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“作家成效地展示了 VDJ 序列空间转录组学技艺，并展现了其在东谈主类组织和 B 细胞训练机制说合方面的上风。通过这项说合，咱们初次约略对东谈主体组织内的 B 细胞克隆演化进行空间谱系跟踪。”审稿东谈主对发表在 Science 的一篇论文这么评价谈。

这项说合初次约略同期、高通量地取得免疫系统中 T 细胞和 B 细胞的空间信息，并揭示了它们在不同东谈主体组织中的各类性。

来自瑞典卡罗林斯卡医学院和瑞典皇家理工学院的互助团队，通过引入空间转录组，说合东谈主员树立出约略更全面地了解和说合 VDJ 序列的空间转录组学，名为 Spatial VDJ（spatial transcriptomics for variable，diversity and joining sequences）。

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基于该技艺，他们画图了东谈主体组织中全长 T 细胞受体（T-cell Receptor，TCR）和 B 细胞受体（B-cell Receptor，BCR）序列图谱。

日前，关联论文发表在 Science，题目为《B 细胞和 T 细胞受体的空间转录组学揭示了淋巴细胞克隆动态》（Spatial transcriptomics of B cell and T cell receptors reveals lymphocyte clonal dynamics）[1]。

卡罗林斯卡医学院卡米拉·恩布洛姆（Camilla Engblom）博士（现卡罗林斯卡学院分子医学中心助理训诲）、皇家理工学院金·特兰尼（Kim Thrane）博士和博士说合生林麒荣为共同第一作家。

卡罗林斯卡医学院说合员杰夫·莫尔德（Jeff Mold）担任通信作家，皇家理工学院约阿金·伦德贝里（Joakim Lundeberg）训诲、卡罗林斯卡医学院乔纳斯·弗里森（Jonas Frisén）训诲担任资深作家。

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图丨关联论文（着手：Science）

初次为克隆演化作念个“快照”

免疫系统中的 T 细胞和 B 细胞，是取得性免疫反馈相当遑急的构成部分，它们会以特定的克隆口头来识别抗原。

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每个 T 细胞和 B 细胞在发育历程中，都有可能通过的可变（variable）、各类（diversity）和聚拢（joining）区域序列（VDJ 序列）的重排，取得独有的抗原识别受体。

由于抗原识别受体的序列决定了抗原-抗体识别的复杂性和特异性，将领有相通抗原识别受体序列（尤其是在 VDJ 序列内的 CDR3 片断）的细胞，称为一个克隆群体（克隆）。

跟着东谈主体的发育，T 和 B 群体会变成数十亿个克隆。这些克隆无为漫衍在东谈主体浩繁组织内，平直或波折地参与到内稳态保管、炎症反馈、肿瘤免疫等所在。

因而，不仅是二者的克隆信息，其空间定位对东谈主们瓦解免疫疾病和癌症发展，也会起到遑急的作用。

那么，若何约略同期取得 T 细胞和 B 细胞的克隆信息和空间信息呢？

在此之前，单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）不错测出 TCR 和 BCR 的 VDJ 序列，并了解单细胞水平上的免疫受体各类性。

关联词，单细胞测序由于莫得空间信息，可能会导致一系列问题，包括细胞彼此作用丢失、空间基因抒发模式丢失等。

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2016 年，佛里森训诲及伦德贝里训诲共同树立了空间转录组学（Spatial transcriptomics，Spatial GEX）。

这是一种将组织空间信息和基因抒发数据诱骗的技艺，通过诱骗组织切片和转录组测序，约略在组织的空间设施上对基因抒发进行定位。

他们在 Science 发表了首篇通过测序取得空间位置信息的论文，关联技艺已于 2018 年被好意思国生物技艺公司 10x Genomics 收购，并将 Visium 空间基因抒发措置有推敲进行营业化[2]。

通过该技艺，说合东谈主员约略在组织切片上进行空间转录组学分析，从而愈加全面地了解细胞类型和基因抒发的空间组织漫衍。据悉，Nature Methods 期刊还将该要道评为 “2020 年度要道”。

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关联词，老例空间转录组技艺天然约略有用地保留序列的空间信息，然而由于文库构建上的死心，VDJ 序列无法保留在测引子库中，因而很难取得克隆信息。

在本次说合中，该课题组基于 Visium 空间转录组平台，树立了 Spatial VDJ 技艺。他们还树立了长读长（long-read，LR）Spatial VDJ 以及短读长（short-read，SR）Spatial VDJ 两种版块。

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前者应用长读长测序（第三代测序）技艺，构建具有位置信息的 T 和 B 细胞受体序列的文库。

为了便于该技艺向更多的说合者提升，该团队通过改革实验操作，使得一般短读长测序（第二代测序）技艺，也约略同期取得空间条码与克隆序列信息。

说合东谈主员在扁桃体组织中，通过分析长读长 Spatial VDJ 的测序效果，武断出猜测 62533 个独有的 TCR 和 BCR 克隆。

图丨长读 Spatial VDJ 和短读 Spatial VDJ 在东谈主类扁桃体组织中的应用（着手：Science）

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Spatial VDJ 最大的上风在于简便易用，具体来说，它可平直从也曾获取的 cDNA 文库中杂交拿获，并富集 T 和 B 细胞受体的序列进行测序，BetRegal而不需要从新从新切片样品，特殊简化了操作的历程。

