TCR组库及其在肿瘤免疫中的应用前景与挑战

TCR组库是指机体在特定时间内免疫循环中T细胞克隆的总和,其多样性程度与机体健康密切相关.借助免疫组库测序技术(immune repertoire sequencing,IR-seq),靶向扩增TCR抗原互补决定区(complementarity determining region,CDR) 1-3可有效获取特定时期...     

早期乳腺癌患者化疗前后外周血T细胞TCRβ CDR3组库动态变化特征

该文采用高通量测序(high-throughput sequencing,HTS)技术分析早期乳腺癌患者化疗前后外周血T细胞TCRβCDR3(T-cell receptor beta chain complementarity determining region 3)组库的组成及动态变化特征,初步探讨化疗对T细胞的可能影响及化疗前后患者T细胞的应答功能状态。以病理活检确诊为T1N0M0期乳腺癌患者为研究对象,选取进行6期TAC[多西他赛(docetaxel,T)、吡柔比星(pirarubicin,A)、环磷酰胺(cyclophosphamide,C)]化疗方案。化疗的3例志愿患者(P1、P2、P3)分别于化疗前、第3期化疗后、第6期化疗后采集外周血分选出单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs),提取其总DNA;利用多重PCR建立TCRβCDR3组库进行HTS;采用Immuno SEQ和IMGT-High-V-quest系统对TCRβCDR3序列进行组成和特征分析。结果表明:(1)P1、P2、P3在第3期化疗后的CDR3组库多样性[用反辛普森指数(1/DS)表示]相比化疗前均升高;第6期化疗后,P1和P3相比第3期化疗后CDR3组库多样性降低,但P2相比第3期化疗后CDR3组库多样性升高;(2)P1和P3在第3期化疗后CDR3组库高频克隆(大于1%)较化疗前出现降低,而第6期化疗后CDR3组库高频克隆相比第3期化疗后明显升高;P2第3期化疗后和化疗前相比CDR3组库高频克隆无变化,但第6期化疗后明显降低;(3)P1和P2化疗前后出现部分TRBV基因取用丢失与重新取用,P3的TRBV基因取用未发生明显改变;P2和P3化疗后部分TRBV与TRBJ优势配对消失。早期乳腺癌患者TAC化疗的前、中、后期,其外周血T细胞TCRβCDR3组库表现出个体化的多样性和特征性改变,可能与TAC对个体T细胞的抑制或杀伤相关。监测CDR3组库的组成及动态变化可为化疗对T细胞的影响及化疗前后"个体化"的T细胞免疫状态评估提供基础。     

甲型流感病毒感染野生型和Ifitm3~-/~-小鼠的纵膈淋巴结的转录组学研究

干扰素诱导的跨膜蛋白3(Interferon-induced transmembrane protein 3,IFITM3)敲除小鼠(Ifitm3~-/~-小鼠)感染流感病毒后,表现出更为严重的病理损伤和死亡率。最近的研究发现,IFITM3蛋白表达也会影响机体针对流感病毒的适应性免疫反应效果。由于空间效应,纵膈淋巴结在机体抵抗流感病毒急性期感染的适应性免疫应答过程中发挥重要功能,本研究欲探究使用流感病毒鼠肺适应株A/PR/8/H1N1进行感染后,野生型和Ifitm3~-/~-小鼠的纵膈淋巴结中与免疫相关的差异表达基因。本研究对流感病毒PR8感染后第3d的纵膈淋巴结进行RNA-Seq测序。高通量测序共检测到有1 312个差异表达基因,其中上调和下调差异表达基因分别为904和408个。这些差异表达基因主要参与炎症反应与细胞凋亡信号通路、T细胞和B细胞受体信号通路、T细胞和B细胞激活与细胞因子分泌等信号通路。采用荧光定量PCR对部分免疫相关的差异表达基因进行验证,结果与RNA-Seq测序结果一致。本研究为进一步阐明IFITM3在适应性免疫应答中拮抗流感病毒的分子机制奠定了基础。     

