T细胞抗原受体β链互补决定区3受体库高通量测序分析及其在重要疾病中的研究应用

T细胞受体(TCRs)既是T细胞特异性识别和连接抗原的分子,也是T细胞发生免疫应答的关键分子.其中TCR高变区的CDR3变异最大,最能代表T细胞的应答特征,其在外周形成了具有多样性的T细胞CDR3受体库.因此,对T淋巴细胞β链CDR3组库的研究,以期更好地理解疾病的发病机理,并对疾病的临床诊断和治疗、监测疾病提供理论基础和新的思路.     

HBV疫苗接种后机体T细胞应答和TCR CDR3受体库特征的研究进展

接种HBV疫苗诱导机体免疫应答,产生保护性的HBsAb是预防HBV感染最重要的措施。T细胞在HBV疫苗应答过程中发挥极为重要的作用,这与个体HBsAb滴度的水平密切相关。该文就T细胞对HBV疫苗的应答以及形成的T细胞受体互补决定区3(T cell receptor complementarity determining region 3,TCR CDR3)受体库特征的研究概况和进展进行综述。     

外周T细胞TCR基因的重排(编辑/修正)与选择

T细胞在胸腺发育过程中,TCR通过VDJC基因重排(rearrangement)和选择(细胞水平选择或克隆选择,cellorclonalselection),而组成了外周多样性的T细胞库。现证实外周的T细胞存在着TCR的第二次重排(编辑/修正,editing/revision)与选择(受体水平或分子水平的选择,receptorormolecularselection),即外周的T细胞能重新开放RAG酶等进行VDJC基因的重新编排,修正原来的TCR或产生全新的TCR,再一次选择成为产生耐受或特异应答的新的T细胞,这种机制在外周T细胞库的扩展、自身免疫病、T细胞的外周耐受、肿瘤和感染、免疫缺陷和移植等免疫应答机制中发挥重要作用。     

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、CDR3     

CDR3谱型分析在肿瘤研究中的应用进展

肿瘤特异性T细胞通过其表面T细胞受体(Tcell receptor,TCR)识别肿瘤,进而杀伤肿瘤细胞,其所介导的细胞免疫在机体抗肿瘤免疫应答中发挥极其重要的作用.寻找肿瘤特异性T细胞克隆是当前肿瘤研究领域的热点,而应用最广泛、最灵敏地寻找肿瘤特异性T细胞的方法是通过基因扫描(Ge-neScan)对TCR互补决定区3(complementary deter-mining region 3,CDR3)谱型进行分析.     

CDR3谱型分析在肿瘤研究中的应用进展

肿瘤特异性T细胞通过其表面T细胞受体(Tcell receptor,TCR)识别肿瘤,进而杀伤肿瘤细胞,其所介导的细胞免疫在机体抗肿瘤免疫应答中发挥极其重要的作用.寻找肿瘤特异性T细胞克隆是当前肿瘤研究领域的热点,而应用最广泛、最灵敏地寻找肿瘤特异性T细胞的方法是通过基因扫描(Ge-neScan)对TCR互补决定区3(complementary deter-mining region 3,CDR3)谱型进行分析.     

HIV-1感染者CD4+T细胞受体基因多样性特点及其与病毒载量的相关性

目的 分析HIV-1感染者CD4+T细胞受体(TCR)基因的多样性特征及其与病毒载量的相关性.方法 应用抗CD4单克隆抗体从25份HIV-1感染者和10份HIV-1阴性对照样本外周血单个核细胞(PBMC)中分离CD4+T细胞,提取细胞总RNA,然后通过逆转录及巢式多聚酶链反应(nestedPCR)对TCR 22个Vβ基因家族的互补决定区3(CDR3)进行扩增,利用ABI3700测序仪对扩增的PCR产物进行扫描,定最分析HIV-1感染者TCRCDR3区多样性变化特征及其与病毒载量的相关性.结果 HIV-1感染者CD4+T细胞TCR CDR3区平均D(distance)值显著高于正常对照组(P＜0 05),TCR Vβ基因各家族CDR3长度谱型成寡克隆分布,TCR CDR3区的紊乱与病毒载量呈正相关(r=0 494,P＜0 05);HIV-1感染引起TCR多样性的改变不仅表现在不同Vβ基因家族上,而且也表现在CDR3长度上,其中感染者Vβ8、Vβ22、Vβ23基因家族的变化与正常人差异有统计学意义.结论 HIV-1感染能引起CD4+T细胞TCR基因多样性的减少及高斯(Gaussian)分布的破坏,TCR CDR3区的紊乱与病毒载量呈正相关.

