Serviço de sequenciação scTCR/BCR

A CD Genomics oferece serviços de sequenciação scTCR/BCR para investigadores que necessitam de perfis de repertório de TCR e BCR a partir de células únicas, com saídas claras de clonótipos, CDR3, cadeias emparelhadas e utilização de genes V(D)J. Ajudamo-lo a passar da revisão da amostra à sequenciação, análise de dados e entrega de relatórios, enquanto apoiamos a integração opcional com dados de expressão genética a partir de células únicas.

  • Perfilagem de TCR e BCR a nível de célula única
  • Análise de cadeia de recetores emparelhados
  • Saídas de CDR3 e clonótipos
  • Integração opcional da expressão génica
  • Execução de projeto guiada por QC
  • Análise do repertório imunitário personalizado
Diretrizes para Submissão de Amostras

scTCR/BCR-seq service for single-cell immune repertoire profiling

Entregas Principais

  • Dados de sequenciação bruta e resumo de QC
  • Tabelas de clonótipos e sequências CDR3
  • Análise do uso de genes V(D)J
  • Resumo da cadeia emparelhada
  • Métricas de diversidade e expansão clonal
  • Sobreposições de clonótipos baseadas em UMAP opcionais

Apoio personalizado em bioinformática está disponível para projetos de repertório imunitário de múltiplos grupos.

Índice

Single-cell TCR and BCR repertoire sequencing overview

Revise a amostra de orientações de planeamento antes de preparar amostras imunes de célula única.

Sequenciação do Repertório Imune de Células Únicas para Pesquisa a Nível de Clonótipos

scTCR/BCR-seq é projetado para mostrar quais sequências de recetores de células T ou B estão presentes em células imunes individuais. Em vez de medir a diversidade de recetores imunes apenas a nível populacional, este método mantém a informação dos recetores ligada a células únicas. Essa conexão ajuda os investigadores a estudar clonótipos, emparelhamento de cadeias, clusters de células imunes e sinais de estado celular no mesmo projeto.

Para as células T, o scTCR-seq pode ajudar a identificar clonótipos de TCR, sequências de CDR3, utilização de genes V/J, padrões de expansão clonal e informações sobre as cadeias alfa/β emparelhadas. Para as células B, o scBCR-seq pode ajudar a perfilar clonótipos de BCR, emparelhamento de cadeias pesadas/leves, sequências de CDR3, utilização de V(D)J e padrões de linhagem de células B.

Quando combinado com a expressão génica de células únicas, o scTCR/BCR-seq pode responder a um conjunto mais amplo de questões. Pode-se perguntar qual clone se expandiu, a que tipo ou estado celular pertence o clone, quais genes marcadores estão expressos e como os padrões de clonótipos diferem entre grupos.

Este serviço pode apoiar questões sobre o repertório imunitário, como quais clonótipos de TCR ou BCR estão expandidos, quais sequências de CDR3 definem clones dominantes, quais genes V, D e J são utilizados e se as cadeias dos recetores estão emparelhadas a nível de célula única.

Single-cell immune repertoire sequencing connects receptor sequences with immune-cell states

As aplicações de investigação comuns incluem o perfilamento de linfócitos infiltrantes de tumor, estudos de expansão clonal de células T, investigação do repertório de células B e anticorpos, investigação da resposta a vacinas, perfilamento da resposta imune relacionada a infeções, investigação de doenças autoimunes e inflamatórias, investigação em terapia celular, investigação na descoberta de anticorpos e comparação do repertório imune entre tecidos, grupos ou tratamentos.

Como funciona o scTCR/BCR-seq: Desde a Entrada da Amostra até os Resultados do Repertório

Um projeto bem-sucedido de scTCR/BCR-seq depende tanto da biologia da amostra como da qualidade do fluxo de trabalho. Combinamos etapas técnicas de sequenciação com pontos de verificação de serviço, para que o seu projeto possa avançar de suspensão celular a resultados de clonótipos interpretáveis, com uma revisão de qualidade clara em cada etapa.

scTCR/BCR-seq workflow from sample review to clonotype analysis and report delivery

1. Design do Projeto e Revisão de Amostras

Começamos por rever a sua questão de investigação, tipo de amostra, espécies, população de células imunes-alvo e grupos de comparação. Isso ajuda-nos a decidir se o seu projeto é melhor servido por scTCR-seq, scBCR-seq, ou um fluxo de trabalho integrado de expressão genética de célula única mais V(D)J.