双峰驼重链抗体组库的基本特征研究

目的:利用二代高通量测序技术,了解双峰骆驼循环B细胞重链抗体(HCAbs)组库的组成和基本特征。方法:通过分离骆驼外周血单核细胞(PBMC),提取m RNA,利用多重PCR和Illumina Mi-seq高通量测序技术对三头双峰骆驼的重链抗体可变区进行深度测序,分析了重链抗体组库V、J基因组成、重排时末端基因删除数和V-J基因配对率,以及CDR3的长度、香农多样性指数(Shannon index)、氨基酸组成分布等基本特征。结果:鉴定出平均每头骆驼130000条有效数据和67561条独特CDR3序列,HCAbs含量较高的V基因为IGHV1S45、IGHV1S50和IGHV1S52,J基因为IGHJ4和IGHJ6,所对应的V-J基因配对含量大于40%;CDR3的长度主要分布在10-30个氨基酸之间,含量较高的氨基酸为丙氨酸、甘氨酸和半胱氨酸;CDR3区域70%以上的平均长度为20个氨基酸长度,其中V基因长度为3 bp,J基因长度分布在1-18 bp。结论:双峰骆驼B细胞重链抗体组库由巨大的、不均匀分布(以少数VJ基因克隆占大多数)的和具有高度多样性的多克隆抗体构成,较长CDR3和富含丙氨酸、甘氨酸和半胱氨酸是HCAbs的重要特征。     

5例前列腺癌T细胞受体β链CDR3的多样性分析

T淋巴细胞受体(TCRs)在抗原识别免疫应答中作用重要,其多样性与宿主免疫反应及肿瘤预后判断密切相关。目的:采用高通量测序技术研究前列腺癌组织和癌旁组织中T细胞受体(TCR)克隆多样性及其克隆序列。方法:收集5例PC患者的癌组织和癌旁组织,提取DNA后经多重PCR技术对TCRβ链CDR3区进行扩增。用Illumina MiSeq进行测序,经过数据处理和比对分析,比较前列腺癌组织TCR CDR3组库的组成特征。结果:前列腺癌组织具有更高程度的克隆百分比和较高的高度扩增克隆比HEC(HEC:频率样本总读数的0. 5%的TCR克隆),并获得了24对在癌组织样本中差异表达的V-J基因组合、16对在癌旁组织样本中差异表达的V-J基因组合。结论:前列腺癌组织与癌旁组织均存在差异性的V-J基因组合以及高克隆表达的HEC,其中癌组织样品具有更高的HEC。PC发生发展对免疫学研究提供了新的数据,对PC免疫监视、T细胞受体变异标志等研究提供了参考,对以后继续研究打下了基础。     

紫外灭活CVB3 病毒诱导BALB/c小鼠产生免疫保护作用的研究

目的:探讨紫外灭活型CVB3病毒诱导BALB/c小鼠产生特异性免疫应答及保护作用的评估。方法:采用紫外灭活的方法处理野生型CVB3m株,按照0.1 LD50(10~4 PFU)的剂量免疫小鼠,设置PBS免疫组作为对照,免疫后第3,5,7天收集小鼠血清,检测细胞因子含量;在第3,5,7,14天分离小鼠脾脏,流式分析T细胞亚群的分布比例;在免疫后一个月分离小鼠血清,检测中和抗体的滴度;同时间给予小鼠100LD 50野生型CVB3感染,观察小鼠的死亡率。结果:与对照组相比,在检测日期内紫外灭活型CVB3组小鼠血清中细胞因子IL-1α,TNF-α,IL-6的表达量明显增高(P0.05),IL-4的表达量没有明显差异;免疫后第14天CD3~+CD4~+T细胞的分布较对照组明显升高(P0.05);在免疫后一个月,紫外灭活型CVB3免疫组可以诱导机体产生高滴度中和抗体,同时,小鼠应对高致死量CVB3感染时有较高的存活率。结论:紫外灭活型CVB3感染能诱导机体产生特异性免疫应答,同时,产生的中和抗体可以提高小鼠应对致死剂量CVB3感染时的生存率,对机体有明显的保护作用。     