Abstract：

Objective To assess the impact of the virus on the complementary determining region 3 (CDR3) length diversity of T cell receptor(TCR) Vβ repertoires of CD4+ T lymphocytes and to explore its association with viral load in individuals with HIV-1 infection. Methods The TCR repertoire was examined using spectratyping of CDR3 length diversity within CD4+ T cells in HIV infected and healthy adults. Separation of CD4+ T cells from peripheral blood mononuclear cells ( PBMCs) was carried out by using immunomagnetic beads coated with anti-CD4 antibody. Total RNAs from the purified CD4 + T lymphocytes were isolated and used to perform nested-PCR amplifications in CDR3 of 22 TCR gene families. CDR3 diversity and its association with viral load in individuals with HIV-1 infection were analyzed. Results An average diversity for all CDR3 profiles in CD4+ T cells from 25 HIV-infected individuals was significantly different as compared to 10 age-matched healthy donors (P＜0.05) with the HIV-infected individuals losing diversity in the CDR3 profiles. There was positive correlation between changes in TCR CDR3 diversity and viral load (r = 0. 494, P ＜ 0. 05). The changes in CDR3 length diversity of Vβ families in HIV-infected individuals, particular in Vβ8, Vβ22, Vβ23 were statistically different from the healthy controls. Conclusion HIV-1 infection might induce the loss of TCR Vp repertoire diversity and disrupt the CDR3 Gaussian distributions within CD4 + T cells. There should be positive correlation between changes in TCR CDR3 diversity and the viral load in HIV-1 infected patients.     

巨细胞病毒抗原PP65495-503特异性细胞毒性T细胞受体互补决定区3研究概况

巨细胞病毒(CMV)侵入机体后能引起T细胞特异性活化、增殖、应答,其中CD8+的细胞毒性T细胞(CTLs)主要由T细胞受体互补决定区3(TCR CDR3)识别HLA-肽复合物.通过对CMV感染者的TCR CDR3区序列及频率进行检测和分析.可深入了解机体应答状况,并能为CMV感染的诊断和治疗提供新思路.对HLA-A2-...     

T细胞受体免疫组库研究技术概述

T淋巴细胞能够同时对外环境中的病原体及其毒素和内环境中因基因突变产生的肿瘤抗原产生免疫应答.然而环境中的抗原千变万化,它们何以识别自然界中天文数量的抗原?经典的克隆选择理论(clonal selection theory)认为,机体内存在众多的淋巴细胞克隆(1012个以上),每一个克隆携带一种抗原受体,特异性识别一种抗原,从而组成一个多样性极其丰富的抗原受体库(repertoire)[1].抗原受体的多样性由T细胞发育过程中,决定其表面受体(T cell receptor,TCR)结构的基因发生重排(rearrangement)而产生[2].TCR由异源二聚体α/β或γ/δ组成.其中参与特异性免疫应答的T细胞主要是α/β T细胞,占外周T细胞库的90％ ～95％[3].     

乙肝疫苗无应答者CD4~+T细胞TCR Vβ基因克隆化特征的研究

目的:研究乙肝疫苗接种者CD4+T细胞TCR Vβ基因克隆化特征,分析乙肝疫苗有应答者和无应答者TCR Vβ基因单克隆改变的差异性。方法:采用多引物PCR技术扩增80例乙肝疫苗接种者CD4+T细胞TCR Vβ基因22个家族的CDR3区基因片段,对PCR产物分别应用琼脂糖凝胶电泳和基因扫描两种方法检测。结果:80例乙肝疫苗接种者中有58例产生抗体,有22例未产生抗体。TCR Vβ基因单克隆改变主要集中在Vβ2、Vβ8、Vβ9、Vβ11和Vβ17五个家族上,乙肝疫苗无应答组这五个Vβ基因单克隆改变频率明显低于乙肝疫苗有应答组(P<0.01或P<0.05)。结论:CD4+T细胞TCR Vβ基因克隆化改变是影响机体对乙肝疫苗免疫应答效果的重要因素之一。     

