10X单细胞免疫图谱分析汇总
作者,Evil Genius~~
新一周的到来之际,气温骤降了。科研工作者们在各自的岗位上努力工作的同时,请记得加强保暖措施。不可忽视身体的重要性。

相较于单细胞转录组而言,在ATAC与VDJ领域发表的文章数量相对较少;然而由于其分析难度较高(即不容易处理),因此导致了一般情况下大家选择进行3端转录组分析而通常不会对ATAC与VDJ进行相关分析;并不是说这些技术不重要(而是因为它们对研究者的科研能力和技术水平要求更高);国外在这方面确实更具优势(即国外研究者在该领域的专业性明显高于国内)。
好了这一回儿咱们就汇总一下单细胞VDJ的分析吧 希望大家不要专攻单细胞3端转录组哦 这块儿的研究者其实人数不多 余地挺大的 只要稍微付出点努力 就能达到事半功倍的效果 如果非要专注于单细胞转录组研究 那么投入的努力会更多 但往往达不到预期效果
当然,在免疫相关分析方面的专业知识我也还有所欠缺(个人在免疫相关分析方面的能力还有待提升)。这也进一步凸显了VDJ分析在研究领域的巨大潜力与重要意义(这项分析方法的研究价值无可限量)。我们希望所有人都能在宽松的研究环境中自由探索(而非仅仅关注于某个狭窄的技术领域),从而推动更多创新性的发现与突破(而不是仅仅停留在技术细节层面)。癌细胞发生基因突变后会产生特定的新抗原(Neoantigen),这些新抗原则借助MHC分子蛋白将它们呈现在癌细胞的表面(这些MHC分子蛋白的作用就是将异常蛋白质展示出来)。这些新抗原则由于其独特的免疫特性——即仅存在于肿瘤组织中而不存在于正常组织中——具有显著的免疫反应活性(这种活性使其成为非常有价值的靶向标记)。然而由于不同患者之间的个体差异性显著(患者的基因组成、病灶部位及微环境特征都存在明显差异),导致大多数新抗原则是独一无二的(每个患者的情况都不尽相同)。因此必须开发个性化的疫苗方案来满足每位患者的特定需求(而非采用一种放之四海而皆准的一概而论的方法)。这使得其在实际临床应用中受到诸多限制。
文章Single-cell profiles reveal distinctive immune response in atopic dermatitis compared to psoriasis
杂志:Allergy
时间:2022年9月
样本类型: 皮肤样本和血浆白细胞
取样策略:在不同条件下的皮肤样本和血浆白细胞样本中(分为轻型与重型两种皮肤病)

分析策略采用两组病人的分类方法(分别是PS组与AD组),研究者应当将血液样本与皮肤样本分别进行整合注释处理,并特别指出应避免仅进行整体性整合分析

TCR分析策略的核心在于通过对比相同细胞类型(即同一类型的细胞)的TCR表达模式差异,在不同病人体内以及在各组织区域中发现的TCR克隆丰度存在显著差异。
通过这种对比分析方法能够有效反映各病人体内免疫系统的独特性及其在组织区域间的分化特征。

该文献研究了A CMV诱导的人类Vδ1+ γδ T细胞克隆对HLA-DR的识别能力。
该研究发表于《实验医学杂志》(Journal of experimental medicine)。
研究时间为2022年9月。
研究采用的是来自个体或HSCT患者的pbmc样本。
通过计算不同条件下的差异基因丰度进行分析,
主要关注的是差异VDJ丰度的组合变化情况。

识别出丰度变化的VDJ基因的配体序列(这个需要实验验证了)

Characterization of HLA-DR as a binding molecule for TCR variants TCR04 and TCR05
随后发现抗原呈递细胞表面存在一种名为VLK1/2的分子,在这种分子介导下产生了VDJα链的选择性突变,并且能够引发后续一系列反应。
第一步是研究其在抗原呈递细胞表面分子介导下的功能特性;
第二步则是探究其在信号传导通路中的作用机制。

