B细胞BCR CDR3受体库的高通量测序分析概况

B细胞是介导机体体液免疫应答的主要细胞群,其识别、结合抗原主要依赖互补决定区（CDR）,它决定着抗体的特异性,而互补决定区3（CDR3）比CDR1、CDR2更具多样性,通过观察机体B细胞BCR CDR3受体库的多样性、重叠率的大小、

T细胞受体(TCR)组库多样性及其在肺癌防治中的应用进展

免疫检查点抑制剂已成为晚期肺癌的标准治疗,但在转移防治中尚无明确突破。T细胞受体(TCR)是识别癌细胞表面新生抗原的关键“信号感受器”,我们从TCR组库多样性及其识别肿瘤抗原机制的角度,总结了基因工程编辑的T细胞受体T(TCR-T)细胞疗法在肺癌防治中的研究进展,以期提高肺癌转移防治疗效。

HBsAb滴度高于10000mU/ml外周血BCR CDR3受体库的组成及特征分析

目的:分析HBs Ab滴度>10 000 m U/ml外周血BCR CDR3受体库的组成及特征,寻找可能的HBs Ab序列,为维持后续研究提供数据基础。方法:提取HBs Ab滴度高于10 000 m U/ml样本的PBMC总DNA,外送美国Adaptive Biotechnologies Immuno SEQ平台行Illumina Solexa高通量测序,用IMGT数据库中的High V-QUEST软件初步分析BCR CDR3受体库IGHV、IGHJ和IGHD基因亚群的分布情况、IGHV-J配对取用情况、CDR3区氨基酸长度分布及氨基酸取用情况,并与NCBI数据库中HBs Ab序列进行比对。结果:实验样本均高频取用基因亚群IGHV3、IGHV4,IGHJ4、IGHJ6,IGHD3、IGHD6;高频取用配对IGHV3-J4、IGHV3-J6。CDR3区氨基酸长度均以14及15个氨基酸长度为中线呈正态分布,高频取用的氨基酸依次为Y、G、D、A、R、S,在107、108、109、113、114位点呈现氨基酸多样性取用,在105、106、115、116、117位点上取用氨基酸保守。与NCBI数据库中HBs Ab序列比对,得到IGHV、IGHJ、CDR3氨基酸长度完全一致的独特序列共48条。结论:HBs Ab滴度高于10 000m IU/ml样本BCR CDR3受体库的组成具备基本一致的特征,获得的48条独特序列为维持后续研究提供了坚实的数据基础。

基于TCR组库分析流程的非小细胞肺癌特征分析

目的·探究非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)免疫相关特征,发掘V-J基因中的肿瘤潜在标志物,为建立T细胞受体(T-cell receptor,TCR)-抗原识别预测模型提供基础。方法·收集704例NSCLC样本,用于构建一套系统的TCR组库分析流程,涵盖从原始数据到质控、过滤、TCR序列的识别和提取等上游分析部分,以及组库克隆分布、克隆分型、V-J基因共享性、互补决定区3(CDR3)分布特征以及克隆追踪等下游分析流程。使用Shannon-Weiner指数、Chao1等指数分析样本克隆分布。根据克隆扩增数目进行克隆分型,以探索不同分型间的差异。选取2例甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)样本进行去克隆扩增权重V-J基因共享分析,以探究低频克隆型对V-J基因共享性的影响。最后,通过分析V基因及高频克隆型CDR3分布特征和克隆追踪分析,监测肿瘤免疫前后克隆型频率的变化,寻找潜在的肿瘤标志物。结果·①NSCLC不同组织间克隆分布和克隆分型均存在显著差异,且在不同年龄与性别间存在显著差异。②在V-J基因共享性分析中发现了特定高共享V-J基因,同时在CDR3分布特征分析中存在非正态分布的高克隆V基因与氨基酸高频克隆型。③高频克隆型克隆追踪分析中,观察到NSCLC中高表达或新表达的高频克隆型,提示这些克隆型可作为潜在的肿瘤相关抗原或新抗原结合CDR3参考序列。④通过去克隆扩增权重V-J基因共享分析,发现原本低表达的TRBJ2-5基因表达频率显著增加,提示该基因可能为肿瘤免疫反应的潜在低频关键基因。结论·TRAV21和TRBV6.5基因在NSCLC中高克隆扩增,可作为潜在肿瘤标志物。

T细胞受体(TCR)库及其高通量测序常用分析工具

T细胞受体(TCR)是T细胞识别抗原的关键部分,个体中所有的TCR总和称为TCR库。研究机体健康或患病状态下TCR库的组成及特征有助于我们更好地理解适应性免疫。目前已有大量针对高通量数据的分析工具,分析内容包括基本组成分析和下游功能分析等。抗原特异性T细胞数据库的建立为临床研究提供基础,对TCR库功能特征的分析是重点与难点,但现阶段已发布的下游分析工具还有待更多的实践与验证。我们总结了几种常用的TCR库分析工具,为非生物信息专业的科研人员选择分析工具提供参考。