抗病毒治疗对CHB患者外周血TCRβ链CDR3谱系的影响

目的:分析慢性乙型肝炎(CHB)患者抗病毒治疗前后T淋巴细胞受体(TCR)β链各家族互补决定区3(CDR3)谱系的变化,了解抗病毒治疗前后T细胞应答的变化。方法:采用荧光定量PCR(FQ-PCR)溶解曲线法对11例CHB患者抗病毒治疗前后外周血单个核细胞(PBMC)T淋巴细胞受体β链可变区(TCR BV)基因各家族CDR3谱系进行分析,了解抗病毒治疗前后T细胞应答的变化。分析TCR CDR3谱系与CHB患者血清病毒载量的关系。结果:11例CHB患者抗病毒治疗后多个TCR CDR3谱系均出现了不同程度偏移。低病毒载量组(HBV DNA≤104拷贝/ml)治疗后谱型偏移率显著高于高病毒载量组(HBV DNA≥105拷贝/ml)。结论:CHB患者抗病毒治疗后单寡谱型偏移率与治疗前血清HBV DNA的水平相关。     

人类肿瘤浸润淋巴细胞TCR-β链的优势重排

新近研究表明,在慢性炎症组织中,参与免疫应答的是发生T细胞受体(TCR)重排并表达的优势淋巴细胞群.在恶性肿瘤中,参与免疫应答的也是受选择性抗原刺激发生TCR基因重排或具有相同TCR可变区的优势T淋巴细胞群.该文主要对肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)的TCR-β链基因重排进行了研究.     

IFN-α治疗后发生HBsAg转阴的慢性乙型肝炎患者外周血免疫库谱特征分析

目的通过对慢性乙型肝炎患者经IFN-α治疗后出现HBs Ag转阴病例与未转阴病例外周血中T细胞受体β链(TCRβ,TRB)序列分析比较,探讨HBs Ag转阴病人外周血免疫库TCRβ的特征,为预测病人临床结局以及评价治疗效果提供新的指标。方法收集HBV感染病人的外周血样进行密度梯度离心获得淋巴细胞,冻存。待IFN-α治疗一段时间后,取HBs Ag转阴病例与未转阴病例相应的冻存细胞,提取RNA,逆转录为c DNA后通过多重PCR对TCRβ链的CDR3区序列进行扩增、纯化,高通量测序后将测序结果与IMGT数据库进行比对,以找到HBs Ag转阴病人外周血TRB-CDR3免疫组库的特征,分析人外周血TRB-CDR3多样性及其他免疫学特征与HBs Ag转阴之间的关系。结果 IFN-α治疗后HBs Ag转阴的患者TRB-CDR3的多样性高于未转阴患者,并表现出其特有的免疫学特征,包括高频取用的V、J家族、V-J家族配对、基因的插入、CDR3区长度分布等均与未转阴组有明显差异,而基因的缺失方面未发现差异。结论 IFN-α治疗后HBs Ag转阴的患者的免疫组库呈现明显的免疫学特征,可为临床疗效的预测提供新的切入点。     

强直性脊柱炎患者外周血TCR Vα CDR3谱系基因扫描分析研究

目的:探讨强直性脊柱炎(AS)患者外周血T细胞受体α链可变区互补决定区3(TCR Vα CDR3)谱系多态性,为AS的免疫发病机制的研究提供实验基础。方法:采用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)扩增34个TCR Vα亚家族,经免疫扫描谱型技术分析AS患者外周血单个核细胞(PBMC)中T细胞TCR Vα CDR3的谱系漂移情况。结果:5例正常健康对照PB-MC TCR Vα CDR3谱型多数呈高斯分布。所有AS患者外周血T细胞均出现多个TCR Vα亚家族谱型的异常改变,异常峰型包括:单峰、寡峰/寡峰趋势、偏峰和不规则异常峰型。34个TCR Vα亚家族中,共有17个亚家族在少数患者中的扫描谱型呈单峰即单克隆增生。结论:AS患者PBMC TCR Vα CDR3谱系具有显著多态性,表明T细胞在AS免疫发病机理中扮演重要角色。单/寡克隆增生的T细胞有可能是AS发病中的自身反应性T细胞,将为AS的发病机制的进一步研究提供基础依据。     

