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作者：網(wǎng)絡(luò )轉載
發(fā)布時(shí)間：2019-09-24
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通用型細胞治療是腫瘤免疫細胞治療的一個(gè)新趨勢，使得免疫細胞產(chǎn)品能夠工業(yè)化量產(chǎn)，更像是藥物，給普通患者帶來(lái)便利。當然，除了普適性的細胞治療產(chǎn)品之外，另一方面，更加“個(gè)性化”的腫瘤細胞治療亦有需求，因為一種藥物沒(méi)有辦法治療所有病人，尤其是腫瘤這樣高度異質(zhì)性的病變。通用的細胞免疫治療往往只針對特定的腫瘤抗原靶點(diǎn)，而放棄了腫瘤抗原類(lèi)型不匹配的患者，那么為這類(lèi)患者專(zhuān)門(mén)提供的更加個(gè)體化的療法，即是“個(gè)性化”治療的“高端”之所在。
個(gè)性化治療需要詳細的掌握腫瘤患者自身的免疫系統的狀況，特別是對T細胞狀態(tài)的表征和把控。于是，有關(guān)于“T細胞受體庫”的研究受到越來(lái)越多腫瘤免疫治療工作者的重視。
T細胞發(fā)育過(guò)程中的基因重排與TCR受體庫
TCR是T細胞表面識別抗原，產(chǎn)生免疫應答的關(guān)鍵分子，以非共價(jià)鍵與CD3結合，形成復合物。TCR本身是由α鏈和β鏈（αβ-T細胞）或者γ鏈和δ 鏈（γδ-T細胞）構成的異二聚體。以外周血中占比90%以上的αβ-T細胞為例，這兩條鏈均由可變區（V區）、恒定區（C區）、跨膜區、胞質(zhì)區構成。因為可變區的高度多樣性，賦予了TCR具有幾乎無(wú)限的抗原識別和應答能力，包括識別并殺傷腫瘤，保護我們的機體。然而編碼具有如此強大多樣性TCR的基因，并非初始就存在，而是隨著(zhù)T細胞發(fā)育，經(jīng)過(guò)基因重排之后形成的。
經(jīng)典的克隆選擇學(xué)說(shuō)認為：初始T細胞在胸腺皮質(zhì)和髓質(zhì)處，經(jīng)過(guò)陽(yáng)性選擇和陰性選擇最終成熟。TCR是在胚系基因的基礎上，在胸腺中經(jīng)過(guò)V、D、J、C基因片段重排，以及重排連接處核苷酸的插入、剪接、缺失等突變之后，形成了多樣性的抗原互補決定區（CDR1、CDR2、 CDR3），即V區的3個(gè)高變區。CDR1和CDR2是由V基因編碼的，是TCR與MHC復合體相互作用所必需的。CDR3是由V和J連接（α鏈）或者V、D和J連接（β鏈）的一段區域構成，直接于抗原肽結合，因此具有高度多樣性。CDR3因此也被認為是決定T細胞克隆類(lèi)型的區域。
TCR的多樣性極其豐富，可達10的15次方種，所以機體才有可能識別幾乎任何抗原。個(gè)體的T細胞的所含有的TCR總數稱(chēng)為一個(gè)T細胞受體庫（TCR repertoire或者TCR profile）。正常個(gè)體在沒(méi)有抗原刺激的情況下，TCR基因重排是隨機的，T細胞呈多家族、多克隆性特點(diǎn)。接受不同抗原刺激后，TCR的V區基因可對抗原產(chǎn)生特異性識別，并使帶有這類(lèi)基因的T細胞得到優(yōu)勢擴增。這也是為什么科學(xué)家們在癌癥免疫治療研究中，對TCR庫的狀態(tài)越來(lái)越感興趣的原因。
TCR受體庫測序的選擇與分析
TCR受體庫的檢測分析，傳統的方法有PCR-DNA印記法、PCR-ELISA法、熒光示蹤法等。隨著(zhù)測序技術(shù)的發(fā)展，二代高通量測序法成為T(mén)CR受體庫研究的主流。目前提供TCR受體庫測序的主流公司有華大基因、Adaptive Biotechnologies等。服務(wù)包括對基因組DNA或者RNA的高通量測序，通過(guò)多重PCR或是5’RACE加巢式PCR等方法構建測序文庫，進(jìn)而測序獲得CDR3區域，或者包括CDR1和CDR2在內的更長(cháng)區域的海量數據結果。
關(guān)于測序目標的選擇，β鏈是主要的研究對象，由于它在組成上多了一個(gè)D基因，具有更高的復雜度和多樣性。CDR3區域由于與抗原肽直接作用，直接決定TCR的特異性，所以是首選。而CDR1和CDR2由于與抗原沒(méi)有直接相互作用，研究用到的不多。不過(guò)CDR1和CDR2在與MHC分子的接觸中發(fā)揮作用，所以在研究TCR結合敏感性和親和力等相關(guān)領(lǐng)域有借鑒意義。要注意的是，并不是所有的方法都能夠檢測CDR1和CDR2，比如多重PCR法建庫的時(shí)候，等位基因特異性引物被設計在V基因的不同位置，則只能進(jìn)行CDR3區域的測序。
TCR庫測序結果的分析主要有：V、D、J基因片段使用頻率，CDR3 長(cháng)度，插入及缺失堿基比例、CDR3氨基酸使用模式，不同抗原受體序列豐度及文庫的多樣性、克隆性等。尤其是表達量超過(guò)了總 CDR3 序列的 0.5％高克隆序列（Highly enpended clone， HEC），往往反映了腫瘤患者免疫系統對機體腫瘤抗原的應激狀態(tài)，對個(gè)體化腫瘤免疫細胞治療中的新抗原發(fā)現，治療監測及預后跟蹤的研究發(fā)揮關(guān)鍵作用。