Ponto de controlo de QC: ajuste do projeto, tipo de amostra, recuperação celular esperada, população imune alvo e fluxo de trabalho selecionado.

2. Preparação de Suspensão de Células Únicas e Revisão da Qualidade das Células

scTCR/BCR-seq requer uma suspensão celular única limpa. As células devem estar bem dissociadas, viáveis e livres de grandes agregados, excesso de detritos e inibidores que possam reduzir a qualidade do cDNA.

Ponto de controlo de QC: concentração celular, viabilidade, nível de detritos, aglomeração, risco de dupletos e adequação da amostra.

3. Captura e Codificação de Células Únicas

Durante a captura de células individuais, células individuais são particionadas com esferas codificadas. Cada célula recebe um código de barras a nível celular que liga os seus dados de transcritos e sequências de recetores imunitários de volta à mesma célula.

Ponto de controlo de QC: intervalo de carga da célula-alvo, qualidade da suspensão, compatibilidade de captura e risco esperado de múltiplos.

4. Geração de cDNA e Enriquecimento de V(D)J

Após a captura celular, a transcrição reversa cria cDNA com código de barras. As regiões V(D)J são então enriquecidas seletivamente utilizando primers de amplificação de TCR ou BCR, dependendo do design do projeto.

Ponto de controlo de QC: qualidade do cDNA, desempenho de amplificação, concentração da biblioteca e distribuição de fragmentos.

5. Sequenciação e Controlo de Qualidade dos Dados

As bibliotecas preparadas são sequenciadas para gerar leituras para análise V(D)J e, quando selecionadas, para análise de expressão gênica de célula única. Sinais importantes de controlo de qualidade incluem a qualidade das leituras, atribuição de códigos de barras, agrupamento de leituras suportadas por códigos de barras, complexidade da biblioteca e o número de células utilizáveis com informações de recetores produtivos.

Ponto de controlo de QC: qualidade da leitura bruta, qualidade do código de barras, qualidade do agrupamento de leituras, qualidade da biblioteca V(D)J e recuperação de células utilizáveis.

6. Processamento de Dados V(D)J e Chamada de Clonótipos

O fluxo de trabalho de análise V(D)J monta contigs de recetores, anota segmentos V(D)J, identifica regiões CDR3, filtra contigs produtivos e agrupa células em clonótipos. Para projetos integrados, os dados de clonótipos podem ser mapeados de volta para clusters de expressão génica de células individuais.

Ponto de controlo de QC: taxa de contig produtivo, atribuição de clonótipos, emparelhamento de cadeias, consistência de códigos de barras celulares e qualidade de integração.

7. Entrega de Relatório e Transferência de Dados

Entregamos dados brutos e processados, resumos de QC, tabelas de análise, saídas visuais e um relatório de projeto. Para projetos personalizados, também podemos fornecer comparações adicionais entre grupos, suporte à visualização e saídas de bioinformática personalizadas.

scTCR-seq, scBCR-seq ou scRNA-seq integrado + V(D)J: Qual se Adequa ao Seu Estudo?

Diferentes questões sobre o repertório imunitário necessitam de diferentes fluxos de trabalho. Ajudamo-lo a selecionar um fluxo de trabalho com base na sua questão biológica, tipo de amostra, população de células imunes e necessidades de análise posterior.

