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RAGE-seq:免疫细胞基因条形码跟踪器

2019-07-22 31文献解读免疫细胞

近日,加文医学研究所的研究人员在《Nature Communications》上发表了他们的专利技术:RAGE-seq。科学家利用此项技术首次跟踪肿瘤组织内免疫细胞是如何 活动的,为更好的加强免疫系统以对抗癌症提供了前所未有的新见解。

能“看见”癌症的免疫细胞很罕见

我们的免疫系统帮助我们抵御外来病原体,如细菌或病毒。但它对癌症的反应往往很差,癌症是由人体自身的细胞引起的,通常很少有免疫细胞“识别”它们,从而无法产生有效的免疫反应。
免疫细胞根据其细胞表面不同类型的受体分为很多不同类型,他们负责检测细胞的环境。当免疫细胞识别出潜在危险时,细胞,即会引发免疫防御系统,产生大量免疫细胞有效锁定并清除威胁。

科研人员表示,能够识别癌症的免疫细胞很少见,我们需要对数千个细胞进行分类,才能发现其中的一小部分。

开发免疫细胞的追踪器

目前的研究方法可以通过单细胞技术检测免疫细胞受体的转录组,但是无法同时对肿瘤中数千个细胞进行分类。

该研究的作者通过协调四大平台基因组检测技术(Oxford Nanopore Technologies, 10X Genomics, Illumina and CaptureSeq),开发了一种全新的方法:RAGE-seq。

这种技术首先从单细胞中富集编码免疫细胞受体的RNA,然后通过一种计算工具来精确读取免疫细胞受体的全长序列。作者表示RAGE-seq的工作原理看起来很像条形码跟踪器。通过一次“扫描”成千上万个细胞中相关免疫细胞受体,它可以根据准确的“快照”功能了解组织样本中免疫细胞是如何互相关联的,以及哪些细胞可能有效的对癌症做出反应。

临床样本验证

研究人员将RAGE-Seq应用于从乳腺癌患者原发肿瘤和引流淋巴结中取样的7138个细胞。研究小组精确的找到了存在于两种组织中的一些相关细胞,这些细胞揭示了患者肿瘤内免疫反应的特定基因特征。

疾病研究新视角

研究人员表示,能够发现并识别罕见的免疫细胞能够指导基于个体的治疗策略。

在免疫治疗中,RAGE-seq或许可以解决一些问题,在临床实验中得到应用,提供关键信息,帮助潜在的癌症疗法更快找到正确的患者。

目前研究人员正在将此项技术应用于黑色素瘤患者的样本,他们还希望这个方法也可以用于更好的了解自身免疫性和炎症性疾病。

参考文献

Singh M, Al-Eryani G, Carswell S, et al. High-throughput targeted long-read single cell sequencing reveals the clonal and transcriptional landscape of lymphocytes. Nature Communications, 2019; 10 (1).  DOI: 10.1038/s41467-019-11049-4

引用

Garvan Research Foundation. "A genomic barcode tracker for immune cells." ScienceDaily. ScienceDaily, 16 July 2019.
www.sciencedaily.com/releases/2019/07/190716073726.htm.

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