单细胞免疫组库测序_武汉生物DG视讯DG有限公司 -建设武汉国家级人类遗传资源库

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单细胞免疫组库测序

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2015年，10x Genomics发布了基于微流控和油滴包裹技术的Chromium 单细胞系统平台，可实现高通量的单细胞转录组和单细胞V(D)J测序。不但可以将TCR/BCR双链完美匹配，取得TCR/BCR双链组成情况，而且可以细化到单细胞水平，同时取得5’端转录组信息。

10x Genomics新推出的“单细胞免疫谱分析”利用其微流控芯片制备单细胞体系，选择5'端接头的通用引物和免疫分子恒定区的巢式引物进行V(D)J富集，实现在单细胞水平，对成对的重链和轻链（B细胞）或α和β链（T细胞）进行全长测序，为免疫组库全面、系统的研究给予了高效的技术平台，对疾病发生、开展的分子机制研究有重要的意义。

　　样本类型

　　动物组织、血液等其他体液、单细胞悬液、细胞系等。

　　实验流程

10x Genomics单细胞免疫组库实验流程

　　分析流程

单细胞VDJ免疫组库生信分析流程图

　　应用方向

　　a.抗体的鉴定和新抗体的发现;

　　b.揭示Ig库的开展，绘制全局Ig库;

　　c.研究传染性疾病，如感染开展中的抗体进化谱系等;

　　d.研究免疫失调疾病的V(D)J重组倾向性，寻找免疫失调疾病的生物标记物;

　　e.癌症早期检测、癌症进程和复发诊断的标记物以及肿瘤免疫机制的研究。

产品优势

　　a.识别和描述罕见细胞类型和生物标志物;

　　b.分析组织微环境、疾病进展和药物免疫反应;

　　c.对新抗原进行大规模抗体和TCR发现

　　d.顺利获得测量免疫细胞表型来描述对感染的免疫反应;

　　e.顺利获得大规模单细胞V(D)J+表达谱测序，降低单个细胞成本;

　　f.给予流式分选服务，实现免疫细胞目的分选。

　　案例一鼻息肉中滤泡外PD-1highCXCR5-CD4+T细胞参与局部免疫球蛋白产生（客户文章）

　　鼻息肉是一种常见的上呼吸道疾病，其特征是鼻窦黏膜持续炎症以及荔枝样的息肉形成。现在，鼻息肉的治疗手段主要是手术以及糖皮质激素类药物治疗，但是约20%～40%的鼻息肉患者手术后会复发，现有的大量研究表明鼻息肉局部存在免疫球蛋白（包括IgA、IgG、IgE和IgD）过度产生，与其发病和复发密切相关。因此，更好地分析鼻息肉局部免疫球蛋白产生的机制将有助于临床研发新的治疗方法，服务于患者。

顺利获得免疫荧光、流式细胞术和单细胞RNA测序技术，研究人员对CD4+T细胞亚群的定位、丰度及表型特征进行了系统研究。顺利获得对2例嗜酸性鼻息肉和2例非嗜酸性鼻息肉样本中分离出的CD45+细胞进行单细胞免疫组库测序，首次发现鼻息肉局部存在着一群高度活化的PD-1highCXCR5-CD4+T细胞，这群细胞散在地分布于鼻息肉中，且不依赖于异位淋巴组织，表现出局部定居和高增殖能力的特性。这群细胞的数量与鼻息肉患者病程及疾病严重程度评分有明显的相关性，而手术治疗效果差以及复发的鼻息肉患者鼻息肉中有更高比例的PD-1highCXCR5-CD4+T细胞，且发现异位淋巴组织中TFR细胞负性调控TFH细胞促进免疫球蛋白产生的能力缺失。此外，发现TFR细胞主要顺利获得CTLA-4信号发挥对TFH细胞抑制效应，而补充维生素D可上调CTLA-4在TFR细胞的表达，从而增强TFR细胞的抑制功能，改善鼻息肉组织中TFR细胞抑制免疫球蛋白产生的功能。这些调控鼻黏膜局部免疫球蛋白产生新机制的发现，对于开发靶向黏膜局部免疫球蛋白的治疗方法具有持续意义，为鼻息肉患者的治疗给予了新的靶点。
Reference：Zhi-Chao Wang, MD, PhD,Yin Yao et al. Extrafollicular PD-1highCXCR5–CD4+ T cells participate in local immunoglobulin production in nasal polyps[J]. Jaci.2022(02):610-623.

　　案例二单细胞整合分析揭示炎症性肠道疾病中的化生现象

　　胃肠道是一个复杂的多器官系统，兼具营养吸收和人体免疫屏障的双重功能。据统计，全球炎症性肠病（包括克罗恩病和溃疡性结肠炎）患者已突破700万，而结直肠癌每年新增病例更是高达200万例。面对这些高发疾病，深入解析胃肠道细胞组成已成为医学研究的重点领域。

为了创建全面的胃肠道细胞图谱，研究人员对189名健康志愿者的385份胃肠道样本进行了单细胞RNA测序，成功取得了约110万个细胞的转录组数据。顺利获得自动化质量控制工具（scAutoQC）筛选后，最终构建了一个包含136种细胞状态的健康参考图谱。

随后，研究团队进一步将12组胃肠道疾病（包括癌症、乳糜泻、溃疡性结肠炎和克罗恩病）数据集与健康参考图谱进行整合分析。顺利获得跨数据集锚定比对，最终构建了一个包含271名供体、160万个细胞的扩展图谱。这一整合不仅完善了全肠道细胞图谱的覆盖范围，更为揭示疾病特异性细胞组成变化及其分子特征给予了重要依据。

顺利获得利用这个包含160万个细胞的资源库，本研究还发现了一种可能在炎症中发挥作用的肠道细胞。这种细胞被称为肠道化生细胞（gut metaplastic cell），已知参与胃黏膜的愈合。但研究者最新发现化生细胞会顺利获得招募T细胞和中性粒细胞等免疫细胞参与炎症过程。研究人员认为，IBD中的炎症会导致这些肠道化生细胞发生变化，进而进一步引发炎症反应。顺利获得进一步分析这种炎症循环，也许可以找到预防或治疗IBD中炎症的新方法，这一机制同样适用于其他组织和疾病。

Reference:Amanda Oliver et al. Single-cell integration reveals metaplasia in inflammatory gut diseases. Nature, 2024, doi:10.1038/s41586-024-07571-1.