免疫组库测序 | 揭示免疫系统复杂性

免疫组库(Immune Repertoire)是指在任何指定时间,某个个体的循环系统中所有功能多样性B细胞和T细胞的总和。是以 T/B 淋巴细胞为研究目标,以多重PCR或5’RACE技术目的扩增决定B细胞受体(BCR)或T细胞受体(TCR)多样性的互补决定区(CDR区),再结合高通量测序技术,全面评估免疫系统的多样性,深入挖掘免疫组库与疾病的关系。

科学方案设计

T细胞受体-TCR测序方案设计

T细胞受体结构与功能

T 细胞属于人体免疫细胞,它在肿瘤免疫治疗,自身免疫疾病以及移植耐受等方面发挥着重要的作用。每个 T 细胞都有自己特殊的 T 细胞受体 (TcR),就像每一个细胞的身份证。对TcR测序分析可以准确监测我们免疫系统对疾病和治疗的反应,可以帮助科研者了解疾病与免疫系统的相互作用。

TcR 作用是识别抗原。T 细胞通过细胞表面的 TcR 来识别抗原呈递细胞带来的抗原,每一个 T 细胞含有一个特异的 TcR 用来识别相对特异的抗原。T 细胞通过 TcR 基因的重组从而达到其多样化 (Diversity) 的特点(如下图),并可识别各种抗原与之反应。

cDNA 合成和文库构建

我们将从客户送来的样本里提取客户所需要的T细胞亚型的 RNA,RNA 质量监控在样本备置中有着非常重要的作用,我们的每一步都会通过先进的设备,如 TapeStation (Agilent Technologies, Inc.),对 RNA 和 cDNA 进行质量监控。如果样本质量不好,我们不会进行下一步,我们会联系客户或者使用其他方法获得更好质量的样本。

基于UMB的超强纠错

在原始RNA模板扩增前加入UMB(Unique Molecular Barcode,独立分子条形码)进行文库构建,可对后续PCR反应或测序过程中的错误进行有效纠正,还原真实的数据,完全杜绝PCR错误和测序错误,从而提高准确率。 模拟无PCR化测序,还原PCR之前的真实分子数量。

B细胞受体-BCR测序方案设计

B细胞功能解析

机体体液免疫应答主要由B细胞介导,并可通过产生特异性抗体来应答抗原,对机体起重要保护作用。TI抗原和TD抗原均可诱导发生体液免疫,但TI抗原可直接诱导B细胞产生IgM抗体介导的免疫反应,无免疫记忆性,而TD抗原诱导的免疫反应应答需要Th细胞辅助。B细胞抗原受体(B cell receptor,BCR)是B细胞识别抗原的一种膜表面免疫球蛋白(SmIg),具有抗原结合特异性。当BCR与特异性抗原结合,产生B细胞活化第一信号,同时B细胞通过内化作用将BCR结合的抗原摄入胞内,对抗原进行加工处理,形成抗原肽-MHCⅡ类分子复合物并提呈给Th细胞,Th细胞活化后高表达CD40L并与B细胞膜上的CD40结合可提供B细胞活化的第二信号。活化的Th细胞可分泌细胞因子活化B细胞,活化的B细胞可分化为产生抗体的浆细胞。部分B细胞分化成记忆B细胞,当再次接触相同抗原后可迅速增殖分化成浆细胞,产生抗体,参加再次免疫应答。

B细胞受体结构

BCR是由两条重链(H)和两条轻链(κ或λ)组成的四聚体,其中重链分为可变区(V区)、恒定区(C区)、跨膜区及胞质区;轻链则只有V区和C区。V区由3个互补决定区(CDR1、CDR2和CDR3)组成,CDR的氨基酸/基因组成和排列顺序呈现高度多样性,在同一个体内,这种多样性可达109~1012,构成容量巨大的BCR库。正是这种多样性的存在,正常机体几乎能够对入侵的所有异物产生免疫应答。

cDNA 合成和文库构建

我们将从客户送来的样本里提取客户所需要的T细胞亚型的 RNA,RNA 质量监控在样本备置中有着非常重要的作用,我们的每一步都会通过先进的设备,如 TapeStation (Agilent Technologies, Inc.),对 RNA 和 cDNA 进行质量监控。如果样本质量不好,我们不会进行下一步,我们会联系客户或者使用其他方法获得更好质量的样本。

基于UMB的超强纠错

在原始RNA模板扩增前加入UMB(Unique Molecular Barcode,独立分子条形码)进行文库构建,可对后续PCR反应或测序过程中的错误进行有效纠正,还原真实的数据,完全杜绝PCR错误和测序错误,从而提高准确率。 模拟无PCR化测序,还原PCR之前的真实分子数量。

我们的优势

拥有标准化操作实验室和高通量测序技术平台,实验周期短,质量可靠。
拥有Illumina HiSeq 2500、MiSeq等多种高通量测序平台。
技术人员经验丰富,可以根据合作伙伴要求提供实验方案、解决实验问题、分析实验结果。
拥有专业的生物信息团队和超算服务器,可为合作伙伴提供全面生物信息分析服务与技术支持。
  • illumina 二代测序平台
  • PacBio单分子三代测序仪
  • nanopore纳米孔测序仪
  • Bionano单分子测序平台-Lrys系统

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