Fluxo de trabalho Pergunta de Melhor Ajuste Foco Principal da Amostra Resultados Chave Forças Limitações a Considerar
Sequenciação em massa de TCR/BCR Quão diversificado é o repertório de recetores imunes numa amostra? DNA ou RNA de populações imunes em massa Sequências CDR3, utilização de V/J, diversidade do repertório Útil para a caracterização de um amplo repertório em várias amostras. Não preserva o contexto de receptor de célula única para o estado celular.
scTCR-seq Quais clonótipos de células T estão presentes a nível de célula única? Células T, PBMCs, TILs, células T selecionadas Clonótipos de TCR, CDR3, utilização de V/J, emparelhamento alfa/β Conecta a identidade do TCR a células individuais Requer uma suspensão celular de alta qualidade.
scBCR-seq Quais clonótipos relacionados com células B ou anticorpos estão presentes? Células B, PBMCs, células B selecionadas, células B derivadas de tecido Clonótipos de BCR, emparelhamento de cadeias pesadas/leves, CDR3, utilização de V(D)J Útil para estudos de repertório de anticorpos e linhagens de células B. A abundância de células B e a qualidade da amostra afetam a recuperação.
scRNA-seq integrado + V(D)J Qual é o estado celular de cada clonótipo? Células imunes mistas, PBMCs, TILs, células imunes do tecido Clonótipos, clusters de expressão génica, sobreposições UMAP, genes marcadores Liga a identidade do recetor com o fenótipo e a expressão génica. Necessidades de análise mais complexa e interpretação de dados mais elevada.
scTCR/BCR-seq com bioinformática personalizada Como é que os clonótipos diferem entre grupos, tecidos ou tratamentos? Amostras imunológicas multi-grupo ou longitudinais Comparações de grupos, métricas de diversidade, rastreamento de clones expandido Ajuste forte para designs de estudo complexos Requer metadados claros e um desenho de estudo.

Escolha scTCR-seq Quando

O seu projeto foca na clonalidade das células T, na expansão das células T, nos linfócitos infiltrantes tumorais, na resposta a infeções, na resposta a vacinas, na investigação sobre autoimunidade ou na investigação sobre terapias celulares.

Escolha scBCR-seq Quando

O seu projeto foca na clonabilidade das células B, investigação do repertório de anticorpos, padrões de linhagem das células B, resposta imune humoral ou descoberta de anticorpos.

Escolha scRNA-seq integrado + V(D)J Quando

É necessário compreender quais grupos celulares contêm clonótipos expandidos, quais genes são expressos por esses clones e como os estados celulares diferem entre os grupos.

Resultados da Demonstração: O Que Pode Esperar de um Projeto scTCR/BCR-seq

Um projeto de scTCR/BCR-seq pode gerar vários tipos de resultados. As saídas exatas dependem da sua amostra, espécie, fluxo de trabalho, design de sequenciação e plano de análise. A estrutura de demonstração abaixo mostra três grupos de resultados comuns que são frequentemente úteis para interpretação e relatório.

Example scTCR/BCR-seq outputs including clonotype frequency V(D)J usage and UMAP clonotype overlay

Clonotype frequency and CDR3 distribution output from scTCR/BCR-seq

Frequência de Clonótipos e Distribuição de CDR3

Esta saída ajuda-o a ver quais os clones que são mais abundantes na sua amostra. Pode ser apresentada como um gráfico de barras de frequência de clonótipos, uma tabela de clonótipos classificados ou um gráfico de distribuição de sequências CDR3.

V(D)J gene usage and receptor-chain pairing output from scTCR/BCR-seq

Uso de Genes V(D)J e Emparelhamento de Cadeias

Esta saída ajuda a entender quais segmentos de genes V, D e J são utilizados e se o emparelhamento das cadeias do recetor é recuperado entre células individuais.

Clonotype overlay on single-cell clusters from integrated scRNA-seq and V(D)J sequencing

Sobreposição de Clonótipos em Grupos de Células Únicas

Para fluxos de trabalho integrados, a informação do clonótipo pode ser mapeada em clusters de expressão génica de células individuais para mostrar se clones expandidos estão enriquecidos em estados específicos de células imunes.

Análise e Resultados de Bioinformática

scTCR/BCR-seq produz dados complexos do repertório imunitário. Processamos os dados em saídas claras que o ajudam a passar de ficheiros de sequenciação brutos para resultados de clonótipos interpretáveis.

