从PBMC高通量鉴定抗原特异性配对TCR克隆的检测方法

《Scientific Reports》：Discovery of rare antigen-specific TCRs via replicate profiling

　　

摘要

开发针对癌症、自身免疫疾病、过敏和传染病的有效疫苗和靶向免疫疗法，需要全面了解涉及的 T 细胞克隆的功能和抗原特异性。抗原特异性 T 细胞的高通量鉴定仍然是一个主要的技术挑战。在此，我们展示了一种从 PBMC 开始的快速、经济高效的基于重复实验的 TCR 发现检测，能够敏感地鉴定出对单个或混合肽段产生反应的克隆性 α-β 配对 TCR。在一项单供体的小规模实验中，该检测鉴定出超过 90 种 CD4⁺ 和 CD8⁺ TCRβ 克隆型，它们在 SARS-CoV-2 混合肽段存在时选择性且可重复地扩增。通过时间追踪并与已知的 SARS-CoV-2 特异性 TCR 进行比较，验证了它们的重异性。进一步在五个供体的队列中进行的实验鉴定出近 1,000 种对病毒和真菌肽抗原产生反应的 CD4⁺ 和 CD8⁺ TCR 克隆型。该检测在捕获低频克隆方面表现出高敏感性——由每百万个细胞中的 2-3 个 T 细胞代表，并允许基于频率关联的 TCRα/TCRβ 配对，使用单细胞转录组学和报告 TCR 细胞系进行了验证。TCR 在 scRNA-Seq 图谱中的定位揭示了参与 SARS-CoV-2 初次和二次应答的不同辅助性 T 细胞亚群，建立了一个将抗原响应克隆与其精确功能表型联系起来的整合流程。