急慢性感染中B淋巴细胞应答规律比较研究的病毒工具构建

在急性或慢性等不同感染情况下B淋巴细胞应答规律各异。本研究旨在构建重组Armstrong株和重组Clone13株淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒(lymphocytic choriomeningitis virus, LCMV),以诱导针对WE株糖蛋白(glycoprotein, GP)特异的B细胞受体(B cell receptor, BCR)转基因细胞KL25HL B细胞应答,从而为比较急慢性感染过程中宿主B细胞的免疫应答差异建立实验模型。首先,通过共转染细胞,使之转录LCMV基因组片段并表达病毒蛋白,成功拯救出重组LCMV-Armstrong(recombinant LCMV-Armstrong, rARM)和重组LCMV-Clone13(recombinant LCMV-Clone13,rCL13)。测序分析表明,这2种重组病毒的GP序列被成功替换为LCMV-WE株的GP序列,并证实它们在感染细胞后具备蚀斑形成能力。随后,本研究使用rARM及rCL13感染野生型C56BL/6J小鼠。结果表明,这2种重组病毒保留了野生LCMV-Armstrong(wild type LCMV-Armst...     

SARS-CoV-2 Beta变异株和甲型流感病毒H3N2双价重组腺病毒载体疫苗可在小鼠诱导免疫保护

评价一种SARS-CoV-2 Beta变异株和甲型流感病毒H3N2新型重组双价疫苗在小鼠模型中的免疫保护效果。本研究构建了表达SARS-CoV-2南非变异株(B.1.351)棘突蛋白1(S1)和H3N2柬埔寨分离株(A/Cambodia/e0826360/2020)血凝素(HA)的重组双价非复制Ad5载体疫苗,命名为HAdV5-S1-2A-HA,经单针肌肉注射免疫BALB/c雌鼠后,采用ELISA、血凝抑制实验、假病毒中和实验与Elispot实验进行体液与细胞免疫学检测,免后3～6周采用H3N2-X31病毒、H1N1-PR8与SARS-CoV-2(B.1.351)进行攻毒保护实验。HAdV5-S1-2A-HA免疫两周后,低剂量组(1×10⁸vp/只)免疫小鼠后可检出HA特异体液免疫与S1特异的细胞免疫应答;而高剂量组(5×10⁹vp/只)诱导小鼠产生了较强的双抗原(S1,HA)特异的体液和细胞免疫应答,并能完全保护小鼠对H3N2-X31攻击,降低SARS-CoV-2(B.1.351)感染后小鼠肺部病毒载量,延迟H1N1-PR8病毒感染后小鼠死...     

LCMV-CL13慢性感染小鼠模型的建立及其BCR突变分析

目的 建立淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒LCMV-CL13慢性感染小鼠模型,分析其作为B细胞受体高频突变研究模型的可能性。方法 C57BL/6N小鼠经尾静脉途径接种2×10⁶ PFU剂量LCMV-CL13病毒,感染后第10、20、30、40、50、60、70天采集样品,通过qPCR检测组织病毒载量,流式检测分析外周血CD4⁺T、CD8⁺T、CD19⁺B细胞及脾生发中心B细胞比例,免疫组库测序分析BCR V区基因丰度及突变率。结果 在LCMV-CL13病毒感染小鼠体内检测到1×10⁶ copies/μL水平的病毒复制;在感染平台期,小鼠外周血CD4⁺T细胞比例逐渐升高(13.15%±0.72%),CD8⁺T细胞先降低(2.17%±0.40%)后逐渐恢复(6.65%±0.52%),CD19⁺B细胞以及生发中心B细胞比例分别增加至(40.32%±0.46%)和(10.03%±0.60%);测序结果证明BCR重链V基因使用频...     

