方法。
  532. 前記オーバーハング領域が、デイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含む、請求項527~531のいずれか一項に記載の方法。
  533. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一のデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含む、いずれかの請求項532に記載の方法。
  534. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含む、いずれかの請求項532に記載の方法。
  535. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのオーバーハング領域が、異なるデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含む、いずれかの請求項532に記載の方法。
  536. 前記複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのデイジーチェーン接続伸長アンプリコンが、250~1000ヌクレオチド長である、請求項527~535のいずれか一項に記載の方法。
  537. 前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部をシーケンシングする工程を含む、請求項494~536のいずれか一項に記載の方法。
  538. 前記少なくとも1つの細胞の前記サンプル起源を同定する工程が、前記少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記複数のバーコード付き標的のサンプル起源を同定する工程を含む、請求項494~537のいずれか一項に記載の方法。
  539. 前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程が、複数の確率バーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項494~538のいずれか一項に記載の方法。
  540. 前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の複数の標的にバーコードを付けて、複数のバーコード付き標的を生成する工程であって、前記複数のバーコードの各々が、細胞標識配列を含み、前記複数のバーコードの少なくとも2つのバーコードが、同一の細胞標識配列を含む工程と;
    前記バーコード付き標的のシーケンシングデータを取得する工程と、を含む、請求項494~539のいずれか一項に記載の方法。
  541. 前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、
    前記標的のコピーを、前記バーコードの標的結合領域と接触させる工程と;
    前記複数のバーコードを用いて、前記複数の標的を逆転写して、複数の逆転写された標的を生成する工程と、を含む、請求項540に記載の方法。
  542. 前記複数のバーコード付き標的の前記シーケンシングデータを取得する工程の前に、前記バーコード付き標的を増幅して、複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程を含む、請求項540~541のいずれか一項に記載の方法。
  543. 前記バーコード付き標的を増幅して、前記複数の増幅されたバーコード付き標的を生成する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によって前記バーコード付き標的を増幅する工程を含む、請求項542に記載の方法。
  544. 前記複数のバーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的にバーコードを付けて、前記複数のバーコード付き標的を生成する工程が、複数の確率バーコードを用いて、前記細胞の前記複数の標的に確率バーコードを付けて、複数の確率バーコード付き標的を生成する工程を含む、請求項540~543のいずれか一項に記載の方法。
  545. サンプル同定のための方法であって、
    複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
    前記1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の結合標的を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記1つ以上の結合標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
    複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;
    複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーを用いて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
    前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む、方法。
  546. 前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程が、
    前記複数のバーコードを、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、請求項545に記載の方法。
  547. 前記バーコードを伸長する工程が、DNAポリメラーゼを用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項546に記載の方法。
  548. 前記バーコードを伸長する工程が、逆転写酵素を用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項546に記載の方法。
  549. 前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、請求項546~548のいずれか一項に記載の方法。
  550. 前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、請求項549に記載の方法。
  551. 前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含む、請求項549~550のいずれか一項に記載の方法。
  552. 前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、前記複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンを生成するために、前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーを用いて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、請求項549~551のいずれか一項に記載の方法。
  553. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域及びオーバーハング領域を含み、前記バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域が、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのデイジーチェーン接続サンプルインデックス付加領域に結合することが可能である、請求項552に記載の方法。
  554. 前記バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域が、20~200ヌクレオチド長である、請求項553に記載の方法。
  555. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含む、請求項553~554のいずれか一項に記載の方法。
  556. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含む、請求項553~554のいずれか一項に記載の方法。
  557. 前記オーバーハング領域が、50~500ヌクレオチド長である、請求項553~556のいずれか一項に記載の方法。
  558. 前記オーバーハング領域が、デイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含む、請求項553~557のいずれか一項に記載の方法。
  559. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一のデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含む、いずれかの請求項558に記載の方法。
  560. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含む、いずれかの請求項558に記載の方法。
  561. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのオーバーハング領域が、異なるデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含む、いずれかの請求項558に記載の方法。
  562. 前記複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのデイジーチェーン接続伸長アンプリコンが、250~1000ヌクレオチド長である、請求項553~561のいずれか一項に記載の方法。
  563. 前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記シーケンシングデータを取得する工程が、前記複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのシーケンシングデータを取得する工程を含む、請求項545~562のいずれか一項に記載の方法。
  564. サンプル同定のための方法であって、
    複数のサンプルの各々に由来する1つ以上の細胞を、複数のサンプルインデックス付加組成物のうちの1つのサンプルインデックス付加組成物と接触させる工程であって、
    前記1つ以上の細胞の各々が、1つ以上の細胞成分標的を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、前記細胞成分結合試薬が、前記1つ以上の細胞成分標的の少なくとも1つに特異的に結合することが可能であり、
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルインデックス付加配列を含み、前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む工程と;