Análise Padrão V(D)J

  • Controlo de qualidade de dados brutos
  • Processamento de código de barras celular
  • Agrupamento de leitura suportado por código de barras
  • Montagem de sequências V(D)J
  • Anotação de contig
  • Filtragem de contigs produtiva
  • Identificação da sequência CDR3
  • Análise do uso dos genes V, D e J
  • Chamada de clonótipos
  • Análise da abundância de clonótipos
  • Métricas de diversidade
  • Resumo da emparelhamento de cadeias
  • Visualização de repertório

Análise Integrada de Células Únicas

  • QC de expressão génica em células individuais
  • Agrupamento e anotação de células
  • Análise de genes marcadores
  • Integração de V(D)J e expressão génica
  • Mapeamento de clonótipos para clusters UMAP
  • Análise expandida de marcadores de clonagem
  • Comparação de grupos entre amostras ou condições
  • Interpretação do estado das células imunes

Bioinformatics analysis workflow for scTCR/BCR-seq clonotype and V(D)J outputs

Para projetos mais complexos, podemos adaptar a análise ao seu desenho de estudo. A análise opcional pode incluir comparação de clonótipos públicos e privados, rastreamento clonal longitudinal, comparação entre tumor e tecido adjacente, comparação entre grupos de tratamento, análise de linhagem de anticorpos, apoio à pesquisa em terapia celular, preparação de figuras em estilo de publicação e visualização personalizada.

Entregável O que Mostra Por Que É Importante
Dados de sequenciação bruta ficheiros FASTQ Suporta reanálise e armazenamento de dados a montante.
Resumo de QC Qualidade de leitura, recuperação de células, desempenho da biblioteca Ajuda a avaliar a qualidade do projeto.
Tabela de clonótipos IDs de clonótipos, contagens celulares, frequência Mostra clones expandidos e partilhados
tabela CDR3 Sequências de nucleótidos e aminoácidos CDR3 Define regiões relacionadas à especificidade do receptor.
Tabela de utilização V(D)J Uso de segmentos V, D e J Mostra a estrutura do repertório
Resumo da cadeia emparelhada Emparelhamento TRA/TRB ou cadeia leve IGH Suporta a interpretação de recetores a nível de célula única.
Métricas de diversidade Diversidade do repertório e medidas de clonalidade Ajuda a comparar amostras ou grupos.
Sobreposição de clonótipos UMAP Clonótipos mapeados a grupos celulares Liga a identidade do recetor imunitário com o estado celular.
Relatório final Métodos, QC, figuras e notas de interpretação Fornece um resumo estruturado do projeto.

Requisitos de Amostra para scTCR/BCR-seq

A entrada de alta qualidade de células individuais é um dos fatores mais importantes na sequenciação scTCR/BCR. Os valores de planeamento abaixo seguem as orientações de amostras de sequenciação de células individuais da CD Genomics e são utilizados para ajudá-lo a preparar uma suspensão celular limpa e viável antes da revisão do projeto.

Tipo de Amostra Entrada Recomendada Concentração Celular Viabilidade Notas de Preparação Chave Fluxo de Trabalho de Melhor Ajuste
PBMCs >1×105 células de alta qualidade 700–1200 células/μL ≥85% preferido Prepare uma suspensão de células únicas com baixo detrito e mínima aglomeração. Filtrar se houver agregados presentes. scTCR-seq, scBCR-seq ou perfilagem integrada
Células T ordenadas >1×105 células de alta qualidade 700–1200 células/μL ≥85% preferido Confirme a pureza celular, viabilidade, concentração e ausência de agregados celulares visíveis antes da submissão. scTCR-seq
Células B ordenadas >1×105 células de alta qualidade 700–1200 células/μL ≥85% preferido Confirme a qualidade da enriquecimento e evite detritos excessivos, células mortas ou contaminação da amostra devido ao tampão de separação. scBCR-seq
Linfócitos infiltrantes tumorais >1×105 células imunes recuperadas de alta qualidade 700–1200 células/μL ≥85% preferido Dissocie o tecido suavemente e remova detritos ou aglomerados celulares. Um filtro com tamanho de poro ≤40 μm é recomendado quando necessário. scTCR-seq ou perfilagem integrada
Células imunes de tecido dissociado >1×105 células de alta qualidade após dissociação 700–1200 células/μL ≥85% preferido O diâmetro das células-alvo deve permanecer abaixo de 40 μm, e as amostras devem estar livres de grandes partículas e detritos de dissociação. Perfilagem integrada
Células imunes de rato >1×105 células de alta qualidade 700–1200 células/μL ≥85% preferido Prepare uma suspensão limpa de células imunes derivadas do baço, sangue, gânglio linfático, tumor ou tecido após a revisão do projeto. scTCR-seq, scBCR-seq ou perfilagem integrada

Vários fatores podem afetar a recuperação de clonótipos e a qualidade da expressão gênica. A baixa viabilidade pode reduzir a recuperação de células utilizáveis. Grumos celulares aumentam o risco de múltiplos. O excesso de detritos pode reduzir a qualidade da captura. A dissociação do tecido pode alterar o estado das células imunes. A baixa abundância de células T ou B pode reduzir a recuperação de receptores. Metadados fracos podem limitar a interpretação a nível de grupo.

