单细胞水平的TCR分析：SMARTer Human scTCR a/b Profling Kit

T 细胞属于免疫细胞。每一个T细胞表面都有一个特异的 T 细胞受体 (TCR)，其作用是识别抗原。目前对T细胞受体（TCR）的主要研究方法之一是对其Alpha和-Bata链进行测序。

尽管批量T细胞测序有助于进一步了解TCR多样性。但是，以群体细胞为目标的批量测序不能确定T细胞群内特定的alpha-beta 受体链配对信息。而在单细胞水平分析TCR的价值在于：针对特定的TCR alpha-beta链配对介导抗原特异性，我们都可以获得与之相对应的配对信息。这对于深入了解抗原识别，靶向免疫治疗TCR的有效设计至关重要，也有助于确立T细胞群的祖先关系。

日前重磅推出的SMARTer Human scTCR a/b Profiling Kit， 为那些寻求在单细胞水平上进行的T细胞受体（TCR）库进行NGS分析的研究者提供了一种强大的新的解决方案。

在SMART cDNA Synthesis中通过采用一系列indexed oligo可以将手动或FACS分选的96个样品制成12个测序pool，并且这12个pool可以进一步混合，这样所有的96个样品可以在一个flow-cell lane 中测序。与用于大量样品测序的SMARTer Human TCR a/b Profiling Kit 一样，试剂采用了SMART cDNA synthesis和RACE方法，通过进一步的TCR基因特异性PCR完整捕获和扩增TCR-alpha 和TCR-beta可变区构建Illumina测序文库，为TCR测序提供了一种高灵敏度的方法。

 
图1 在单细胞水平进行T细胞研究的优势。

Panel A. T细胞受体alpha链 (TCR-α) 和beta链组成示意图。 Panel B. 示意了难以从批量细胞测序数据中获得alpha链 (TCR-α) 和beta链配对信息。针对稀有克隆型可以分析部分细胞中的配对信息（橙色克隆型），但是对于高表达的克隆型(TCRA V2J1, TCRA V2J2, TCRB V3D1J1, TCRB V2D1J2)可能有4种配对组合。

 
图2 SMARTer Human scTCR a/b Profiling Kit技术流程。

Panel A.dT引物（RT引物）起始合成第一链cDNA。通过RT在第一链cDNA末端添加额外核苷酸序列（称为“SMART sequence”），进行模板转换步骤。经过pool（Panel B所示）和纯化后，通过连续两轮基因特异性PCR扩增来自于TCR-α 和/或 TCR-β可变区的cDNA序列。Panel B. 按列混合样品，使每个pool中包含8个细胞，每个细胞带有不同index的SMART-Seq Indexed Oligo 。在PCR 2中通过正向和反向HT indexes的不同组合使用，将多样品进一步混合在一个flow-cell lane 中测序。

 
图3 96孔板中混合细胞群的分析。

Panel A. 基于鉴别每孔的克隆型确定细胞种类。遗漏的7个细胞没能通过对高于阈值的TCR-α 或TCR-β的reads数分析确定克隆型。Panel B. 配对信息分析。分析获得了平板中34个细胞的TCR-αβ配对克隆型。Panel C. 以百分比展示了分析细胞的alpha，beta，或alpha-beta配对信息。遗漏的细胞没有包括在分析数据中。