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10x Genomics單細胞5'轉錄組(zu)+免疫組(zu)庫測序
背景介紹
單細(xi)胞(bao)測(ce)序是(shi)近年來生物學領域最火的(de)(de)(de)(de)技(ji)術之一，憑(ping)借其極高的(de)(de)(de)(de)分辨率能夠(gou)精準(zhun)的(de)(de)(de)(de)剖析樣本細(xi)胞(bao)組成信息，進(jin)而揭示單個(ge)細(xi)胞(bao)的(de)(de)(de)(de)基(ji)(ji)因結構(gou)和(he)基(ji)(ji)因表達狀態，并反映細(xi)胞(bao)間(jian)的(de)(de)(de)(de)異(yi)(yi)質(zhi)性(xing)(xing)。另外，現有(you)單細(xi)胞(bao)平臺可以一次性(xing)(xing)分離幾千個(ge)單細(xi)胞(bao)，有(you)助(zhu)于發(fa)(fa)現新(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)類型(xing)。隨著單細(xi)胞(bao)測(ce)序技(ji)術的(de)(de)(de)(de)不斷(duan)更新(xin)(xin)和(he)發(fa)(fa)展(zhan)，其在解析細(xi)胞(bao)異(yi)(yi)質(zhi)性(xing)(xing)，揭示微環境(jing)中細(xi)胞(bao)群體間(jian)的(de)(de)(de)(de)關系，追蹤疾病發(fa)(fa)生發(fa)(fa)展(zhan)等研究(jiu)中將發(fa)(fa)揮越來越重要的(de)(de)(de)(de)作用，后續可為個(ge)性(xing)(xing)化預防、治療提供(gong)技(ji)術支持。
單細胞(bao)測序和傳(chuan)統測序的區別(bie)
技術原理
10x Genomics平臺基(ji)于微(wei)流控技術分選單(dan)個細胞(bao)(bao)，將(jiang)帶有barcode標簽的凝膠珠與細胞(bao)(bao)或細胞(bao)(bao)核、酶(mei)以及分液油(you)混合，產生(sheng)(sheng)成千上萬個單(dan)細胞(bao)(bao)乳液微(wei)滴，每(mei)個微(wei)滴都作(zuo)為單(dan)獨的反(fan)應體系，凝膠珠在其(qi)中(zhong)溶解(jie)，捕獲每(mei)個細胞(bao)(bao)的目(mu)標分子，添加barcode并擴(kuo)增。這樣來自同(tong)一細胞(bao)(bao)或細胞(bao)(bao)核的所有片段都共享(xiang)一種10x barcode。將(jiang)成千上萬個細胞(bao)(bao)的帶有barcode的產物(wu)混合，進行(xing)下游(you)反(fan)應，從而產生(sheng)(sheng)與短(duan)讀(du)長測(ce)序(xu)儀兼容的文庫。在測(ce)序(xu)后(hou)，生(sheng)(sheng)物(wu)信(xin)息(xi)分析工具(ju)將(jiang)利用可識別(bie)的barcode序(xu)列將(jiang)測(ce)序(xu)片段定位到原(yuan)本的單(dan)細胞(bao)(bao)或細胞(bao)(bao)核。
基于(yu)Next GEM技(ji)(ji)術的(de)10x Genomics單(dan)細胞技(ji)(ji)術原理及工(gong)作流(liu)程
微滴結構
注：微(wei)(wei)滴(di)(di)（GEM） 包(bao)裹(guo)了(le)10x Genomics系統內的每個微(wei)(wei)反應，其中單(dan)細胞(bao)、試(shi)劑以(yi)及(ji)帶有barcode的凝膠珠都包(bao)裹(guo)在單(dan)個微(wei)(wei)滴(di)(di)內。
10x Genomics單細胞免疫組庫測序
