10x Genomics单细胞V(D)J测序可以在单细胞水平捕获上万个细胞全长配对的B细胞和T细胞受体并了解其克隆扩增和多样性，在肿瘤治疗、抗体研发、自身免疫性疾病、移植和免疫重建等研究领域中有着广泛的应用。目前，大多数10x Genomics单细胞V(D)J的分析均依赖于官方软件CellRanger，分析内容较为基础。为助力广大科研用户实现对单细胞V(D)J测序数据更充分的解读，获得更深入的生物学见解，对单细胞V(D)J分析流程进行了全新升级，让您的免疫组库研究离CNS更进一步！
新流程速览
本次单细胞V(D)J测序产品升级的主要亮点包括：
1. 引入第三方分析软件
除使用10xGenomics官方软件CellRanger进行基本分析外，还是引入了第三方分析软件scRepertoire R包，分析内容更加全面。
2. 丰富了克隆型分析内容
新流程包括克隆型数目、丰度和频率分析，CDR3长度分析，V/J基因Usage和配对分析等，实现了对TCR/BCR克隆型多样性更充分的解析（详情见图1）。
3. 单样本分析扩展到多样本分析
新流程可以实现多样本克隆型多样性的比较和相关性分析，如共有克隆型鉴定和分析、基于共有克隆型的相关性分析、多样本V/J基因的聚类分析等（详情见图1和图2）。
4. 实现了单细胞转录组数据的联合分析
新流程可以将单细胞V(D)J的数据与单细胞转录组结果进行整合，进一步揭示细胞类型间克隆型多样性的差异（详情见图1和图3）。
5. 结果展示更加丰富
新流程的结果展示参考了大量单细胞V(D)J测序经典文章的配图，分析结果总结更加充分，图表展示更加直观，大部分图表可直接用于文章发表（详情见图2和图3）。
图1 单细胞V(D)J分析流程
图2 多样本克隆型分析结果展示
图3 与单细胞转录组联合分析结果展示
多样本克隆型分析
不同样本的克隆型和克隆丰度不同，对多个样本进行克隆型分析，可以对比不同样本间的克隆型多样性差异，分析样本间克隆亚型的相关性，探索样本间是否存在克隆亚型的转变和迁移情况。2019年2月发表在Cell上的《Dysfunctional CD8 T Cells Form a Proliferative, Dynamically Regulated Compartment within Human Melanoma》，对来自两个不同位置肿瘤组织的T细胞进行TCR检测，发现TCR克隆型在不同的患者之间是高度可变，不同位置的两个病灶的克隆型非常相似，可能共享同一种TCR克隆型。
图4 肿瘤病灶间TCR克隆型共享（图片引自文献[1]）
与单细转录组联合分析
在基于基因表达的细胞分群基础上，可以将注释后的细胞簇与克隆扩增的T细胞/B细胞共定位，通过联合分析获得不同细胞群的TCR/BCR克隆型及克隆丰度信息，甚至通过数据整合用克隆信息创建新的细胞亚群。2020年2月发表在Nature上的《Peripheral T Cell expansion predicts tumour infiltration and clinical response》通过对不同类型癌症患者进行单细胞转录组和单细胞TCR测序，调查了肿瘤、正常邻近组织和外周血中各种T细胞和T细胞受体的概况。通过两种数据的整合分析发现，在肿瘤内和正常邻近组织中，都观察到efector-like T细胞的克隆型扩张。这种克隆型扩张的基因特征患者对抗PDL1治疗的反应最好。
图5 T细胞簇和克隆型扩张（图片引自文献[2]）
参考文献
1. Li, Hanjie，Van der Leun, Anne M, et al. Dysfunctional CD8 T Cells Form a Proliferative, Dynamically Regulated Compartment within Human Melanoma[J]. Cell, 2019.
2. Wu T D, Madireddi S, Almeida PED, et al. Peripheral T Cell expansion predicts tumour infiltration and clinical response[J]. Nature, 2020, 579(7798):1-6.
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