单细胞免疫应答靶向捕获测序

免疫系统是保护身体免受病原体和异常细胞（如肿瘤细胞）侵害的重要机制，通过识别和消灭这些威胁来维持健康。免疫应答是免疫系统对病原体或肿瘤细胞的反应过程，涉及多种免疫细胞的激活和相互作用，以清除或抑制异常细胞的生长。而免疫细胞是参与免疫反应的细胞（如淋巴细胞、巨噬细胞和自然杀伤细胞），它们通过识别和消灭病原体或异常细胞来保护身体。免疫基因则是编码免疫系统功能相关蛋白的基因，包括那些参与抗体生成、细胞信号传导和免疫调节的基因，这些基因在免疫应答中发挥关键作用。根据2024年国自然的中标热点来看，“免疫”研究可谓佼佼者，为了更好地助力免疫研究，表观生物隆重推出单细胞免疫应答靶向捕获测序服务，该技术基于多重PCR靶向扩增技术，捕获基因数量高达399个，测序数据新鲜出炉，更加精准的捕获，更低的成本，精准获得免疫细胞分群和免疫应答情况，适合肿瘤免疫治疗研究，免疫相关疾病基础研究，标志物发现等方向。

图1. 文库制备过程（图来自BD biosciences）

技术应用

1.免疫监测：用于监测免疫系统在疾病状态下的变化，如感染、癌症或自身免疫疾病。 2.药物反应评估：评估患者对免疫治疗药物的反应，为个性化治疗方案提供数据支持。 3.基础研究：帮助科学家理解免疫系统的基本机制，包括免疫细胞的发育、功能和相互作用。 4.疫苗开发：在疫苗研究中用于评估免疫应答的有效性和持久性。 5.疾病诊断：通过分析免疫细胞的特征和功能，辅助某些疾病的诊断和预后评估。

送样要求

主要针对全血样本，冻存PBMC样本，组织中分选出来的免疫细胞等样本

细胞

尺径≤ 50 μm; 数量≥ 5×10⁵个/样本; 浓度≥ 1000 个/μL，活性≥ 80%

组织

≥0.1 g/样本

分析内容

基本分析

1. 细胞tag处理 2.序列比对 3. UMI计数 4. 低质量细胞过滤 5. 主成分分析（PCA） 6. 无监督聚类分析 7. 细胞亚群重分类分析 8. 差异分析 9. 细胞类型注释

高级分析

1. 细胞间相互作用分析 2. 细胞内免疫基因调控网络分析 3. 细胞分化轨迹分析 4. KEGG通路富集分析 5. GO功能富集分析

UMAP降维图

基因表达UMAP图

marker基因气泡图

marker基因小提琴图

三种细胞亚群（CD4+CD45RO+PD1hiT细胞、CD8+CD45RO+PD1hiT细胞和CD19+B细胞）测序后得到的UMAP图

案例解读

Nat Commun：单细胞分辨率揭示类风湿关节炎复发的细胞驱动因素¹

这篇文章研究了风湿性关节炎（RA）患者体内免疫失调的细胞机制，比较了药物缓解和停药后复发两种状态。研究者使用了单细胞多组学（免疫应答靶向测序、免疫组库测序、蛋白组测序）对患者外周血单个核细胞（PBMC）细胞亚群变化进行分析。其中，免疫应答靶向测序针对性地分析了免疫相关基因的表达。测序数据分析结果显示，在停药后复发的患者中，CD4+Treg细胞数量增加，但功能失调，无法有效抑制促炎性效应记忆淋巴细胞的激活，最终导致关节炎复发；此外，与药物缓解的患者相比，复发患者体内IGHA1+浆细胞的成熟标志物表达增加。这些发现为理解RA复发的免疫机制提供了新的见解，并为预测和预防RA复发提供了潜在的治疗靶点。

三种细胞亚群中基因和表面蛋白的表达情况

七个细胞亚群在停药前、停药后复发和停药后缓解三种状态下，细胞比例的变化，并比较了差异显著性

参考文献

Baker KF, McDonald D, Hulme G, et al. Single-cell insights into immune dysregulation in rheumatoid arthritis flare versus drug-free remission. Nat Commun. 2024;15(1):1063. Published 2024 Feb 5.