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10x Genomics單細(xì)胞5'轉(zhuǎn)錄組+免疫組庫(kù)測(cè)序
背景介紹
單細(xì)胞測(cè)序是近年來(lái)生物學(xué)領(lǐng)域最火的技術(shù)之一，憑借其極高的分辨率能夠精準(zhǔn)的剖析樣本細(xì)胞組成信息，進(jìn)而揭示單個(gè)細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)狀態(tài)，并反映細(xì)胞間的異質(zhì)性。另外，現(xiàn)有單細(xì)胞平臺(tái)可以一次性分離幾千個(gè)單細(xì)胞，有助于發(fā)現(xiàn)新的細(xì)胞類(lèi)型。隨著單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，其在解析細(xì)胞異質(zhì)性，揭示微環(huán)境中細(xì)胞群體間的關(guān)系，追蹤疾病發(fā)生發(fā)展等研究中將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，后續(xù)可為個(gè)性化預(yù)防、治療提供技術(shù)支持。
單細(xì)胞測(cè)序和傳統(tǒng)測(cè)序的區(qū)別
技術(shù)原理
10x Genomics平臺(tái)基于微流控技術(shù)分選單個(gè)細(xì)胞，將帶有barcode標(biāo)簽的凝膠珠與細(xì)胞或細(xì)胞核、酶以及分液油混合，產(chǎn)生成千上萬(wàn)個(gè)單細(xì)胞乳液微滴，每個(gè)微滴都作為單獨(dú)的反應(yīng)體系，凝膠珠在其中溶解，捕獲每個(gè)細(xì)胞的目標(biāo)分子，添加barcode并擴(kuò)增。這樣來(lái)自同一細(xì)胞或細(xì)胞核的所有片段都共享一種10x barcode。將成千上萬(wàn)個(gè)細(xì)胞的帶有barcode的產(chǎn)物混合，進(jìn)行下游反應(yīng)，從而產(chǎn)生與短讀長(zhǎng)測(cè)序儀兼容的文庫(kù)。在測(cè)序后，生物信息分析工具將利用可識(shí)別的barcode序列將測(cè)序片段定位到原本的單細(xì)胞或細(xì)胞核。
基于Next GEM技術(shù)的10x Genomics單細(xì)胞技術(shù)原理及工作流程
微滴結(jié)構(gòu)
注：微滴（GEM） 包裹了10x Genomics系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)微反應(yīng)，其中單細(xì)胞、試劑以及帶有barcode的凝膠珠都包裹在單個(gè)微滴內(nèi)。
10x Genomics單細(xì)胞免疫組庫(kù)測(cè)序
10x Genomics單細(xì)胞免疫組庫(kù)測(cè)序，可以高通量的檢測(cè)單個(gè)細(xì)胞中5’mRNA表達(dá)以及全長(zhǎng)TCR/BCR多樣性信息。既可以通過(guò)單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組信息發(fā)現(xiàn)一塊組織內(nèi)細(xì)胞的異質(zhì)性，還可以通過(guò)檢測(cè)TCR和BCR的克隆型來(lái)了解不同狀態(tài)下生物體的免疫系統(tǒng)組成，輔助自身免疫病、炎癥、感染性疾病、腫瘤免疫等研究，加速了對(duì)機(jī)體免疫系統(tǒng)的理解。
單細(xì)胞免疫組庫(kù)測(cè)序產(chǎn)品凝膠珠構(gòu)成
單細(xì)胞免疫組庫(kù)測(cè)序項(xiàng)目流程
結(jié)果展示
單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析
細(xì)胞分群圖（左1）； 細(xì)胞亞群特定基因表達(dá)熱圖（左2）； 擬時(shí)間序列分析（右1）； 蛋白互作網(wǎng)絡(luò)分析（右2）
單細(xì)胞免疫組庫(kù)數(shù)據(jù)分析
V(D)J基因組合（左1）； V(D)J基因使用頻率統(tǒng)計(jì)（左2）； B細(xì)胞克隆型注釋?zhuān)ㄓ?）； 多樣本比較分析（右2）
單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組與單細(xì)胞免疫組庫(kù)聯(lián)合分析
基于克隆型信息重建細(xì)胞亞群（左）； TCR在表達(dá)譜的映射（右）
產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
超高通量
標(biāo)準(zhǔn)模式下，每個(gè)樣本可檢測(cè)500-10,000個(gè)細(xì)胞，高通量模式下，每個(gè)樣本可檢測(cè)1,000-20,000個(gè)細(xì)胞；
高捕獲率
每個(gè)樣本捕獲效率高達(dá)65%，高效捕獲每個(gè)細(xì)胞中的基因表達(dá)信息；
高性?xún)r(jià)比
與低通量或傳統(tǒng)人工操作等方法相比，成本降低數(shù)十倍；
廣泛應(yīng)用
對(duì)細(xì)胞類(lèi)型無(wú)限制，已廣泛應(yīng)用于識(shí)別細(xì)胞周期、腫瘤細(xì)胞異質(zhì)性、鑒定罕見(jiàn)細(xì)胞類(lèi)型、免疫細(xì)胞分析、疾病分型等領(lǐng)域；
經(jīng)驗(yàn)豐富
百奧醫(yī)藥技術(shù)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已累積100余種不同組織類(lèi)型、數(shù)千余個(gè)樣品的10x Genomics單細(xì)胞測(cè)序經(jīng)驗(yàn)。
送樣要求
應(yīng)用方向
應(yīng)用案例
單細(xì)胞免疫組庫(kù)測(cè)序探究鼻咽癌腫瘤異質(zhì)性和細(xì)胞間的互作網(wǎng)絡(luò)
Tumour heterogeneity and intercellular networks of nasopharyngeal carcinoma at single cell resolution
發(fā)表雜志：Nature Communications（IF: 14.919）； 發(fā)表時(shí)間： 2021年 2月； 應(yīng)用技術(shù)： 10x Genomics單細(xì)胞免疫組庫(kù)測(cè)序
在鼻咽癌（NPC） 中，腫瘤微環(huán)境（TME） 的異質(zhì)性仍然不清楚。本研究使用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組結(jié)合T細(xì)胞受體測(cè)序分析了來(lái)自10例鼻咽癌腫瘤-血液配對(duì)的176,447個(gè)細(xì)胞。分析揭示了53種細(xì)胞亞型，包括腫瘤浸潤(rùn)性CD8+ T細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T（Treg） 細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞（DC） ，以及具有不同EBV感染狀態(tài)的惡性細(xì)胞。軌跡分析顯示，腫瘤中耗竭的CD8+ T和免疫抑制性TNFRSF4+ Treg細(xì)胞可能分別來(lái)自外周血CX3CR1+ CD8+ T和單純Treg細(xì)胞。此外，該研究確定了免疫調(diào)節(jié)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(xì)胞之間強(qiáng)烈的細(xì)胞間相互作用，表明潛在的串?dāng)_可能會(huì)為T(mén)ME培育免疫抑制生態(tài)位。總的來(lái)說(shuō)，本研究在單細(xì)胞分辨率水平揭示了NPC中TME的異質(zhì)性和相互作用分子，這為了解NPC進(jìn)展的機(jī)制和NPC精確療法的發(fā)展提供了見(jiàn)識(shí)。
實(shí)驗(yàn)流程圖
細(xì)胞分群圖（左）； TCR的α鏈VJ基因配對(duì)圈圖（右）
