空间免疫组库测序（空间TCR/BCR-seq）

技术简介：

T细胞受体（T cell receptor, TCR）和B细胞受体（B cell receptor, BCR）是机体适应性免疫系统识别抗原、启动特异性免疫应答的核心功能分子。TCR和BCR的多样性源于基因的V(D)J重组过程——T/B细胞在发育过程中会通过重组产生独特的受体序列，这种多样性使得免疫系统能够识别多种病原体和异常细胞。机体在特定时间点所拥有的全部独特TCR与BCR受体集合，即为免疫组库，可直观反映机体免疫识别广度、免疫应答潜能及免疫稳态水平。TCR/BCR测序（也称免疫组库测序）利用高通量测序技术全面解析TCR和BCR多样性。通过对V(D)J区域进行测序，可以识别样本中的独特T/B细胞克隆类型，分析克隆扩增、克隆消退及组库多样性变化，广泛应用于疾病免疫机制探索、肿瘤免疫及炎症免疫研究。

TCR和BCR的结构及其多样性产生机制

免疫应答本质是具有高度时空特异性的生物学事件。淋巴细胞的功能、活化状态不仅取决于自身受体序列与细胞表型，更与其在组织中的位置、邻近细胞及局部微环境密切相关。云序生物推出空间TCR/BCR-seq（空间免疫组库测序）技术，可在一张组织切片上同时获取3’端mRNA转录组及全长TCR/BCR序列信息，将免疫受体克隆序列信息锚定回组织原位，实现“基因表达+细胞类型+免疫克隆+空间位置”多维度联合解析。该产品核心优势如下：

✅️全长TCR/BCR捕获：富集的TCR/BCR进行长读长HiFi测序得到全长TCR/BCR序列；

✅️单切片双组学：同一张OCT切片同时获取空间转录组、全长TCR/BCR数据；

✅️超高空间分辨率：芯片微球直径2.5 μm，分辨率达3.5 μm，精准定位到原位单细胞。

技术原理

空间TCR/BCR-seq依托高分辨率空间芯片，结合人源VDJ库保守C区探针靶向富集技术，高效捕获带空间位置信息的全长TCR/BCR转录本，联合二代、三代高通量测序，实现空间转录组与全长免疫组库的联合解析。该技术主要流程如下：

1.组织切片与贴片：将OCT包埋组织切片后贴附于空间免疫组芯片上，保持组织原始形态和空间结构。

2.组织染色与成像：对组织切片进行HE染色，并采集高分辨率组织图像，为后续空间定位和结果可视化提供依据。

3.mRNA捕获与反转录：对组织进行透化，使细胞内mRNA释放，mRNA被芯片表面的空间条形码（Spatial Barcode）捕获，每个转录本携带对应的空间位置信息；随后原位反转录合成cDNA。

4.cDNA分组处理：将cDNA分为两部分，一部分用于常规空间转录组文库构建（二代测序）；另一部分采用靶向TCR/BCR恒定区（C区）的探针，从cDNA中高效富集全长TCR/BCR序列，并构建三代测序文库。

5.高通量测序与生物信息学分析：对二代和三代文库分别测序，利用空间条形码将测序数据映射回组织原始位置，结合HE图像、高清明场图像进行细胞分割，构建组织空间基因表达图谱及空间免疫组图谱。

空间TCR/BCR测序流程图

云序优势

1.全长TCR/BCR精准捕获： 通过靶向TCR/BCR恒定区（C区）的探针钓取全长转录本，结合三代长读长测序，直接获取TCR/BCR全长序列，精准鉴定T/B细胞克隆型。

2.一张切片双组学，空间转录组与免疫组库同步获取： 同一张OCT切片同步获取3’端mRNA转录组信息与全长TCR/BCR序列信息，两种数据共享相同的空间位置信息，实现基因表达谱与免疫克隆谱的精准空间共定位。

3.亚细胞级超高空间分辨率，实现单细胞原位精准定位： 芯片微球直径2.5 μm，分辨率达3.5 μm，整合原片高清荧光图像、高清明场图像以及细胞分割算法，将序列精准映射回单个细胞，在组织原位实现单细胞水平的免疫组库解析。

4.多维度联合解析，深度挖掘免疫时空机制： 将“基因表达+细胞类型+免疫克隆+空间位置”四个维度整合至同一分析体系，助力揭示组织微环境对T/B细胞活化、浸润、克隆扩增的时空调控规律。

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