相较于非富集的 Spatial GEX 文库，杂交拿获使 TCR 和 BCR 的序列数目彰着增多，并保留了二者序列的位置信息。

图丨Spatial VDJ 可近似地描写组织切片中的 B 细胞和 T 细胞克隆，并放大经过考据的区域（着手：Science）

Spatial VDJ 技艺不仅约略取得克隆信息，还不错用于全面地了解 B 细胞高度动态的训练历程。

实质上，B 细胞在从新被激活后，会大批扩增并筛选出具有特定克隆的、更高亲和性的 B 细胞。

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“在该说合中，咱们使用东谈主类扁桃体动作实验载体，取得大批的 T 和 B 细胞受体序列，讲明注解了该要道致密的富集智商与应用后劲。”林麒荣说。

图丨Spatial VDJ 揭示了东谈主类淋巴组织中免疫球卵白的空间克隆进化（着手：Science）

Spatial VDJ 是初次约略在组织/空间中，展示克隆演化动态历程的技艺。

举例，说合东谈主员在两个不同的生发中心，看到了单个克隆家眷（clonal family）的演化历程，这是在依托于单细胞测序的说合中很难直不雅地不雅察到的。

“成绩于更长的测序长度，咱们约略对克隆谱系进行更紧密的分辨，并回复它们的空间漫衍，就像给克隆演化历程作念了个快照。”林麒荣示意。

在基础生物学/医学和临床具有应用后劲

在本次说合中，说合东谈主员考据了 Spatial VDJ 要道的可行性和可近似性，并体现了在基础生物学/医学和临床上的应用后劲。

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在生物学基础表面发展方面，Spatial VDJ 提供了更多的说合所在和可能性。举例，探索免疫细胞的发育动态、免疫细胞与非免疫细胞空间彼此位置干系，以及它们的潜在彼此作用等。

具体而言，Spatial VDJ 可参与到 B 细胞的训练历程、T 细胞和 B 细胞招募到组织局部的历程、参与到免疫的历程、不同克隆参与的免疫反馈是否具有克隆特异性等说合之中。

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在临床方面，Spatial VDJ 技艺还不错用于评估和优化免疫治愈战略。通过分析免疫细胞在组织中的 VDJ 重排模式和空间漫衍，诱骗空间转录组信息评估免疫治愈的靶向性，从而为免疫治愈的个体化和定向治愈提供带领。

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与此同期，东谈主们不错在空间中定位 T 细胞和 B 细胞克隆，并进一步笃定它们在肿瘤中的位置干系。

也等于说，说合者或临床医师不错平直看到单个与肿瘤关联的免疫细胞克隆，并分析其于肿瘤边际照旧肿瘤里面，以赞助肿瘤免疫疗法有推敲的制定，或者探讨肿瘤免疫逃跑机制和免疫治愈的后劲。

另一方面，东谈主们不错通过抗体的序列找到潜在的抗原，赞助自己免疫疾病的治愈。

此外，Spatial VDJ 还不错用于说合和优化组织工程，以及再生医学领域中的免疫细胞的定位和漫衍，有助于改革组织工程构建的免疫允洽性和功能性。

图丨林麒荣（着手：林麒荣）

据了解，鄙人一步说合阶段中，说合东谈主员猜测基于生物学和临床的价值，不息沿着免疫学所在说合，更深远、更无为地探索生物学问题。

举例，在肿瘤中阐明免疫细胞的具体漫衍、克隆各类性与肿瘤异质性的彼此干系、B 细胞在不同组织和器官内的发育动态等。

该团队但愿通过深远探索和说合，约略匡助临床措置刻下肿瘤免疫中存在的问题。

与此同期，从生物学的基础说合方面揭示关联机理，探索免疫细胞的发育动态、免疫细胞与非免疫细胞空间彼此位置干系，以及它们的潜在彼此作用等。

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此次说合之是以约略取得冲破性进展，除了课题组始终的技艺积贮，也与组内和组间的怒放、包容和友好的科研氛围密不行分。

在施行中，每个东谈主的时辰和智商都是有限的，一个东谈主很难“单打独斗”去措置科研中的通盘问题。互助团队天然来自于不同的高校和课题组，但在互助历程中，是一个密不行分的举座。

“每个互助成员都发扬我方的专科常识和特长去积极地措置问题。在此之中，咱们不行幸免地会有浓烈的贪图，但临了咱们都能达成科学共鸣，并进一步开展课题。这亦然我在此次说合中最深的心多礼会。”林麒荣临了说谈。

参考而已：

1.Camilla Engblom,Kim Thrane,Qirong Lin, et al. Spatial transcriptomics of B cell and T cell receptors reveals lymphocyte clonal dynamics. Science 382, 6675(2023)2. https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf8486

2.https://www.scilifelab.se/news/10x-genomics-acquires-spatial-transcriptomics/

3.https://news.ki.se/new-method-is-better-able-to-map-immune-response-and-paves-way-for-new-treatments

排版：刘雅坤

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