單細胞測序為研究免疫反應提供新方法
【字體: 大 中 小 】 時間:2016年03月10日 來源:生物通
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歐洲分子生物學實驗室等機構的研究人員近日開發出一種計算方法,能夠從單個T細胞的RNA測序數據中重建配對的T細胞受體(TCR)序列,將T細胞特異性與功能反應相關聯。這項成果于本周發表在《Nature Methods》期刊上。
生物通報道 歐洲分子生物學實驗室等機構的研究人員近日開發出一種計算方法,能夠從單個T細胞的RNA測序數據中重建配對的T細胞受體(TCR)序列,將T細胞特異性與功能反應相關聯。這項成果于本周發表在《Nature Methods》期刊上。
T細胞受體是T細胞表面的特異性受體,負責識別MHC所呈遞的抗原。它是異源二聚體,由T細胞發育過程中的V(D)J重組而產生。小鼠TCR的DNA序列多樣性已達到5 x 1021個不同組合,使得人們推測相同的TCR基因來自相同的T細胞克隆。
這款工具名為TraCeR。它能將測序讀取組裝成連續序列,以尋找全長的TCR重組序列。重要的是,重建的重組序列包含幾乎全長的V(D)J區域,讓研究人員能夠自信區分相近的基因片段。
在研究過程中,他們使用了Fluidigm C1單細胞制備系統,并利用TraCeR對SMART-seq數據進行了分析。SMART-seq測序方法來自Clontech,它將聚腺苷酸化RNA轉化成cDNA,然后將其擴增并制備成測序文庫。
作為原理證明,研究小組從小鼠脾臟中分離出272個FACS分選的CD4+ T細胞,并將其重建的TCR序列與另一種斯坦福大學開發的多重PCR方法進行比較,發現一致性良好。研究人員還發現,各種測序深度和讀取類型都能用于重建TCR序列。
他們之后發現,鼠傷寒沙門氏菌(Salmonella typhimurium)導致小鼠中CD4+ 細胞擴增,在感染后的不同時間點,不同細胞類型的細胞數量和克隆型發生改變。研究人員總結道,這種方法可能檢測到細胞內TCR重組的正確組合。
研究人員認為,這種方法靈敏、準確,容易適應,下一步將應用于B細胞。不過,目前研究整個免疫組庫的成本太高,隨著單細胞RNA測序的通量增高,成本降低,這可能會發生改變。
隨著測序技術的進步,我們對免疫系統的認識也在不斷加深。不久前,通過對單個扁桃體細胞的基因表達進行分析,瑞典卡羅林斯卡學院的科學家們發現了三個以前未知的ILC子群,并揭示了關于“這些細胞在人體中如何發揮功能”的更多信息。(延伸閱讀:單細胞RNA測序發現新的免疫細胞)
(生物通 薄荷)
原文檢索
T cell fate and clonality inference from single-cell transcriptomes
Nature Methods (2016) doi:10.1038/nmeth.3800