T淋巴瘤EL-4细胞双受体表达研究

目的:检测T淋巴瘤EL-4细胞T细胞受体(T cell receptor,TCR)的表达情况,为进一步研究T细胞等位基因排斥机制奠定基础。方法:以小鼠脾细胞作为阳性对照,分别提取脾细胞和EL-4细胞mRNA,逆转录为cDNA,RT-PCR扩增24个TCR BV家族CDR3区,结合基因扫描(GeneScan)和基因测序技术,对有表达的TCR BV家族进行CDR3谱型和序列分析。结果:小鼠脾细胞24 BV家族均有表达,各TCR BV家族CDR3谱型均呈高斯分布(Gaussian distribution),表明24 BV家族均为多克隆性。EL-4细胞被同时检测到TCR BV10和BV12家族表达,CDR3谱型均呈单峰,两个家族的RT-PCR产物经测序鉴定证实确属TCR序列,且均为框内编码。结论:EL-4细胞存在两套框内重排的TCRβ链,表明其TCRβ链可能存在等位基因排斥"缺陷"现象。本研究为探索T细胞等位基因排斥机制奠定了基础。     

γδT细胞的生物学意义

<正>T淋巴细胞表面可分别表达两种与CD3分子相关联的T细胞抗原受体(T cell re-ceptor,TCR):由α链和β链(TCRαβ)或γ链和δ链构成的异质二聚体.人们一直对αβT细胞的结构和功能研究予以很大程度上的关注,而对于γδT细胞研究投入要少些.主要原因可能是人们认为TCRγδ细胞是一个外周淋巴细胞库中的数量较小的亚群,不大可能在免疫应答中起主要作用.γδT细胞约占正常人外周血淋巴细胞总数的3%～10%,在其表面表达CD3分子,但绝大多数不表达CD4及CD8分子.然而在长期进     

识别猪SLA的特异性人T细胞系TCR BV基因取用格局和CDR3结构多样性分析

不同T细胞克隆TCR分子的序列不同 ,所识别的抗原特异性也不同。其中第三互补决定区 (CDR3)变异最大 ,是TCR主要的抗原结合部位。本文采用荧光标记半定量PCR技术 ,用DNA测序仪作程序分析 ,了解猪细胞抗原致敏前后的人T细胞群和 5个T细胞系 2 4个TCRBV基因家族取用格局 ,并以TCRα链C区的基因片断作为内参对取用情况作定量估计。发现首次抗原致敏后培养 2周的T细胞除了BV2 4、BV8和BV10未能检测出 ,其它BV基因都有不同程度的取用。然而 ,5个细胞系的TCRBV基因呈现十分有限的取用格局 ,其中两个CD4+ T细胞系都取用BV12和BV14;3个CD8+ T细胞系中都优势取用BV1,有两个还取用BV19。CD4+ T细胞系和CD8+ T细胞系之间TCRBV无交叉取用 ,提示两类细胞识别的抗原表位存在差异。进一步用变性凝胶扫描分析上述T细胞系取用TCRBV中的CDR3的多样性 ,发现未经抗原致敏的T细胞BV的CDR3结构为多峰型且呈正态分布 ,表明涉及多种结构不同的细胞克隆 ;而抗原特异性T细胞系CDR3除了一个CD8+ T细胞系BV1有两个主峰外其它无例外地都显示单峰或者仅一个主峰 ,这从另一个角度证明建系T细胞的单克隆性。     

T细胞受体基因转导的研究和应用

T细胞受体（TCR）作为T细胞识别抗原的分子,在免疫应答和免疫调节中发挥重要的作用。利用转基因技术,将识别特定抗原的TCR基因转导到正常T细胞中,使其强制性表达了识别特异抗原TCR,从而达到发挥特异性免疫效应的目的,为产生有效的特异性免疫治疗开辟了一条新途径。     

TCR BV CDR3谱型与自身免疫性疾病

自身抗原特异性T细胞克隆性增生在自身免疫病的发生发展中起重要作用，TCR CDR3区是T细胞直接与抗原接触的位点，一种CDR3序列代表一个T细胞克隆，通过对TCR BV CDR3谱型分析及序列测定可迅速发现自身免疫性T细胞克隆，指导疾病的免疫治疗。     

近期对γδTCR细胞识别及功能的认识

正当TCRαβ介导免疫识别的结构及原理的研究逐步深入时,又发现一种新的T细胞,与αβTCR细胞不同,其TCR是与CD3有关的由二硫键连接的γδ基因产物。近几年,已着手TCRγδ细胞分化过程、多态性和分子基础的研究,而对它的生理功能及在免疫应答中的作用尚少研究。Tonegawa等在分析TCR