Se a sua amostra for limitada, frágil ou derivada de tecido, entre em contacto connosco antes da recolha ou dissociação. Podemos ajudar a rever se o enriquecimento, a separação, a limpeza de viabilidade ou um fluxo de trabalho diferente se adequariam melhor ao seu estudo.

Discuta o Seu Projeto

Aplicações de scTCR/BCR-seq na Pesquisa Imunológica

scTCR/BCR-seq ajuda a conectar a identidade da sequência do receptor com o contexto das células imunes em estudos de oncologia, imunologia, infeção, vacina, autoimunidade, terapia celular e descoberta de anticorpos.

Applications of scTCR/BCR-seq in tumor immunology vaccine research autoimmune research and antibody discovery

1

Pesquisa em Imunologia Tumoral e Imunoterapia

scTCR/BCR-seq pode ajudar os investigadores a estudar a clonabilidade das células imunes dentro dos microambientes tumorais. Para estudos de linfócitos infiltrantes tumorais, pode mostrar quais clonótipos de células T estão expandidos e se esses clones estão associados a estados específicos das células imunes.

2

Investigação sobre Vacinas e Infeções

As respostas imunes adaptativas muitas vezes envolvem a expansão de clones específicos de células T ou células B. A sequenciação scTCR/BCR pode ajudar a comparar padrões de clonótipos antes e depois da estimulação imune, ao longo de pontos temporais ou entre grupos experimentais.

3

Pesquisa sobre Doenças Autoimunes e Inflamatórias

Na investigação de doenças autoimunes e inflamatórias, a sequenciação de TCR/BCR de célula única (scTCR/BCR-seq) pode ajudar a estudar se certos clones imunes estão enriquecidos em tecidos, modelos de doença ou grupos de tratamento.

4

Investigação em Terapia Celular e Descoberta de Anticorpos

Para a pesquisa em terapia celular, o scTCR-seq pode apoiar o rastreamento de clones de células T, a descoberta de sequências de recetores e os fluxos de trabalho de priorização de candidatos. Para a pesquisa em descoberta de anticorpos, o scBCR-seq pode apoiar a análise de clonótipos de células B, o emparelhamento de cadeias pesadas/leves e os estudos de linhagem de anticorpos.

Por que escolher a CD Genomics para scTCR/BCR-seq

Apoiamos o scTCR/BCR-seq como um fluxo de trabalho completo de projeto, não apenas uma corrida de sequenciação. A nossa equipa ajuda-o a refletir sobre a adequação das amostras, a escolha do fluxo de trabalho, o design da sequenciação, as necessidades de bioinformática e os entregáveis finais.

  • Execução de Projeto de Ponta a Ponta: Apoiamo a revisão de amostras e projetos, seleção de fluxos de trabalho, preparação de bibliotecas, sequenciação, controlo de qualidade, análise de clonótipos, análise integrada de expressão génica e entrega de relatórios.
  • Especialização em Células Únicas e Repertório Imune: Ajudamos a conectar sequenciação de células únicas, biologia dos recetores imunitários e bioinformática, para que os seus resultados sejam mais fáceis de entender e utilizar.
  • Suporte Personalizado em Bioinformática: Podemos ajudar a construir gráficos de comparação de grupos, sobreposições UMAP, resumos de diversidade, tabelas de rastreamento de clonótipos e figuras prontas para apresentação.
  • Entregáveis Claros: Organizamos dados brutos, tabelas processadas, resumos de QC, visualizações e conteúdo de relatórios em resultados práticos para equipas de investigação.

