10×Genomic单细胞免疫组库测序是建立在GemCode技术上的微流体平台,将带有条形码和引物的凝胶珠与单个细胞包裹在油滴中;凝胶珠溶解,细胞裂解释放mRNA,通过逆转录产生用于测序的带条形码的cDNA。液体油层破坏后,cDNA可同时获取5’基因表达的数据和TCR/BCR的VDJ全长序列。其中TCR或者BCR的V(D)J序列通过设计在TCR或者BCR、lg的C区域的巢式PCR引物进行富集。然后使用Illumina测序平台对文库进行测序检测,即可一次性获得大量单细胞的基因表达和免疫组库数据,实现在单细胞水平同时对基因表达和免疫组库进行研究。该方法在肿瘤微环境、感染性疾病、免疫治疗等研究领域中有着广泛的应用。
V(D)J某个clonetype分布图,每个点代表一个细胞
V基因使用频率,即V基因在重组过程中的使用率
V-J基因热图 深色表示对应V基因和J基因共同出现的频率较高
10×Genomics单细胞VDJ测序是一种全面的研究免疫组库的方法,能够在单细胞基础上对数百个至数万个人或小鼠的T细胞和B细胞中适应性免疫反应的细胞背景和免疫组库进行同时分析。鉴于抗原受体的多样性,不在单细胞水平上的研究只能得到模糊的宏观视觉。因此单细胞免疫组测序可以进一步探究人体免疫机制,挖掘免疫组库与疾病的关系,促进人类健康。
(1)免疫组库可以捕捉肿瘤发生时免疫微环境的变化,寻找免疫治疗的靶点,从而辅助免疫治疗更好的抗击肿瘤。
(2)器官或者骨髓移植时,经常会诱发宿主排斥反应的发生,从而发生慢性移植抗宿主病。
(3)自身免疫免疫性疾病是由于机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。
(4)免疫组库在感染性疾病、抗体开发、用药及疫苗评估等多个方面均有应用价值。
目前只可以做人和鼠的TCR或者BCR,其他物种暂时还没有参考基因组数据库。
10×VDJ测序可以得到VDJ的全长序列,而VDJ的全长序列一般有~650bp,通过10×单细胞免疫组文库构建即酶切的步骤,可以得到不同长度的片段,测序之后会对得到的reads进行拼接从而得到VDJ全长序列。