TCRBCR免疫组库为诊疗提供哪些信息

时间:2021-5-7来源:本站原创作者:佚名
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一、什么是TCR与BCR

TCR即T淋巴细胞受体,是T-cellreceptor的简称。TCR免疫组库(T-cellreceptorrepertoire),是指个人体内产生的各种TCR亚型的组合。TCR是T细胞特异性识别和结合抗原肽-MHC分子的分子结构,大多数TCR由α和β肽链组成,少数T细胞的TCR由γ和δ肽链组成。每条肽链又可分为可变区(V区),恒定区(C区),跨膜区和胞质区等几部分,而α和β两条肽链的V区(Vα、Vβ)又各有三个高变区CDR1、CDR2、CDR3,其中以CDR3变异最大,直接决定了TCR的抗原结合特异性。TCR的CDR3由V、D、J三个基因编码,在淋巴细胞的成熟过程中,通过V、D、J基因的重排形成了各种重组序列片段,再加上DNA碱基的SNP、Indel突变形成了T细胞的多样性。

类似的,BCR即B淋巴细胞受体,是B-cellreceptor的简称。BCR免疫组库(B-cellreceptorrepertoire),是指个人体内产生的各种BCR亚型的组合。不同的是,BCR不仅编码B细胞上的受体,也编码从浆细胞释放出的游离的抗体。某一亚型(IgD、IgM、IgA、IgG或者IgE)的膜结合免疫球蛋白(mIg)。除了C端疏水的膜结合区和胞内区,这些膜结合免疫球蛋白和分泌型的免疫球蛋白单体是相同的,有两条重链(IgHs)和两条轻链(IgLs)。

理论上,TCRα与TCRβ组合的多样性达1E18种,BCR则高达5E13种。实际上,人体内免疫细胞数量较这理论值来得较少,而且TCR/BCR的多样性受到年龄和疾病的影响。TCR/BCR免疫组库中每一种免疫蛋白彼此间结构差异很小,但亚型种类繁多,正是这种多样性对健康起着至关重要的作用,免疫蛋白的亚型越多,越能有效抵抗病原体,亚型越少越容易感染疾病。通过TCR/BCR组库的检测,可以分析免疫力的健康状态,也能监测与之相关的疾病的动态变化,为及时的采取相应措施提供诊断依据。

二、TCR/BCR异常与哪些疾病相关

TCR/BCR的形成与T淋巴细胞和B淋巴细胞的成熟周期有关。影响TCR/BCR多样性的因素主要有以下几方面。

年龄:随着年龄的变化,免疫系统发生一定的变化,TCR/BCR多样性随年龄增长而降低。

病毒、细菌、寄生虫等病原感染:病原的感染会诱导与病原的抗原特性的T淋巴细胞和B淋巴细胞的扩增,在TCR/BCR组库表现出某些克隆的数量及占比显著上升。

肿瘤:肿瘤产生的特异抗原也会影响免疫系统应激,导致TCR/BCR组库多样性变化。此外,有些血液肿瘤可能的病因是病变的T淋巴细胞或B淋巴细胞。

细胞/器官移植:细胞或器官移植,会影响体内免疫系统,导致TCR/BCR组库的变化;干细胞移植一般会使多样性恢复。

其他影响免疫系统的治疗:抗原的接种及免疫系统调节剂的使用,通过T/B淋巴细胞数量及种类的改变。

由此可见,与免疫组库相关的疾病主要有以下3大类。

1.血液瘤及实体肿瘤:如ALL、AML、B淋巴瘤、各种实体瘤等

2.病毒等病原感染:如CMV、EBV、HIV等病毒感染

3.自免疫疾病:如全身性红斑狼疮SLE、多发硬化症MS、类风湿性关节炎RA、类风湿性血管炎、强直性脊柱炎等。

三、TCR/BCR检测在实体瘤诊治中的意义

肿瘤的形成,是癌细胞增长与免疫系统对其清除之间失衡的结果,癌细胞的免疫逃逸在肿瘤发生过程起重要的作用。肿瘤组织微环境中淋巴细胞的浸润情况以及外周血循环的淋巴细胞都会受到肿瘤及其凋亡细胞的影响。另一方面,淋巴细胞群也影响了肿瘤的生长和治疗效果。TCR/BCR免疫组库在实体瘤的诊治过程具有重要意义。

1.TIL的多样性与免疫治疗效果正相关

黑色素瘤浸润的肿瘤浸润淋巴细胞(TumorInfiltratingLymphocytes,TILs)的多样性越高,其疗效越好。

2.外周血TCR响应可作为免疫治疗的伴随诊断指标

外周血中的TCR组库的响应也可作为免疫治疗有效性的指标,因此TCR组库的变化可作为免疫治疗的伴随诊断指标。

肿瘤的发生,或者肿瘤新抗原的治疗,会引起肿瘤抗原特异性TCR数量上升。

3.外周血TCR及肿瘤指数作为伴随诊断指标

由于健康人群与癌症患者的TCR组库有所区别,我们已经能够通过大数据分析,区分恶性肿瘤与健康对照,同时也能应用“肿瘤指数”来监测治疗效果。

免疫组库在实体肿瘤的伴随诊断方面具有广阔的应用前景,特别是PD-1抑制免疫治疗的适用性评估及疗效监测等方面。

四、TCR/BCR检测在血液瘤诊治中的意义

1.T细胞ALL的MRD监测,TCR指标较流式分析具有更高的灵敏性.

2.T细胞淋巴瘤的MRD监测,TCR指标较流式分析具有更高的灵敏性

3.干细胞移植后的免疫重建

五、TCR/BCR检测在自免疫疾病诊治中的意义

1.类风湿性关节炎的诊断

2.强直性脊柱炎与免疫组库诊断

3.红斑狼疮与免疫组库诊断

4.其他自免疫诊断

六、病原特异性TCR/BCR在药物开发中的应用

1.TCR-T免疫治疗技术,离不开对肿瘤免疫的T细胞的鉴定.

2.单细胞BCR鉴定是单克隆抗体的筛选的利器

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