華銀精準醫療服務——免疫組庫測序及分析
2016-06-17 閱讀數：16269
免疫組庫(Immune Repertoire，IR)是指某個個體在任何特定時間點其循環系統中所有功能多樣性B淋巴細胞和T淋巴細胞的總和。T細胞和B細胞分別介導機體的細胞免疫和體液免疫應答，分別通過其表面的T細胞受體（TCR）和B細胞受體（BCR）來識別和結合抗原，進而發揮功能清除病原體或體內腫瘤細胞。免疫組庫是機體免疫系統的完全反映，對免疫組庫分析，可以全面評估機體的免疫狀態。
免疫組庫測序應用
免疫組庫的全面測序為免疫組庫多樣性變化特點的生物標志物發現、腫瘤等疾病療效預測、疾病的易感性和抵抗性、感染性疾病及疫苗研究等方面帶來重要進展。其中，在癌癥疫苗單獨用于微小殘留病的治療方面，通過探索阻滯免疫檢測點或運用免疫刺激劑的方式應用于轉移性疾病的治療，嘗試多種聯合方式，如化療藥物+疫苗、疫苗+生物標志物、疫苗+IL微粒、疫苗+佐劑等，最終設計優化出能夠取得長期臨床效應的集成免疫治療方案。例如，在微小殘留病檢測方面，白血病治療后，常有微小殘留病，流式細胞術基本檢測不到。利用高通量測序分析免疫組庫監控，對比正常人群的免疫組庫和白血病病人的免疫組庫序列，通過大數據分析找出白血病相關致病克隆，可以相對精確地判斷出病人體內白血病細胞數量，從而及時指導白血病的臨床治療及用藥。
免疫組庫高通量測序是通過多重PCR或5′RACE法擴增TCR/BCR全長或CDR3區序列（主要是TCR的β鏈或BCR的重鏈），再結合高通量測序技術，對機體免疫組庫的多樣性及每種T、B細胞克隆的獨特性序列組成和變化進行分析，從而全面評估機體的免疫狀態，明確疾病與T、B細胞克隆組成及變化之間的關系。免疫組庫高通量測序技術強大的信息通量可大大提高抗原特性異TCR和BCR鑒別的效率和準確性，結合免疫組庫高通量測序技術的特異性TCR/BCR鑒別技術必將得到廣泛應用和快速發展，并大大提速免疫治療領域的進展。
廣州華銀健康科技有限公司腫瘤精準醫療高通量測序公共服務平臺，圍繞腫瘤精準醫療開發出了系列針對實體瘤藥物靶標基因檢測、遺傳性腫瘤基因檢測、血液腫瘤分子病理檢測、腫瘤基因組檢測、循環腫瘤DNA檢測、免疫組庫（TCR、BCR）高通量測序及分析等項目研發技術流程，并建立對應的技術流程及實驗室質量標準化管理體系，定期開展國家衛計委室間質評活動。
服務包括：
1）測序數據質量評估：去除原始數據（raw data）中的無效序列，獲得有效測序數據（clean data）
2）克隆的鑒定與計數：與IMGT數據庫比對，確定V、D、J基因片段，并對克隆進行鑒定，去除組庫擴增及高通量測序過程中引入的錯誤序列，對得到的可信序列計數，并以EXCEL表格的形式提供給研究者（如表1），便于研究者結合項目的臨床數據進行深入的分組分類統計分析，如比較疾病組與對照組V、J等基因種類組成的差異。
表1. 文庫測序結果分類計數
3）不同V/D/J基因使用頻率：對每個樣本中鑒定到的V、D、J基因進行計數和頻率的計算并繪圖（如圖1），統計分析找出頻率上有顯著差異的V、D、J基因，并以EXCEL表格的形式提供給研究者，便于進一步分類統計分析。
圖1. V基因使用頻率
4）不同V/D/J基因組合頻率：對每個樣本中鑒定到的V和J基因組合以及V、D和J基因組合進行計數和頻率的計算，統計分析找出頻率上有顯著差異的V和J基因組合以及V、D和J基因組合，并以EXCEL表格的形式提供給研究者（如下圖），便于進一步分類統計分析。
