-
10x Genomics單細胞5'轉錄組+免疫組庫測序
背景介紹
單細胞測序是近年來生物學領域最火的技術之一，憑借其極高的分辨率能夠精準的剖析樣本細胞組成信息，進而揭示單個細胞的基因結構和基因表達狀態，并反映細胞間的異質性。另外，現有單細胞平臺可以一次性分離幾千個單細胞，有助于發現新的細胞類型。隨著單細胞測序技術的不斷更新和發展，其在解析細胞異質性，揭示微環境中細胞群體間的關系，追蹤疾病發生發展等研究中將發揮越來越重要的作用，后續可為個性化預防、治療提供技術支持。
單細胞測序和傳統測序的區別
技術原理
10x Genomics平臺基于微流控技術分選單個細胞，將帶有barcode標簽的凝膠珠與細胞或細胞核、酶以及分液油混合，產生成千上萬個單細胞乳液微滴，每個微滴都作為單獨的反應體系，凝膠珠在其中溶解，捕獲每個細胞的目標分子，添加barcode并擴增。這樣來自同一細胞或細胞核的所有片段都共享一種10x barcode。將成千上萬個細胞的帶有barcode的產物混合，進行下游反應，從而產生與短讀長測序儀兼容的文庫。在測序后，生物信息分析工具將利用可識別的barcode序列將測序片段定位到原本的單細胞或細胞核。
基于Next GEM技術的10x Genomics單細胞技術原理及工作流程
微滴結構
注：微滴（GEM） 包裹了10x Genomics系統內的每個微反應，其中單細胞、試劑以及帶有barcode的凝膠珠都包裹在單個微滴內。
10x Genomics單細胞免疫組庫測序
10x Genomics單細胞免疫組庫測序，可以高通量的檢測單個細胞中5’mRNA表達以及全長TCR/BCR多樣性信息。既可以通過單細胞轉錄組信息發現一塊組織內細胞的異質性，還可以通過檢測TCR和BCR的克隆型來了解不同狀態下生物體的免疫系統組成，輔助自身免疫病、炎癥、感染性疾病、腫瘤免疫等研究，加速了對機體免疫系統的理解。
單細胞免疫組庫測序產品凝膠珠構成
單細胞免疫組庫測序項目流程
結果展示
單細胞轉錄組數據分析
細胞分群圖（左1）； 細胞亞群特定基因表達熱圖（左2）； 擬時間序列分析（右1）； 蛋白互作網絡分析（右2）
單細胞免疫組庫數據分析
V(D)J基因組合（左1）； V(D)J基因使用頻率統計（左2）； B細胞克隆型注釋（右1）； 多樣本比較分析（右2）
單細胞轉錄組與單細胞免疫組庫聯合分析
基于克隆型信息重建細胞亞群（左）； TCR在表達譜的映射（右）
產品優勢
超高通量
標準模式下，每個樣本可檢測500-10,000個細胞，高通量模式下，每個樣本可檢測1,000-20,000個細胞；
高捕獲率
每個樣本捕獲效率高達65%，高效捕獲每個細胞中的基因表達信息；
高性價比
與低通量或傳統人工操作等方法相比，成本降低數十倍；
廣泛應用
對細胞類型無限制，已廣泛應用于識別細胞周期、腫瘤細胞異質性、鑒定罕見細胞類型、免疫細胞分析、疾病分型等領域；
經驗豐富
百奧醫藥技術團隊現已累積100余種不同組織類型、數千余個樣品的10x Genomics單細胞測序經驗。
送樣要求
應用方向
應用案例
單細胞免疫組庫測序探究鼻咽癌腫瘤異質性和細胞間的互作網絡
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。
實驗流程圖
細胞分群圖（左）； TCR的α鏈VJ基因配對圈圖（右）
