單細(xì)胞免疫組庫(kù)測(cè)序
單細(xì)胞免疫組庫(kù)測(cè)序又稱(chēng)單細(xì)胞V(D)J測(cè)序,以T/B淋巴細(xì)胞為研究目標(biāo),利用微流控芯片制備單細(xì)胞體系,利用PCR技術(shù)擴(kuò)增T/B細(xì)胞受體(TCR/BCR)的基因轉(zhuǎn)錄子全序列,在進(jìn)行高通量測(cè)序。分析得到TCR/BCR多樣性序列,從而獲得機(jī)體的免疫特征。
單細(xì)胞免疫組測(cè)序技術(shù)流程

技術(shù)參數(shù)
樣本類(lèi)型:新鮮人或小鼠細(xì)胞懸液、血液(全血、PBMC等)、凍存細(xì)胞懸液
送樣要求:
細(xì)胞大小:小于40μm;
樣品總量:細(xì)胞懸浮液,一個(gè)樣本細(xì)胞起始量約1×105個(gè);
質(zhì)量要求:細(xì)胞活性大于80%,理想濃度700~1200個(gè)/μL(500~2000個(gè)/μl);
應(yīng)用領(lǐng)域
腫瘤免疫治療:
單細(xì)胞免疫庫(kù)測(cè)序可以捕捉腫瘤發(fā)生時(shí)的免疫微環(huán)境變化,尋找免疫治療的靶點(diǎn),從而輔助免疫治療更好地抗擊腫瘤。
免疫系統(tǒng)疾病研究
解析自身免疫性疾病的發(fā)病機(jī)制,為疾病的診療提供依據(jù)。
移植和免疫重建
器官或者骨髓移植時(shí),經(jīng)常會(huì)誘發(fā)宿主的排斥反應(yīng),從而發(fā)生慢性移植抗宿主病。在疫苗接種前后BCR/TCR VDJ免疫組庫(kù)的分析,預(yù)防疾病發(fā)生。
輔助抗體/疫苗研究
通過(guò)免疫組庫(kù)研究,可以檢測(cè)感染類(lèi)疾病過(guò)程中的免疫動(dòng)態(tài)變化;在抗體開(kāi)發(fā)方面,可以獲得特征性的BCR(Ig)序列,縮短抗體開(kāi)發(fā)的流程;針對(duì)某種疾病用藥后的外周血樣本進(jìn)行評(píng)估,確認(rèn)藥物是否激發(fā)免疫反應(yīng)及其功效。
分析內(nèi)容
標(biāo)準(zhǔn)信息分析 (需提供參考基因序列、參考基因組序列及基因注釋結(jié)果)
1、測(cè)序數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與評(píng)估
2、比對(duì)與注釋?zhuān)簶颖净拘畔⒔Y(jié)果統(tǒng)計(jì)、樣本contig注釋信息結(jié)果統(tǒng)計(jì)、樣本consensus注釋信息結(jié)果統(tǒng)計(jì)
3、Clonotype分型
4、特征分析、CDR3特征分析、V/J基因特征分析、V-J paired特征分析
5、多樣本分析:樣本間Clonotypes比較、Overlapping Clonotype聚類(lèi)分析、Overlapping Clonotype差異分析
案例解析
文章:The landscape of lung bronchoalveolar immune cells in COVID-19 revealed by single-cell RNA sequencing
雜志:Nature Medicine
影響因子:36.130
簡(jiǎn)介:
作者對(duì)患者肺泡灌洗液(Balf)進(jìn)行單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析及單細(xì)胞TCR分析,比較分析了重癥患者和輕癥患者的肺部免疫微環(huán)境。為了識(shí)別新冠感染后肺部的免疫微環(huán)境,以3例恢復(fù)期的輕癥和3例重癥患者BALF為研究對(duì)象,共收集到37820個(gè)細(xì)胞。
研究發(fā)現(xiàn)與健康對(duì)照相比,COVID-19感染的患者存在更高比例的T和NK細(xì)胞,較低比例的上皮細(xì)胞。與輕癥患者相比,重癥患者含有更高的巨噬細(xì)胞比例,較低比例的T和NK細(xì)胞;在重癥COVID-19患者中,肺巨噬細(xì)胞群體的平衡失調(diào),表現(xiàn)為Group1 單核細(xì)胞衍生巨噬細(xì)胞(FCN1 +)、Group2和3 巨噬細(xì)胞(SPP1 +)顯著增加,而Group 2 lung AM(FABP4+)幾乎完全消失;與健康對(duì)照組相比,新冠患者中NK和T細(xì)胞比例明顯增高。與輕癥患者相比,重癥患者CD8+T細(xì)胞比例較低,增殖細(xì)胞比例較高 ;輕度疾病組的總T細(xì)胞和CD8+ T細(xì)胞的擴(kuò)增水平均顯著高于重癥患者,表明克隆擴(kuò)增的CD8+ T細(xì)胞的高效的效應(yīng)分子水平; 文章為CD8+ T細(xì)胞反應(yīng)可能是成功控制COVID-19患者病毒的關(guān)鍵提出了新的證據(jù)。
研究展示:
作者利用單細(xì)胞TCR-seq來(lái)評(píng)估患者BALF中克隆擴(kuò)增的狀態(tài)。檢查了COVID-19輕癥和重癥患者之間克隆擴(kuò)增的比例,發(fā)現(xiàn)輕度疾病組的總T細(xì)胞和CD8+ T細(xì)胞的擴(kuò)增水平均顯著高于重癥患者(圖 b和 c);為了確認(rèn)擴(kuò)增的T細(xì)胞克隆的功能狀態(tài),研究團(tuán)隊(duì)在擴(kuò)增的CD8+ T細(xì)胞與未擴(kuò)增的細(xì)胞之間進(jìn)行了GEX分析,發(fā)現(xiàn)信號(hào)和組織固有基因(包括XCL1、XCL2、ZNF683、HOPX、CXCR6和ITGAE等)的表達(dá)增加。進(jìn)一步支持了那些擴(kuò)增的CD8+ T細(xì)胞的效應(yīng)分子功能(圖 e)。
圖 SARS-COV-2感染患者BALF中T細(xì)胞克隆擴(kuò)增的分析