简而言之,在研究基于HLA-DR的γδ T细胞受体激活机制时,则需从以下几个关键环节入手:首先需详细考察各VDJ单基因间的差异特征;其次需聚焦于那些在V-D-J重排后出现丰度变化的基因,并判断其是否属于典型的VDJ组合类型;在此基础上才可推测出相应的TCR配体序列(而这一步最为复杂);最终所得结果则可指导临床应用实践。
这篇文章探讨了茎状肿瘤细胞中Midkine表达对mTOR抑制剂耐药性和免疫抑制微环境的作用机制。

文章《scRNA-Seq分析胃肿瘤样本中发现T细胞exhaustion通路替代性复杂细胞间相互作用》于Nature Communications期刊上发表于 月,在该研究中我们通过scRNA-Seq技术对胃肿瘤样本进行分析发现,在T细胞 exhaustion这一通路中存在一种替代性的复杂细胞间相互作用模式。研究对象包括胃肿瘤样本、邻近肿瘤组织样本以及外周血白血球(PBMC)样本等

取样策略及基础注释

该研究[TDO2+ myofibroblasts在鳞状细胞癌恶性转化中发挥免疫抑制作用]发表于《Journal of Clinical Investigation》,具体时间为2022年7月。该研究采用多组学分析方法对肿瘤组织进行深入研究。样本类型为鳞状细胞癌患者相关组织样本。取样策略包括肿瘤部位的选择性取材以及病理特征的精确定位等多方面内容。

VDJ分析策略:克隆丰度的变化,尤其是在演化过程中的变化

文章Integrated transcriptome and trajectory analysis of cutaneous T-cell lymphoma identifies putative precancer populations
时间:2022年8月
杂志:Blood Advances
分析策略:

VDJ分析策略:首先丰度分析

细胞演化过程的VDJ丰度变化

文章Single‐cell transcriptomic atlas reveals distinct immunological responses between COVID‐19 vaccine and natural SARS‐CoV‐2 infection
时间:Jul 2022
杂志:Journal of Medical Virology
样本类型:pbmc(新冠)
基础分析策略 + 基础注释

VDJ分析策略:BCR和VDJ序列组合的变化

这篇文章采用单细胞测序技术揭示肿瘤浸润淋巴细胞状态轨迹的研究发表在《Cancer Discovery》杂志上。
发布日期为July 2022。
研究对象为胰腺腺癌样本,包括正常及肿瘤病例。

VDJ分析策略:轨迹分析 + VDJ丰度变化




研究指出:肿瘤外在特征与内在特征的整合与免疫治疗反应之间存在显著关联(研究对象为非小细胞肺癌)。该研究发表于《自然· communications》期刊上(时间为2022年7月1日)。这项研究涉及非小细胞肺癌患者的数据分析工作。采用的方法是VDJ分析策略中的克隆类型的扩增分析技术


文章Single-cell immunoprofiling after immunotherapy for allergic rhinitis reveals functional suppression of pathogenic TH2 cells and clonal conversion
时间:2022年6月
杂志:Journal of Allergy and Clinical Immunology
样本类型:Allergic rhinitis
VDJ分析策略:不同反应病人的VDJ主要序列的变化


同时也伴随着轨迹分析过程中克隆扩增的变化

好了,更多的文章就留给大家自己总结了,我们来总结一下VDJ分析近期文章的主要思路:
- 采样策略:采用normal与tumor样本,并建议尽可能纳入pbmc样本
- 分析策略1是研究克隆丰度的变化这一现象,在此过程中需要考察单基因V/D/J突变及其组合突变的影响
- 分析策略2通常伴随着轨迹分析这一手段,并探究细胞在演化过程中VDJ突变的特异性富集特征
- 分析策略3采用克隆转移方法研究不同部位之间是否存在共享克隆现象
- 分析策略4关注于显著富集的VDJ motif变化这一现象,在疾病治疗相关研究中具有重要意义
