新新新，Takara新的TCR和BCR测序分析试剂盒了解下！

前言

我们知道，当经历新冠病毒或其他流感病毒感染，出现发烧、咽痛、咳嗽等症状时，是人体的免疫系统在与病毒抗争的临床表现。

免疫系统就如同万里长城一样，主要负责保卫人体的健康，防御感染、检测和杀死肿瘤细胞等。

人体的免疫系统分为固有免疫系统和适应性免疫系统。其中，适应性免疫能识别抗原分子，并随之做出反应。其分子基础为T细胞表面受体（TCR）和B细胞表面受体（BCR）特异性识别抗原区段，激活免疫应答。这意味着TCR和BCR需呈现高度多样性，具有识别各种各样抗原的可能。多样性体现为受体基因V(D)J片段重组，因此分析多样性主要是分析V(D)J片段的序列特征。

一些基础医学研究，如自身性免疫、肿瘤等疾病的机制探讨，或者免疫疗法的研发，都需要正确分析TCR、BCR的多样性或亚基配对信息！在众多的免疫组库研究方法中，NGS技术逐渐成了主流的分析方法。

TCR & BCR 测序的建库方法

常用的两种方法是mPCR (多重PCR)和5’RACE（Rapid Amplification of cDNA Ends）。mPCR支持DNA或RNA起始，通常包括两轮PCR。第一轮PCR可扩增出受体基因座，并添加用于二轮PCR引物位点的已知序列，测序接头与index随后整合。然而，第一轮PCR overlap sites的引物位点存在高度多样性，需大量简并引物，因此易引入PCR bias。而5’RACE技术只适用RNA作为模板，每轮PCR仅需一对引物，能明显降低PCR偏差，确保结果反映样本的真实情况。

Takara 的建库方法

Takara推出的SMART-Seq Human TCR (with UMIs)和SMART-Seq Human BCR (with UMIs)，分别能提供人TCR、BCR克隆型更正确的分析结果。

• 添加UMI校正偏差

引入（UMI）分子标签进行文库构建。去除PCR偏差及测序错误所产生的reads，提供更正确和可靠的结果。

• 减少PCR扩增偏好性

多重PCR法需要数十对引物的扩增，体系复杂，扩增效能存在偏倚。而Takara使用SMART RACE技术无需多对引物，每次反应仅需一对引物扩增相应的TCR或BCR亚基。

• 测序平台选择灵活

可自由选择Miseq平台（分析V(D)J全长信息），或是其它Illumina平台（分析CDR3区）。而多重PCR方法仅能扩增CDR3区。

• 更加完整的流程

特别开发的Cogent NGS Immune Profiler Software (Cogent IP)，能直接对Illumina测序仪的下机数据进行高品质的免疫组库分析。

实验案例展示

SMART-Seq Human TCR (with UMIs)

• 灵敏度测试数据

向100 ng PBMC RNA样本中掺入不同浓度（10%，1%，0.1%，0.01%，0.001%和0.0001%）的Jurkat T细胞RNA（包含TRBV12-3-TRBJ1-2克隆型）。采用该试剂盒扩增TRB CDR3区域并制备文库、NextSeq系统测序。测序reads downsample至 2.5M reads。灰色标记的是所混入的Jurkat RNA检出下限。结果显示，在未通过UMI数据校正时，TRBV12-3的检测极限为0.01%，但是在UMI数据校正的情况下，检测极限下探至0.001%！

• 同类产品对比

与同类型产品比较，SMART-Seq Human TCR (with UMIs)文库所获得的克隆型数量远高于Company Q RNA法及Company A DNA法的结果。（数据来源于Takara Bio USA, Inc.）

SMART-Seq Human BCR (with UMIs)

• 灵敏度测试数据：UMI的引入有利于提升低丰度克隆型检测置信度

对10 ng PBMC RNA样本中掺入不同浓度（10%，1%，0.1%，0.01%和0.001%）的TIB-190细胞RNA制备文库并测序。测序reads downsample至 200,000 reads。结果显示，在UMI数据校正的情况下，检测极限下探至0.001%！

• 同类产品对比 

Company N测序数据downsample至100万个，而SMART-Seq Human BCR (with UMIs）的测序数据库均downsample至50万个。结果表明，SMART-Seq Human BCR (with UMIs）的重链 (HC) 和轻链 (LC) 分别生成约9.5K和22.9K的克隆型，远高于Company N方法所获得克隆型数量。（数据来源于Takara Bio USA, Inc.）

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