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T细胞受体测序(TCR seq)

   2014-07-03 2270
核心提示:T细胞受体(T cell receptor,TCR)是T细胞表面特异性识别抗原和介导免疫应答的分子,是人类基因组 中多态性最高的区域之一,决定着人的免疫系统如何适
T细胞受体(T cell receptor,TCR)是T细胞表面特异性识别抗原和介导免疫应答的分子,是人类基因组 中多态性最高的区域之一,决定着人的免疫系统如何适应环境的变化。T细胞受体库的多样性(包括基因重组以及选择性表达)直接反映了机体免疫应答的状态。

TCR可分为TCRα/β和TCRγ/δ两种类型, 外周血T细胞主要为TCRα/β的T细胞, 是介导机体特异性细胞免疫 反应的主要细胞。如图1所示:TCRβ基因由可变区(V)、多变区(D)、结合区(J)和恒定区(C)四部分基因片段组成,形成互补决定区(complementarities determining region, CDR)和间隔的4个骨架区(framework region, FR)。

在T细胞发育过程中CDR1,2和FR区域相对保守,CDR3区由V、 D和J 进行重排(如图2所示)而形成具有功能的TCR编码基因(T细胞克隆),由于V (65-100种)、D (2种)、J (13种)基因片段 本身具有多样性,此外,由于在重排的过程中,在VD及D-J的连接区经常有非模板的核苷酸的随机插入或删除,进一步增加了CDR3区的多样性(连接形成的多样性约为2 × 1011)。这种基因片段连接的不准确性使TCR的表达呈多样性, 以识别各种不同的抗原。正常个体在无抗原刺激时,TCR基因重排是随机的,因此正常人外周T细胞呈多家族、多克隆性特点。不同抗原(肿瘤、疫苗、病院微生物或者移植物等)刺激后,TCR V区基因可对该\抗原产生特异性识别,并使带有这类基因的 T细胞得到优势扩增,可用于分析不同 TCR V亚家族 T细胞的表达和利用。



图1 TCRβ基因结构示意图


图2 TCR重组过程示意图

T细胞受体测序(TCR seq),采用多重扩增的手段获取TCRβ的CDR3区域,结合高通量测序技术,结合生物信息学分析 手段,分析VDJ重排的方式等,广泛应用于肿瘤免疫、自身免疫性疾病、器官移植免疫监测、疫苗注射免疫监测等领域。

技术特点

多重扩增:使用多组PCR引物 对TCRβ的CDR3区域进行扩增,而非探针捕获

高通量:一次测序 得到百万级别条数的序列信息

高准确性:从几个到几十万个拷贝的精确计数

高分辨率:可以精确检测至单碱基差异

重复性好:深度测序保证了检测的随机性,可不需技术重复
 
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