同卵、异卵、非双胞胎外周血TCRβ链假基因和功能性CDR3受体库前后5年动态变化分析

目的:初步探讨个体遗传因素对V(D)J重组过程中的偏向性影响和TCR的MHC-自身肽耐受的选择效应。方法:采用高通量测序技术分析同卵双胞胎(MZ)、异卵双胞胎(DZ)和非双胞胎(NT)外周血中TCRβ链假基因CDR3受体库与功能性CDR3受体库前后5年的动态变化。结果:TRBV基因取用,V-J配对,核苷酸的插入和删除前后5年的动态变化在MZ之间更为一致;而CDR3区TRBJ基因取用、AA取用、AA长度分布和Overlap前后5年的动态变化在MZ、DZ和NT之间无显著差异。结论:本实验提示遗传因素可能对外周血总T细胞CDR3受体库的偏向性产生影响。

乳腺癌患者化疗前后外周血B细胞BCR H-CDR3受体库动态变化特征

本文利用高通量测序(high-throughput sequencing,HTS)技术对早期乳腺癌患者化疗前后,随着WBC总数及淋巴细胞的变化对外周血B细胞BCR H-CDR3受体库进行分析,探讨化疗对其的影响。分别采集和分离3例进行TAC化疗的乳腺癌患者在化疗前、中、后的PBMC,提取其总DNA并采用多重PCR建库和制备BCR H-CDR3受体库后Illumina检测CDR3序列并分析。结果发现:1.TAC化疗前患者WBC、淋巴细胞绝对值均正常,而化疗中、后WBC、淋巴细胞绝对值虽仍正常,但较化疗前下降;2.P2化疗中较化疗前受体库多样性有所下降,化疗后较化疗中稍升高,但仍明显低于化疗前;P1、P3化疗中多样性都比化疗前高;化疗后,P1较化疗中降低,但高于化疗前,而P3化疗后较化疗中明显升高;3.3例患者化疗后出现不同程度IGHV取用丢失。由此提示:1.化疗后随着WBC、淋巴细胞绝对值的下降,P2乳腺癌患者在化疗中及化疗后受体库的多样性在整体水平上较化疗前有所下降,考虑是TAC对受体库的多样性造成损伤;而P1、P3化疗中与化疗后B细胞受体库多样性整体上都较化疗前高,可能是机体对化疗药物产生的应激反应不一致,TAC杀伤了高频克隆的B细胞,间接增加了CDR3受体库的多样性;2.3例早期乳腺癌患者化疗后出现不同程度IGHV取用丢失,提示化疗可能对B细胞IGHV表达和取用产生了一定的影响,并且IGHV-IGHJ家族取用和配对在不同时间点存在优势配对(>0.03)现象,可能与乳腺癌相关抗原诱导有关;3.HTS检测化疗前后B细胞H-CDR3受体库变化可为揭示化疗对患者B细胞应答的影响及B细胞的免疫状态提供辅助。

RSSs的组成和特征对体细胞V(D)J基因重排效率的影响

T/B细胞的多样性源于V(D)J基因片段重排,重排所形成的TCR/BCR组库中,各V(D)J基因的表达频率与其在初始重组中的利用、自身耐受过程中的选择、克隆增生中的应答相关,但V(D)J基因在初始重组中利用效率差异的研究较少。影响V(D)J基因重排利用的因素和机制复杂,重组信号序列(RSSs)的heptamer、nonamer、spacer的组成和特征发挥重要作用。本文将对保守与改变的RSSs对体细胞重排V(D)J基因利用效率的影响进行综述。

TCR组库及其在肿瘤免疫中的应用前景与挑战

TCR组库是指机体在特定时间内免疫循环中T细胞克隆的总和,其多样性程度与机体健康密切相关。借助免疫组库测序技术(immune repertoire sequencing, IR-seq),靶向扩增TCR抗原互补决定区(complementarity determining region, CDR) 1-3可有效获取特定时期内疾病患者TCR组库完整的多样性信息。基于此,TCR组库分析可为肿瘤免疫研究提供新型生物标记物,用于监测免疫状态和评估患者预后;同时,TCR组库也可为TCR-T过继免疫疗法的检测与追踪提供有效途径。另外,基于靶向抗原的TCR CDR3序列特征,通过机器学习算法开发"TCR-抗原"识别预测的生物信息学工具,将有利于促进肿瘤免疫研究和治疗应用方面的发展。该文综述了当前TCR组库的检测技术与分析方法,及其在肿瘤免疫中的应用前景与挑战。

T细胞受体多样性及其生物学意义

T细胞如何识别外来抗原,是免疫学的中心问题之一.主要组织相容性复合物(MHC)的限制作用和T细胞受体(TCR)的发现,以及TCR分子立体结构的阐明,终于确定了TCR-MHC-肽复合物在抗原识别及细胞免疫中的核心地位.由数以百万计的各种TCR分子组成的TCR库,赋于免疫系统识别外来抗原的巨大潜力.对TCR多样性及其和MHC-肽复合物相互作用的了解,不仅加深对细胞免疫反应机制的认识,并对探讨某些疾病的病因和发病机理提供了新的途径.