Joint receptor and protein expression immunophenotyping through split-pool barcoding

通过分池条形码进行联合受体和蛋白质表达免疫表型

基本信息

  • 批准号:
    10625987
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 39.62万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Single-cell immune repertoire sequencing can provide invaluable information about the response of the adaptive immune system to disease and therapy. However, existing approaches for pairing T-cell or B-cell receptor (TCR/BCR) sequences at the single-cell level are still relatively low throughput and costly. These limitations are particularly acute for methods that aim to combine receptor sequences with complementary cell-type information, as defined by cell-surface protein expression. Here, we propose to develop and validate an affordable high- throughput technology for simultaneous pairing of TCRs and determination of cell state based on cell surface protein expression. The proposed approach builds on Split Pool Ligation-based Transcriptome sequencing (SPLiT-seq), our recently developed single-cell sequencing method that is based on combinatorial indexing. The combinatorial indexing approach uses intact fixed cells or nuclei as ‘reaction vessels’ to physically partition nucleic acids of interest and bypass the need for microfluidic cell isolation. Cells undergo multiple rounds of splitting, barcoding, and re-pooling, generating cell-specific barcode combinations for each tagged molecule. Here, we will extend the SPLiT-seq workflow for use with DNA-barcoded antibodies and for the specific detection of TCR transcripts. We will demonstrate scaling up of the technology to sequence millions of cells in a single experiment – at least an order of magnitude greater throughput than currently available approaches. By combining combinatorial indexing with targeted detection of cell surface markers, which can provide high resolution cellular profiles with limited sequencing reads, and similarly targeted detection of adaptive immune repertoires, which we will also optimize for sequencing efficiency, we will overcome practical limitations imposed by sequencing cost. Throughput, accuracy and costs of this approach will be quantitatively compared with flow cytometry, mass cytometry, bulk TCR sequencing and the 10x Genomics single-cell sequencing platform. An ability to assess TCR sequences and cellular profiles on a large scale will permit tracking of clonal relationships and corresponding cellular profiles of T or B cells infiltrating tumors and in peripheral blood. This analysis will provide mechanistic insights into the roles of T and B cells in tumor-specific responses and allow for identification of therapeutically relevant T and B cell receptors. To demonstrate utility for the study of cancer, we will apply this approach to study paired human tumor and blood sample T cells from cancer patients undergoing tumor- resection surgeries.
单细胞免疫库测序可以提供有关适应性反应的宝贵信息 然而,现有的 T 细胞或 B 细胞受体配对方法。 单细胞水平的 (TCR/BCR) 序列的吞吐量仍然相对较低且成本较高。 对于旨在将受体序列与互补细胞类型信息相结合的方法尤其敏感, 根据细胞表面蛋白表达的定义,我们建议开发并验证一种经济实惠的高蛋白表达。 TCR 同时配对和基于细胞表面确定细胞状态的吞吐量技术 所提出的方法建立在基于分割池连接的转录组测序的基础上。 (SPLiT-seq),我们最近开发的基于组合索引的单细胞测序方法。 组合索引方法使用完整的固定细胞或细胞核作为“反应容器”进行物理分区 感兴趣的核酸并绕过微流体细胞分离的需要。 分裂、条形码和重新合并,为每个标记分子生成细胞特异性条形码组合。 在这里,我们将扩展 SPLiT-seq 工作流程,以便与 DNA 条形码抗体一起使用并进行特异性检测 我们将展示该技术的扩展,以在单个细胞中对数百万个细胞进行测序。 实验——吞吐量至少比当前可用的方法高一个数量级。 将组合索引与细胞表面标记物的靶向检测相结合,可以提供高 通过有限的测序读数解析细胞概况,以及类似的适应性免疫定向检测 我们还将针对测序效率进行优化,我们将克服施加的实际限制 通过测序成本,将这种方法的吞吐量、准确性和成本与流量进行定量比较。 细胞计数、质谱流式计数、批量 TCR 测序和 10x Genomics 单细胞测序平台。 大规模评估 TCR 序列和细胞概况的能力将允许跟踪克隆关系 以及浸润肿瘤和外周血中的 T 或 B 细胞的相应细胞特征。 提供关于 T 细胞和 B 细胞在肿瘤特异性反应中的作用的机制见解并允许识别 为了证明其在癌症研究中的实用性,我们将应用它。 研究配对人类肿瘤和癌症患者血液样本 T 细胞的方法 切除手术。

项目成果

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科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
The regulatory landscape of 5' UTRs in translational control during zebrafish embryogenesis.
斑马鱼胚胎发生过程中翻译控制中 5UTR 的调控景观。
  • DOI:
    10.1101/2023.11.23.568470
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Reimão-Pinto,MadalenaM;Castillo-Hair,SebastianM;Seelig,Georg;Schier,AlexF
  • 通讯作者:
    Schier,AlexF
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