单细胞测序为研究免疫反应提供新方法

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2016年3月10日 来源:生物通

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  欧洲分子生物学实验室等机构的研究人员近日开发出一种计算方法,能够从单个T细胞的RNA测序数据中重建配对的T细胞受体(TCR)序列,将T细胞特异性与功能反应相关联。这项成果于本周发表在《Nature Methods》期刊上。

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生物通报道 欧洲分子生物学实验室等机构的研究人员近日开发出一种计算方法,能够从单个T细胞的RNA测序数据中重建配对的T细胞受体(TCR)序列,将T细胞特异性与功能反应相关联。这项成果于本周发表在《Nature Methods》期刊上。

T细胞受体是T细胞表面的特异性受体,负责识别MHC所呈递的抗原。它是异源二聚体,由T细胞发育过程中的V(D)J重组而产生。小鼠TCR的DNA序列多样性已达到5 x 1021个不同组合,使得人们推测相同的TCR基因来自相同的T细胞克隆。

这款工具名为TraCeR。它能将测序读取组装成连续序列,以寻找全长的TCR重组序列。重要的是,重建的重组序列包含几乎全长的V(D)J区域,让研究人员能够自信区分相近的基因片段。

在研究过程中,他们使用了Fluidigm C1单细胞制备系统,并利用TraCeR对SMART-seq数据进行了分析。SMART-seq测序方法来自Clontech,它将聚腺苷酸化RNA转化成cDNA,然后将其扩增并制备成测序文库。

作为原理证明,研究小组从小鼠脾脏中分离出272个FACS分选的CD4+ T细胞,并将其重建的TCR序列与另一种斯坦福大学开发的多重PCR方法进行比较,发现一致性良好。研究人员还发现,各种测序深度和读取类型都能用于重建TCR序列。

他们之后发现,鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)导致小鼠中CD4+ 细胞扩增,在感染后的不同时间点,不同细胞类型的细胞数量和克隆型发生改变。研究人员总结道,这种方法可能检测到细胞内TCR重组的正确组合。

研究人员认为,这种方法灵敏、准确,容易适应,下一步将应用于B细胞。不过,目前研究整个免疫组库的成本太高,随着单细胞RNA测序的通量增高,成本降低,这可能会发生改变。

随着测序技术的进步,我们对免疫系统的认识也在不断加深。不久前,通过对单个扁桃体细胞的基因表达进行分析,瑞典卡罗林斯卡学院的科学家们发现了三个以前未知的ILC子群,并揭示了关于“这些细胞在人体中如何发挥功能”的更多信息。(延伸阅读:单细胞RNA测序发现新的免疫细胞

生物通 薄荷)

原文检索

T cell fate and clonality inference from single-cell transcriptomes

Nature Methods (2016) doi:10.1038/nmeth.3800

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