NF-кB活化与机体的免疫应答

NF-_κB组成性活性参与机体免疫功能的维持和正常发挥,涉及T细胞、B细胞等多种重要免疫细胞的发育;免疫球蛋白的合成;免疫受体如MHCⅠ类分子、T细胞受体、IL-2R以及补体、急性时相蛋白等的表达调控。某些因素的刺激可以在一个极短的时间内使NF-_κB的诱导性活性上升数倍,甚至数十倍,结果引起免疫应答过度,造成以自身免疫损伤为特征的免疫病理的发生。正确认识NF-_κB活化与机体的免疫应答关系,有助于我们对NF-_κB信号转导途径中存在的高级管理机制的研究,成为人们破译NF-_κB活化的免疫生理应答及免疫病理应答调节的关键,对于临床寻求免疫病理损伤的有效干预措施具有重要的指导性作用。     

p-CREB在小鼠植入前胚的表达及其与2-细胞阻滞的关系

目的观察p-CREB在小鼠植入前胚以及阻滞品系(昆明小鼠)与非阻滞品系(B6C3F1小鼠)2-细胞胚的分布与表达,初步探讨p-CREB在小鼠植入前胚中的作用以及与小鼠2-细胞阻滞的关系。方法利用激光扫描共聚焦显微镜检测p-CREB在B6C3F1小鼠植入前胚中的定位,比较不同品系小鼠体外培养以及B6C3F1小鼠体外培养与体内发育2-细胞胚内p-CREB的表达变化。结果 p-CREB的免疫阳性反应在小鼠1-细胞胚中主要分布于细胞质中;2-细胞胚及其后期植入前胚主要定位于细胞核内;昆明小鼠体外培养2-细胞胚核内荧光强度显著低于同一条件发育的B6C3F1小鼠,B6C3F1小鼠体外培养2-细胞胚核内荧光强度显著高于体内发育。结论 p-CREB在小鼠植入前胚发育中起重要作用,p-CREB在昆明小鼠2-细胞胚核内表达较低可能与小鼠2-细胞阻滞有关。     

NF-κB活化与机体的免疫应答

NF—κB组成性活性参与机体免疫功能的维持和正常发挥,涉及T细胞、B细胞等多种重要免疫细胞的发育;免疫球蛋白的合成;免疫受体如MHC Ⅰ类分子、T细胞受体、IL-2R以及补体、急性时相蛋白等的表达调控。某些因素的刺激可以在一个极短的时间内使NF-κB的诱导性活性上升数倍,甚至数十倍,结果引起免疫应答过度,造成以自身免疫损伤为特征的免疫病理的发生。正确认识NF-κB活化与机体的免疫应答关系,有助于我们对NF-κB信号转导途径中存在的高级管理机制的研究,成为人们破译NF-κB活化的免疫生理应答及免疫病理应答调节的关键,对于临床寻求免疫病理损伤的有效干预措施具有重要的指导性作用。     

B淋巴细胞活化分子事件及相关病理机制

B细胞是体液免疫的重要执行细胞,其活化是机体产生保护性抗体的关键步骤.目前人们对B细胞早期活化的动态分子事件和信号起始机制等仍然未知.本文将重点总结超高清成像技术和高速高分辨率活体成像技术在B细胞领域的应用,这些研究将帮助人们理解B细胞早期活化的机制.本文系列总结了静息态下维持B细胞存活的B细胞受体(B cell receptor,BCR)滋养信号的研究进展,并提出了滋养信号来源的几种可能的模型.描述了抗原刺激导致的BCR活化的信号通路,并重点探讨了成像技术进步带来的关于BCR信号通路起始的机制探索这一免疫学领域的重大问题.结合高速高分辨率活细胞成像技术在免疫学领域的应用,抗原刺激后BCR活化过程中一系列动态变化过程和高级结构的形成能够被实时捕获.此外,还探讨了B细胞记忆性免疫发生的机制,重点阐述了亲和力成熟和BCR亚型转换,尤其是IgG(Immunoglobulin G)型BCR胞内尾巴对快速强烈的记忆性免疫反应的帮助.B细胞活化机制的调节过程发生异常会破坏正常的B细胞稳态平衡和免疫疾病的发生,本文总结抑制性调节受体FcγRIIB(Fcγreceptor IIB)突变与自身免疫病的关系,以及BCR信号通路信号分子突变与B细胞肿瘤的关系,这些研究将加深人们对B细胞免疫疾病的认识和相应医疗手段的改进.     