10x Genomics單(dan)細胞免(mian)(mian)疫(yi)組庫測(ce)序，可(ke)以(yi)高(gao)通量(liang)的(de)(de)檢測(ce)單(dan)個(ge)細胞中5’mRNA表達(da)以(yi)及全長TCR/BCR多樣性信息。既可(ke)以(yi)通過單(dan)細胞轉錄組信息發現一塊組織(zhi)內細胞的(de)(de)異質(zhi)性，還可(ke)以(yi)通過檢測(ce)TCR和BCR的(de)(de)克(ke)隆型來了解不同(tong)狀(zhuang)態下生物體(ti)的(de)(de)免(mian)(mian)疫(yi)系(xi)統(tong)組成，輔助自(zi)身免(mian)(mian)疫(yi)病(bing)、炎癥(zheng)、感(gan)染性疾(ji)病(bing)、腫瘤免(mian)(mian)疫(yi)等(deng)研究，加(jia)速(su)了對機體(ti)免(mian)(mian)疫(yi)系(xi)統(tong)的(de)(de)理解。
單細胞免疫組庫(ku)測序產品凝膠珠構成
單細胞免疫(yi)組(zu)庫(ku)測序(xu)項(xiang)目流程
結果展示
單細胞轉錄組(zu)數據分析
細胞分群圖(tu)（左1）； 細胞亞群特(te)定基(ji)因表達熱圖(tu)（左2）； 擬時間序列分析（右1）； 蛋白互(hu)作網絡分析（右2）
單細胞免疫組庫數據分析
V(D)J基(ji)因組合（左(zuo)1）； V(D)J基(ji)因使用頻率統計（左(zuo)2）； B細(xi)胞克隆型注釋（右1）； 多(duo)樣本比較(jiao)分析（右2）
單細胞轉錄組與單細胞免疫組庫聯合分析
基于克隆型信(xin)息重建細(xi)胞亞群（左）； TCR在(zai)表達譜的(de)映射（右）
產品優勢
超高(gao)通量
標(biao)準模(mo)式(shi)下，每個(ge)(ge)樣(yang)本(ben)可(ke)檢測500-10,000個(ge)(ge)細胞(bao)，高通量(liang)模(mo)式(shi)下，每個(ge)(ge)樣(yang)本(ben)可(ke)檢測1,000-20,000個(ge)(ge)細胞(bao)；
高捕獲率
每個樣(yang)本捕獲效率高(gao)達65%，高(gao)效捕獲每個細胞中(zhong)的基因表達信(xin)息；
高性(xing)價(jia)比
與低通量或傳統人工操作等方法相(xiang)比，成(cheng)本降低數十(shi)倍(bei)；
廣泛應(ying)用
對細(xi)胞類(lei)(lei)型無限制，已廣泛應用于識別細(xi)胞周期、腫瘤(liu)細(xi)胞異質性、鑒(jian)定罕見(jian)細(xi)胞類(lei)(lei)型、免疫細(xi)胞分析、疾病分型(xing)等領域(yu)；
經驗豐富
百奧醫藥技術(shu)團(tuan)隊現已累(lei)積100余種(zhong)不同組織(zhi)類型(xing)、數千(qian)余個樣(yang)品的10x Genomics單細胞測序經驗(yan)。
送樣要求
應用方向
應用案例
單細胞(bao)(bao)免疫(yi)組庫測序探究(jiu)鼻咽癌腫瘤異(yi)質性和細胞(bao)(bao)間的(de)互作(zuo)網絡
Tumour heterogeneity and intercellular networks of nasopharyngeal carcinoma at single cell resolution
發表雜志：Nature Communications（IF: 14.919）； 發表時間： 2021年 2月； 應用技術： 10x Genomics單細胞免疫(yi)組庫測序
在鼻咽癌（NPC） 中，腫瘤微環境（TME） 的異質性仍然不清楚。本研究使用單細胞轉錄組結合T細胞受體測序分析了來自10例鼻咽癌腫瘤-血液配對的176,447個細胞。分析揭示了53種細胞亞型，包括腫瘤浸潤性CD8+ T細胞、調節性T（Treg） 細胞和樹突狀細胞（DC） ，以及具有不同EBV感染狀態的惡性細胞。軌跡分析顯示，腫瘤中耗竭的CD8+ T和免疫抑制性TNFRSF4+ Treg細胞可能分別來自外周血CX3CR1+ CD8+ T和單純Treg細胞。此外，該研究確定了免疫調節和耐受性的LAMP3+ DC。此外，本研究觀察到LAMP3+ DC、Treg、耗竭的CD8+ T和惡性細胞之間強烈的細胞間相互作用，表明潛在的串擾可能會為TME培育免疫抑制生態位。總的來說，本研究在單細胞分辨率水平揭示了NPC中TME的異質性和相互作用分子，這為了解NPC進展的機制和NPC精確療法的發展提供了見識。
實驗流(liu)程圖
細胞分群圖(tu)（左）； TCR的α鏈(lian)VJ基因配對圈圖(tu)（右）
