单细胞抗体测序是一种分析产生抗体的单个细胞（尤其是 B 细胞）基因组的技术。该方法通过分离和测序单细胞的遗传物质，提供了对免疫反应多样性的详细见解，使研究人员能够克服批量测序的局限性。单细胞抗体测序具有对单个细胞进行测序的能力，揭示了抗体库的异质性，提供了 B 细胞如何响应不同抗原产生抗体的图片。
单细胞抗体测序的工作原理
在单细胞抗体测序中，研究人员首先从异质细胞群中分离出产生抗体的单个细胞，例如 B 细胞。分离后，每个单细胞的基因组被扩增以产生足够的测序材料。这个扩增过程是必不可少的，因为每个 B 细胞都通过重链和轻链基因的组合产生独特的抗体。对这些基因进行扩增和测序可提供必要的数据，以绘制决定抗体对其靶抗原的特异性和亲和力的全长可变区。
例如，高通量单细胞 B 细胞受体测序 （scBCR-seq） 已被用于以大规模平行方式获得准确配对的全长可变区。1这克服了通过从单个 B 细胞中分离和测序遗传物质而隐藏的多样性或异质性的限制。
通过对整个可变区进行测序，研究人员可以研究免疫反应期间发生的特定基因突变和体细胞超突变。这些突变是亲和成熟过程的关键，其中 B 细胞会微调其抗体以更有效地与靶标结合。
克服批量测序的挑战
批量测序方法涉及一次对大量 B 细胞的遗传物质进行测序，可以掩盖免疫库的真实多样性。这是因为批量测序提供了抗体库的平均图片，而没有区分不同 B 细胞的个体贡献。相比之下，单细胞抗体测序保留了单个 B 细胞的不同身份，揭示了异质性，这对于了解免疫反应的全部范围至关重要。
例如，批量测序通常难以正确配对重链和轻链，这可能导致抗体结构的不完整或误导性表示。由于抗体的特异性取决于这些链的精确配对，因此不准确的配对会阻碍理解或设计用于治疗的新抗体的努力。单细胞测序通过确保测序的重链和轻链来自同一个单独的 B 细胞来解决这个问题，从而提供更可靠的抗体功能图。
除了提供准确的链配对外，单细胞抗体测序还允许研究人员捕获在批量测序中可能遗漏的稀有或低频抗体。这些罕见的抗体对于治疗开发可能特别有价值，因为它们可能靶向独特或以前未识别的表位。
- Goldstein， L. D.， Chen， Y.， Wu， J.， Chaudhuri， S.， Hsiao， Y.， Schneider， K.， Hoi， K. H.， Lin， Z.， Guerrero， S.， Jaiswal， B. S.， Stinson， J.， Antony， A.， Pahuja， K. B.， Seshasayee， D.， Modrusan， Z.， Hötzel， I.， & Seshagiri， S. （2019）.大规模平行单细胞 B 细胞受体测序能够快速发现多种抗原反应性抗体。通信生物学，2（1），1-10。https://doi.org/10.1038/s42003-019-0551-y