Tim-1分子在约氏疟原虫感染模型中的表达分析

Tim-1分子表达在T细胞和调节性B细胞表面,具有促进Th2应答的作用。为探讨Tim-1分子在抗疟疾免疫应答中的作用,利用致死型约氏疟原虫(Plasmodium yoelii)感染鼠疟模型研究了Tim-1分子表达与小鼠感染结局和免疫应答模式的关系。结果显示,BALB/c小鼠对P.yoelii易感,在感染后6～7 d全部死亡,感染后第3、5天脾内细胞因子IFN-γmRNA水平明显低于对P.yoelii抵抗的DBA2小鼠,而脾IL-10 mRNA水平显著高于DBA2小鼠。BALB/c小鼠脾内Tim-1+T、B细胞百分比在感染后第3、5天显著升高,而DBA2小鼠感染前后脾内Tim-1+T、B细胞百分比没有显著变化。结果提示,Tim-1分子参与抗P.yoelii免疫应答的调节,可能与易感鼠产生高水平Th2型细胞因子有关。     

PDK1对生发中心的生成、发育及功能的影响

目的:研究PDK1对生发中心(GC)的生成、发育及其功能的影响。方法:通过配种小鼠得到在GC B细胞中特异性敲除PDK1的小鼠,然后采用共聚焦显微镜观察小鼠脾脏GC的大小,多色流式细胞分析方法观测PDK1的敲除是否会影响小鼠B细胞的发育,ELISA技术检测PDK1敲除的小鼠经免疫后其体内产生抗体的能力是否受影响,结合平面脂双层抗原呈递系统及全内反射荧光显微镜成像系统(TIRFM)观测PDK1的敲除是否会影响小鼠脾脏IgG细胞P85的磷酸化水平。结果:PDK1的缺失并不会影响小鼠B细胞的发育,细胞群中成熟与不成熟B细胞所占比例均无显著性变化,但在GC B细胞中条件性敲除PDK1会影响小鼠脾脏GC的生成以及T细胞依赖性抗原免疫反应,而且同等条件活化后,GC B细胞中条件性敲除PDK1的小鼠脾脏IgG细胞其胞内分子P85的磷酸化水平显著降低。结论:PDK1对GC的生成、发育及功能都具有重要作用。     

基于纳米抗体CDR3区抗原表位展示制备生存素抗体及其鉴定

目的:通过纳米抗体CDR3区展示生存素N端表位的方式,探索纳米抗体在抗原表位展示中的作用。方法:通过基因合成方法将生存素N端起始表位(氨基酸序列1~15)插入纳米抗体CDR3区,再构建到原核表达载体pET24a中,IPTG诱导表达,用带His标签的填料纯化,获得高纯度的目的蛋白,免疫雌性BALB/c小鼠,间接ELISA检测5次免疫后的效价,用抗原偶联纯化介质纯化免疫多抗,Western印迹检测多抗特异性。结果:IPTG诱导后,目的蛋白主要以包涵体形式存在,亲和层析获得纯度大于96%的目的蛋白,包涵体经复性后免疫小鼠,效价可达1∶512000,West?ern印迹特异性检测显示免疫多抗能够特异性结合生存素。结论:纳米抗体CDR3区生存素抗原N端表位展示的方法可用于抗生存素抗体的制备,并为今后纳米抗体表位展示相关研究奠定基础。     