CD Genomics scTCR/BCR-seq service advantages including workflow support QC analysis and deliverables

Referências

  1. Irac SE, Soon MSF, Borcherding N, et al. Análise do repertório imunológico a nível de célula únicaNature Methods. 2024;21:777–792.
  2. Perik-Zavodskii R, Perik-Zavodskaia O, Volynets M, Alrhmoun S, Sennikov S. TCRscape: uma ferramenta de perfilagem TCR multi-óptica a nível de célula única. Fronteiras em Bioinformática. 2025;5:1641491.
  3. Mandel J, Gleason L, Joffe D, Bhatti S, Nikbakht N. Aplicações de imunosequenciação no linfoma cutâneo de células TFrontiers in Immunology. 2023;14:1300061.
  4. Rouet R, Jackson KJL, Langley DB, Christ D. Sequenciação de Próxima Geração de Repertórios de Exibição de AnticorposFrontiers in Immunology. 2018;9:118.

Isenção de responsabilidade

A CD Genomics oferece este serviço apenas para fins de investigação. Este serviço não se destina ao diagnóstico clínico, orientação de tratamento de pacientes, gestão de pacientes ou testes genéticos diretos ao consumidor.

Resultados da Demonstração

Clonotype frequency chart and CDR3 table for scTCR/BCR-seq

A frequência de clonótipos e as sequências CDR3 ajudam a identificar clones dominantes de recetores T ou B numa amostra.

V(D)J gene usage heatmap and paired-chain summary from scTCR/BCR-seq

O uso de genes V(D)J e os resumos de cadeias emparelhadas ajudam a descrever a estrutura do recetor e os padrões de emparelhamento das cadeias.

UMAP clonotype overlay showing expanded immune clones across single-cell clusters

As sobreposições de clonótipos UMAP ajudam a conectar clones imunes expandidos com grupos celulares e estados de expressão génica.

Perguntas Frequentes Sobre scTCR/BCR-seq

1. O que é scTCR/BCR-seq?

scTCR/BCR-seq é um método de sequenciação de célula única utilizado para perfilar sequências de recetores de células T e recetores de células B a partir de células imunes individuais. Ajuda a identificar clonótipos, sequências CDR3, utilização de genes V(D)J e emparelhamento de cadeias de recetores.

2. Qual é a diferença entre scTCR/BCR-seq e sequenciação de TCR/BCR em massa?

O sequenciamento em massa de TCR/BCR perfila a diversidade de recetores a partir de uma população mista de células. O scTCR/BCR-seq mantém o contexto de célula única, o que significa que as sequências de recetores podem ser ligadas a células individuais, cadeias emparelhadas e perfis de expressão génica opcionais.

3. Pode o scTCR/BCR-seq ser combinado com a sequenciação de RNA de célula única?

Sim. A scTCR/BCR-seq pode ser combinada com a análise de expressão gênica em células únicas. Isso permite que os clonótipos sejam mapeados em clusters de células imunes e padrões de genes marcadores.

4. Quais amostras podem ser utilizadas para scTCR/BCR-seq?

Os tipos de amostras comuns incluem PBMCs, células T selecionadas, células B selecionadas, linfócitos infiltrantes tumorais, células imunes derivadas de tecido dissociado e amostras de células imunes de ratos. A qualidade da amostra, viabilidade e concentração celular devem ser revistas antes da submissão.

5. Quais os resultados incluídos num projeto de scTCR/BCR-seq?

Os outputs típicos incluem dados de sequenciação bruta, resumos de QC, tabelas de clonótipos, sequências CDR3, utilização de genes V(D)J, métricas de diversidade, resumos de cadeias emparelhadas e sobreposições UMAP opcionais com integração de expressão génica.

6. O scTCR/BCR-seq pode recuperar cadeias de recetores emparelhadas?

scTCR/BCR-seq é projetado para suportar a análise de cadeias emparelhadas, como o emparelhamento de TCR alfa/β ou o emparelhamento de cadeia pesada/leve de BCR. A recuperação depende da qualidade da amostra, do tipo celular, da qualidade da biblioteca e do desempenho do sequenciamento.

7. Como devo escolher entre scTCR-seq e scBCR-seq?

Escolha scTCR-seq quando o seu projeto se concentra em clonótipos de células T, expansão de células T ou análise de recetores de células T. Escolha scBCR-seq quando o seu projeto se concentra em clonótipos de células B, repertório de anticorpos ou análise de cadeias pesadas/leves. Escolha sequenciação integrada de expressão génica de célula única mais sequenciação V(D)J quando precisar de informação sobre a identidade do recetor e o estado celular em conjunto.