表2.V和J基因組合
表3.V、D和J基因組合
5）獨特克隆型頻率：對每個樣本中鑒定到的獨特克隆型（unique clonotype）CDR3核苷酸及氨基酸序列進行計數和頻率的計算，并以EXCEL表格的形式提供給研究者（表1），便于研究者結合樣本的臨床數據進行深入的分組分類統計分析，如獨特CDR3克隆型數量的差異、獨特克隆型數量與臨床資料包括年齡性別等的差異等。對每個樣本獨特CDR3克隆所占百分比頻率繪圖，統計前5個最高頻率克隆所占比例（圖2）。
圖2.獨特CDR3克隆所占百分比頻率
6）CDR3長度分布：對每個樣本中鑒定到的獨特克隆型，分析其CDR3氨基酸的長度分布（圖3）。
圖3.CDR3氨基酸的長度分布
7）樣本間CDR3氨基酸序列的相關性、相似性和多樣性評估：根據樣本間獨特CDR3氨基酸序列計算樣本間文庫的相關性和相似性（圖4），評估比較樣本組間獨特CDR3克隆多樣性差異（圖5）。
圖4.樣本間文庫的相關性
圖5.樣本組間獨特CDR3克隆多樣性差異
8）樣本間共有克隆分析：根據樣本間獨特CDR3氨基酸序列計算樣本共有VDJ基因組合及CDR3氨基酸序列的數量和比例（圖6、7、8）。
圖6.同一患者不同部位樣本V/D/J基因組合的共有克隆及所占比例
圖7. 同一患者不同部位樣本CDR3氨基酸序列共有克隆及所占比例
圖8.全部樣本中CDR3氨基酸序列共有克隆及所占比例
華銀免疫組庫高通量測序及分析技術優勢：
1）由武漢大學、中山大學、南方醫科大學以及美國斯坦福大學研究人員組成的專業的研究和分析團隊，保證研究結果的可信度和可重復性；
2）用免疫組庫擴增最可靠的5′RACE法，保證結果的可靠性和后期研究的方便性；
3）用最優選最可靠的擴增和建庫試劑，保證組庫序列擴增的保真性和擴增效率；
4） 針對不同樣品類型（細胞、組織、全血），不同濃度梯度細胞數（100個以上淋巴細胞）均可建庫測序；
5） 運用國際認可的專業的免疫組庫分析模塊，并結合我們自己獨有的生物信息分析算法，所提供的標準化的分析流程即可滿足科研或臨床所需。另外我們還可提供數據的深度分析服務；
6） 根據項目研究目的不同，可選擇不同的測序平臺（MiSeq或HiSeq）和策略，從而節約經費，得到最滿意的性價比；
7） 可提供外周血單個核細胞（PBMC）的分離、特異性淋巴細胞的分選；
華銀高通量測序服務平臺自是廣東省唯一一家擁有豐富醫學背景提供科研高通量測序服務的企業。平臺已獲得CNAS ISO15189醫學實驗室國際質量認可、美國CAP實驗室認可，不僅可以提供可靠的測序數據，還可以量身定做的數據分析服務，為醫學科研疾病研究提供全方位服務，從上游的高通量篩選和下游的基因分子機制功能研究甚至到臨床轉化的合作，我們都可以參與提供貼心周到的服務。
目前華銀高通量測序服務平臺為推進免疫組庫的臨床項目的研發與轉化應用，為推動精準醫學、醫學檢測外包服務及相關醫療產業的發展提供技術支持，對免疫組庫測序服務提供買三送一活動，即向華銀送檢測序分析三個樣品，免費獲贈一個樣品服務。截止時間為7月30日。 服務詳情咨詢：董老師 020-38917464。
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