超抗原SEA增强小鼠对HBV DNA 疫苗的免疫反应

观察超抗原SEA(D227A)的真核表达载体(pmSEA),对HBVDNA疫苗诱导Balbc小鼠(H2d)免疫应答的调节作用。肌内注射空载体pcDNA3、HBVDNA疫苗加pmSEA佐剂(pHBVS2S+pmSEA)或不加佐剂(pHBVS2S);ELISA法测定血清抗HBs;ELISPOT检测分泌IFNγ的脾淋巴细胞;4h51Cr释放法检测小鼠脾细胞CTL活性。HBVDNA佐剂组免疫小鼠抗HBsAg抗体滴度明显高于不加佐剂组,其IgG1IgG2a的比例不同于多肽免疫组,二者分别为0.282与10。HBVDNA佐剂组均能增强IgG1和IgG2a的产生,是不加佐剂组的1.36、1.73倍。佐剂组小鼠脾淋巴细胞IFNγ的分泌量是不加佐剂组2～3倍。CTL细胞杀伤活性(E:T=100)佐剂组与不加佐剂组分别为:69.77%±7.5%、42.81%±7.7%,差异显著(P<0.05)。HBVDNA疫苗具有较强的免疫原性,能够诱导机体产生特异性的抗体及CTL反应;pmSEA佐剂能够提高小鼠对DNA疫苗的免疫应答,有望成为DNA疫苗的免疫佐剂。     

MAGE-3 DNA疫苗的构建及其免疫效果的观察

通过RT PCR方法扩增MAGE 3cDNA ,以pcDNA3 1+为载体 ,构建重组表达质粒pcDNA3 1 MAGE 3。重组质粒用脂质体转染鼠B16细胞 ,经RT PCR、细胞免疫染色及免疫印迹法鉴定转化细胞中MAGE 3的表达。以 10 0 μg质粒剂量肌肉注射接种小鼠 ,间隔 10天 ,共 3次 ,以空载体和PBS为对照。结果 ,重组质粒免疫的小鼠 ,其脾淋巴细胞对MAGE 3阳性靶细胞的杀伤活性为 51 0 8± 7 41% ,与空载体组 (8 44± 1 89% )及PBS组 (5 76± 1 75% )相比 ,差异有显著性 (P <0 0 1) ,而对MAGE 3阴性靶细胞的杀伤活性分别为 8 2 1± 1 65% ,7 68± 1 56%和 5 13±1 42 % ,其差异无显著性 ;MAGE 3DNA疫苗组免疫血清 1∶15稀释时能检测到抗MAGE 3抗体 ,脾细胞培养上清中Th1类细胞因子IFN γ、IL 2水平明显升高 ,外周血中CD4+、CD8+T细胞也提高 ,小鼠肿瘤的生长速度明显减慢 ,与对照组相比 ,差异显著 (P <0 0 1)。说明MAGE 3重组质粒免疫小鼠可以诱导小鼠产生特异性的体液和细胞免疫应答     

人呼吸道合胞病毒感染对机体Th1、Th2影响的研究进展

人呼吸道合胞病毒(Human respiratory syncytial virus,HRSV)感染是儿童时期罹患病毒性毛细支气管炎和肺炎的首要原因,与高发病率、住院率、死亡率明显相关。HRSV感染引起机体免疫应答失衡是导致发病的主要因素,其引发细胞介导的免疫应答方式常见的有辅助型T淋巴细胞1型(T-helper type 1,Th1)应答和辅助型T淋巴细胞2型(T-helper type 2,Th2)应答。这两种T细胞亚型的分化途径密切相关,两者之间的失衡可能在HRSV感染的发病机制中起重要作用。进一步研究和阐明HRSV感染对机体Th1、Th2之间免疫应答的作用机制将对寻找具有治疗作用的潜在靶标、通路,设计、研制安全有效的HRSV疫苗和药物具有至关重要的推动作用。