8. Preciso de uma análise de bioinformática personalizada?

A bioinformática personalizada é útil quando o seu projeto inclui múltiplos tecidos, grupos, pontos no tempo, tratamentos ou dados de expressão génica integrados. Também pode ajudar quando precisa de visualizações específicas, comparações entre grupos ou figuras em estilo de publicação.

Estudo de Caso: Profiling Multi-Ómico de Células Únicas para Descoberta de Clonótipos

Fundo

A caracterização imunitária a nível de célula única é valiosa porque a sequência do TCR por si só não descreve completamente uma célula T. Um clonótipo pode estar expandido, mas os investigadores também precisam saber se esse clone pertence a uma população positiva para CD8, se expressa marcadores de ativação e se aparece após a estimulação imunitária.

No estudo publicado TCRscape: uma ferramenta de perfilagem TCR multi-óptica de célula únicaOs autores desenvolveram uma estrutura de análise para o perfilamento multi-ômico de TCR em células individuais. O estudo utilizou células T CD8-positivas coletadas antes e depois da estimulação com antígenos do HPV apresentados por células dendríticas. O conjunto de dados incluiu duas amostras antes do tratamento e duas amostras após o tratamento.

Métodos

O estudo apresentou o TCRscape, uma ferramenta open-source em Python para a descoberta e quantificação de clonótipos TCR em alta resolução. O método integrou dados de sequências TCR completas com perfis de expressão génica e de proteínas de superfície.

O fluxo de trabalho importou matrizes de expressão e uma matriz de repertório de recetores imunes adaptativos, dados de expressão génica normalizados, etiquetas de amostra codificadas e IDs de clonótipos, e utilizou informações sobre segmentos de genes V(D)J para melhorar a resolução a nível de clonótipos. As sequências de TCR produtivas foram filtradas com base no suporte de contagem de leituras, e as cadeias emparelhadas foram retidas para análise.

Os autores analisaram populações de células T alfa-beta e gama-delta e projetaram características multimodais no espaço UMAP.

Resultados

O estudo mostrou que os tipos de CDR3 e os clonótipos de TCR de comprimento total podiam ser quantificados em células individuais. Na Figura 2, os autores visualizaram a distribuição dos tipos de CDR3 e a distribuição dos clonótipos no grupo pós-tratamento. Dois segmentos de tipo CDR3 destacados incluíram AGYSGNTPLV e SVVAHYTEAF.

Na Figura 3, os autores projetaram características de TCR e expressão génica em gráficos UMAP. A figura incluía grupo experimental, expressão de CD8A, expressão de CD4, tipo de TCR, número de células por clonótipo de TCR, expressão de IFNG, fragmento V da cadeia alfa dominante, fragmento V da cadeia β dominante e expressão de IL2RA.

Uma observação chave foi que um clonótipo dominante apareceu no grupo pós-tratamento. Os autores identificaram este clonótipo dominante como TCR alfa-β. As mesmas células mostraram características positivas para CD8, positivas para IL2RA e positivas para IFNG, o que apoiou um estado de ativação das células T após a estimulação por antígenos.

Figura 3 de TCRscape: uma ferramenta de perfilagem TCR multi-óptica a nível de célula única mostra como os dados de clonótipos de TCR são integrados com características de expressão gênica de célula única para visualizar a identidade das células imunes, o tipo de recetor e os padrões de clonótipos dominantes.

Figure 3 from TCRscape showing single-cell TCR clonotype UMAP with T-cell marker and receptor featuresA Figura 3 mostra como os dados de clonótipos de TCR podem ser integrados com características de expressão gênica de célula única para visualizar a identidade das células imunes, o tipo de receptor e os padrões de clonótipos dominantes.

Conclusão

Este estudo mostra porque é que o scTCR-seq se torna mais útil quando a informação sobre clonótipos é interpretada em conjunto com o fenótipo de célula e o contexto de expressão génica. Para projetos de repertório imunitário, a recuperação da sequência do recetor é apenas uma parte da questão. O verdadeiro valor vem de conectar a identidade do clonótipo com o estado celular, diferenças entre grupos e função biológica.

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Apenas para fins de investigação, não se destina a diagnóstico clínico, tratamento ou avaliações de saúde individuais.
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