2024/11/13 15:39:00

一、免疫组库?

免疫组库(Immune repertoire,IR),是指在任何指定时间,某个个体的循环系统中所有功能多样性B细胞和T细胞的BCR和TCR的总和。

T淋巴细胞和B淋巴细胞是负责适应性免疫应答的主要细胞,其抗原识别主要依赖于T细胞受体(TCR)和B细胞受体(BCR)。

这两类细胞表面分子的共同特点是具有多样性,可以识别多种多样的抗原分子。而在不同疾病条件下免疫组库特别是TCR谱会发生很大变化,对诊断及治疗具有重要的指导意义。
 

二 、BCR?

BCR是一种锚定在B细胞膜上的抗体,可通过细胞内信号传导刺激B细胞的活化,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B细胞受体。

每个成熟B细胞只生成一种具有单一特异性的BCR,因此只生成具有单一特异性的抗体。

 

三、BCR的结构?

BCR是由两条重链和两条轻链组成的四聚体。

其中重链由65-100种可变区(V)、2种多变区(D)、6种结合区(J)和恒定区(C)四部分基因片段组成;轻链由可变区(V)、结合区(J)和恒定区(C)三部分基因片段组成。

 

四、BCR基因的多样性及其机制?

BCR胚系基因中,V、(D)、J基因片段之间由内含子隔开,通过基因片段的重排,形成V(D)J连接,再与C基因片段连接,这样才能编码完整的Ig多肽链。

1.V、D、J基因片段重排造成的多样性

重链和轻链的V区各有3个氨基酸组成和排列顺序高度可变的区域,这些区域能够与抗原表位形成互补的空间构象,称为互补决定区:CDR1、CDR2和CDR3。这三种CDR均能够参与对抗原的识别,共同决定BCR的抗原特异性。

其中编码CDR3的基因,由于其位于轻链V、J或重链V、D、J片段的连接处,可以通过V(D)J重排和V-D和D-J连接时插入或剪接数个核苷酸,来增加BCR的多样性。

2.核苷酸序列组合造成的多样性

众多的V区基因片段的组合和轻重链的组合,以及众多的V、D、J基因中,重排时每个基因片段只能取一个,存在多种组合,以此来增加BCR的多样性。

3.体细胞高频突变造成的多样性

外周淋巴器官生发中心内的成熟B细胞,在受到抗体刺激后,已重排好的V区基因(CDR3)突变频率增高,称为体细胞高频突变,主要为点突变,非随机性。

 

五、B细胞受体库测序(BCR-seq)

BCR-seq是通过高通量测序技术以及生物信息学手段全面高速地检测靶向扩增后的BCR,获得数以万计的BCR序列信息,包括BCR的H链和L链,以及其可变区(VH),多变区(DH),结合区(JH)和恒定区(CH)的基因片段。

该技术能够全面解析BCR基因重排碱基序列,以及各序列的丰度,从而揭示B细胞介导的体液免疫应答机制以及免疫球蛋白的多样性变化。

 

六、BCR-seq技术流程?

1.从血液或组织样本中分离并捕获B细胞,提取样本RNA/DNA。

2.逆转录RNA,获得cDNA。

3.制备受体库:以cDNA为模板,根据基因特点,设计上下游带有标记的特异性引物,分别对RNA样本使用单对引物法文库构建或对DNA样本使用多重PCR法文库构建。

4.高通量测序,得到序列数据。

5.利用生物信息学手段处理测序数据,包括对测序数据进行过滤,序列拼接,VDJ序列比对等,提供可视化的数据分析。

 

七、BCR测序的应用方向?

1.某些疾病的发病机制及早期监测与诊断的探讨等。

2.通过动态监测BCR CDR3受体库,可观察药物的治疗效果。

3.将B细胞受体基因位点与某些疾病发生、发展进行关联,可能为疾病的早期监测或发病机制提供重要信息。

4.对机体肿瘤同源性进行分析。

5.孤立性IgA缺乏症等原发性免疫缺陷病人体细胞突变筛查。

6.移植排斥反应中耐受,排斥反应的预测和干预指导。

 

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