    前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも1つのサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列及び複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーに基づいて、前記1つ以上の細胞の少なくとも1つの細胞のサンプル起源を同定する工程と、を含む、方法。
  565. 前記少なくとも1つの細胞の前記サンプル起源を同定する工程が、
    複数のバーコードを用いて、前記複数のサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付けて、複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と;
    前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのシーケンシングデータを取得する工程と;
    前記シーケンシングデータ中の前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの前記サンプルインデックス付加配列に基づいて、前記細胞の前記サンプル起源を同定する工程と、を含む、請求項564に記載の方法。
  566. 前記複数のバーコードを用いて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにバーコードを付ける工程が、
    前記複数のバーコードを、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドと接触させて、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされたバーコードを生成する工程と;
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドにハイブリダイズされた前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程と、を含む、請求項565に記載の方法。
  567. 前記バーコードを伸長する工程が、DNAポリメラーゼを用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項566に記載の方法。
  568. 前記バーコードを伸長する工程が、逆転写酵素を用いて、前記バーコードを伸長して、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを生成する工程を含む、請求項566に記載の方法。
  569. 前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、請求項565~568のいずれか一項に記載の方法。
  570. 前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)を用いて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、請求項569に記載の方法。
  571. 前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、前記分子標識配列の少なくとも一部及び前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドの少なくとも一部を増幅する工程を含む、請求項569~570のいずれか一項に記載の方法。
  572. 前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程が、複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンを生成するために、前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーを用いて、前記複数のバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドを増幅する工程を含む、請求項569~571のいずれか一項に記載の方法。
  573. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域及びオーバーハング領域を含み、前記バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域が、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのデイジーチェーン接続サンプルインデックス付加領域に結合することが可能である、請求項572に記載の方法。
  574. 前記バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域が、20~200ヌクレオチド長である、請求項573に記載の方法。
  575. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含む、請求項573~574のいずれか一項に記載の方法。
  576. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含む、請求項573~574のいずれか一項に記載の方法。
  577. 前記オーバーハング領域が、50~500ヌクレオチド長である、請求項573~576のいずれか一項に記載の方法。
  578. 前記オーバーハング領域が、デイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含む、請求項573~577のいずれか一項に記載の方法。
  579. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一のデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含む、いずれかの請求項578に記載の方法。
  580. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含む、いずれかの請求項578に記載の方法。
  581. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのオーバーハング領域が、異なるデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含む、いずれかの請求項578に記載の方法。
  582. 前記複数のデイジーチェーン接続伸長アンプリコンのデイジーチェーン接続伸長アンプリコンが、250~1000ヌクレオチド長である、請求項573~581のいずれか一項に記載の方法。
  583. 複数のサンプルインデックス付加組成物であって、
    前記複数のサンプルインデックス付加組成物の各々が、サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドに関連付けられた細胞成分結合試薬を含み、
    前記細胞成分結合試薬が、少なくとも1つの細胞成分標的に特異的に結合することが可能であり、
    前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドが、サンプルの1つ以上の細胞のサンプル起源を同定するためのサンプルインデックス付加配列及びデイジーチェーン接続増幅プライマー結合配列を含み、
    前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のサンプルインデックス付加配列が、異なる配列を含む、複数のサンプルインデックス付加組成物と;
    複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーと、を含む、キット。
  584. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域及びオーバーハング領域を含み、前記バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域が、前記サンプルインデックス付加オリゴヌクレオチドのデイジーチェーン接続サンプルインデックス付加領域に結合することが可能である、請求項583に記載のキット。
  585. 前記バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域が、20~200ヌクレオチド長である、請求項584に記載のキット。
  586. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一の配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含む、請求項584~585のいずれか一項に記載のキット。
  587. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、異なる配列を有するバーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域を含む、請求項584~585のいずれか一項に記載のキット。
  588. 前記バーコード付きサンプルインデックス付加オリゴヌクレオチド結合領域が、前記デイジーチェーン接続増幅プライマー結合配列、その相補体、その逆相補体、又はそれらの組合せを含む、請求項586~587のいずれか一項に記載のキット。
  589. 前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のデイジーチェーン接続増幅プライマー結合配列が、同一の配列を含む、請求項584~588のいずれか一項に記載のキット。
  590. 前記複数のサンプルインデックス付加組成物の少なくとも2つのサンプルインデックス付加組成物のデイジーチェーン接続増幅プライマー結合配列が、異なる配列を含む、請求項584~588のいずれか一項に記載のキット。
  591. 前記オーバーハング領域が、50~500ヌクレオチド長である、請求項584~590のいずれか一項に記載のキット。
  592. 前記オーバーハング領域が、デイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含む、請求項584~590のいずれか一項に記載のキット。
  593. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、同一のデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含む、いずれかの請求項592に記載のキット。
  594. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーの2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーが、2つのデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を有するオーバーハング領域を含む、いずれかの請求項592に記載のキット。
  595. 前記複数のデイジーチェーン接続増幅プライマーのオーバーハング領域が、異なるデイジーチェーン接続増幅プライマーバーコード配列を含む、いずれかの請求項592に記載のキット。
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