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内疾病患者TCR组库完整的多样性信息。基于此,TCR组库分析可为肿瘤免疫研究提供新型生物标记物,用于监测免疫状态和评估患者预后;同时,TCR组库也可为TCR-T过继免疫疗法的检测与追踪提供有效途径。另外,基于靶向抗原的TCR CDR3序列特征,通过机器学习算法开发"TCR-抗原"识别预测的生物信息学工具,将有利于促进肿瘤免疫研究和治疗应用方面的发展。该文综述了当前TCR组库的检测技术与分析方法,及其在肿瘤免疫中的应用前景与挑战。     

1、3、5月龄BALB/c小鼠的外周血与脾脏BCR H-CDR3组库的构成

B细胞是机体适应性免疫的主要成分,是介导特异性体液免疫应答的主要细胞群,主要依靠B细胞受体(B cell receptor,BCR)与抗原发生应答反应。BCR的可变区为互补决定区(complementarity determining region,CDR)包括CDR1、CDR2、CDR3,其中CDR3具有最丰富的多样性。该文通过高通量测序并分析1、3、5月龄小鼠BCR重链(heavy chain,H)-CDR3组库的多样性、CDR3区的基因/氨基酸的组成特性和各亚家族的偏向取用等,结果发现,小鼠在发育过程中,其外周免疫器官(脾脏)和外周血BCR H-CDR3组库存在相应的动态变化。该研究探索了机体在发育过程中,BCR H-CDR3组库的构成变化,为病理条件下BCR H-CDR3组库的研究提供基础数据。     

T3期大肠癌患者新辅助化疗与手术前后外周血T细胞亚群变化的研究

目的:探讨T3期大肠癌患者新辅助化疗与手术前后外周血T细胞亚群免疫功能的变化规律.方法:入组56例T3期大肠癌患者,以奥沙利铂为主的新辅助联合化疗后行根治性手术,采用流式细胞术检测新辅助化疗前1天、术后第7天及术后14天外周血中T细胞亚群免疫功能(CD3+、CD3+CD4+、CD3+CD8+、CD4+/CD8+)的变化规律.并与50例健康对照组比效.结果:T3期大肠癌患者新辅助化疗前外周血T细胞亚群免疫功能低于正常对照组,但差异无统计学意义(P＞0.05);T3期大肠癌患者新辅助化疗及手术后7天外周血T细胞亚群免疫功能明显低于未治疗前患者,差异有统计学意义(P＜0.01);T3期大肠癌患者新辅助化疗及手术后14天外周血T细胞亚群免疫功能稍低于未治疗前患者,但差异无统计学意义(P＞0.05).结论:T3期大肠癌患者细胞免疫功能低下,经新辅助化疗与手术后1周细胞免疫功能进一步下降,但术后2周细胞免疫功能已恢复接近至治疗前水平.提示T3期大肠癌患者经新辅助化疗与手术治疗前后免疫功能呈U形的变化规律,能为临床根据细胞免疫功能更好地进行大肠癌的综合治疗提供理论依据.     

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。     

同卵双胞胎与T细胞受体库

近几年,国内外展开了高通量测序(high-throughput sequencing,HTS)对T细胞受体库的研究,T细胞作为机体适应性免疫应答的执行者,其表面的T细胞受体(T-cell receptor,TCR)是适应性免疫应答的关键。目前,国内以同卵双胞胎(monozygotic twins,MZ)为研究背景对TCR受体库的研究并不多。为了能够更好地了解相同遗传背景下,健康个体以及免疫相关疾病患者TCR受体库特征,该文将结合健康同卵双胞胎TCR受体库特征以及患有免疫系统相关疾病的同卵双胞胎TCR受体库特征进行简要综述。     

正常人外周血αβ T细胞TCR β链CDR3多态性和长度分析

采用免疫扫描谱型分析技术,分析正常人外周血T细胞TCR β链CDR3的多态性和长度分布.提取6例正常人外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cell PBMC）的总RNA,逆转录成cDNA,以24个TCR BV基因家族为上游引物,共同的TCR BC基因为下游引物（荧光标记）,6例样品PCR产物的基因扫描分析表明,24个TCR BV家族的CDR3谱型分析在1.5%琼脂糖凝胶电泳图上显示1个模糊条带.序列测定结果显示,各TCR BV家族的CDR3谱型均超过8个条带.GeneScan分析证明,正常人外周血T细胞的24个TCR BV家族的CDR3谱型为标准的高斯分布,各家族的CDR3表达频率相近,呈现不同的CDR3多态性和不同的CDR3长度.多数TCR BV家族产物为框架内重排（相邻2个PCR产物相差3个碱基）,少数TCR BV家族表现为两个峰群的重排.该研究对正常人TCR β链CDR3谱系的详细分析将为T细胞应答、TCR重组等研究提供基础.利用免疫谱型分析技术能监测到TCR CDR3谱型分布特征和表达频率的变化.     

贞芪扶正胶囊联合化疗对中晚期宫颈癌患者的疗效及免疫功能影响

目的:探讨贞芪扶正胶囊联合化疗对中晚期宫颈癌患者的疗效及免疫功能影响。方法:选取60例中晚期宫颈癌患者,按住院单双号分为两组,对照组(29例)采用TP方案化疗,共计2个疗程;观察组(31例)给予贞芪扶正胶囊联合TP方案化疗,共计2个疗程。通过观察并记录患者治疗后疗效,1年内局部复发率,远处转移率,治疗前后免疫功能变化及化疗期间不良反应情况。结果:2个疗程结束后观察组患者有效率明显高于对照组(P0.05);治疗后1年内,观察组与对照组患者在肿瘤局部复发率和远处转移率上相比没有明显差异(P0.05);治疗后观察组患者CD4~+T细胞、CD4~+/CD8~+、NK细胞水平明显升高且高于同期对照组患者(P0.05),CD8~+T细胞水平治疗前后无明显变化;治疗后对照组患者CD4~+T细胞、CD4~+/CD8~+水平明显下降(P0.05),CD8~+T细胞、NK细胞水平治疗前后无明显变化;化疗期间两组患者在恶心呕吐、肝功能损伤发生率上相比,差异没有统计学意义(P0.05),白细胞减少、血细胞下降在观察组的发生率明显低于对照组(P0.05)。结论:贞芪扶正胶囊联合化疗对中晚期宫颈癌患者具有较好的治疗效果,能提高患者免疫功能,减小不良反应,具有一定的临床应用价值。     

免疫球蛋白重链可变段和T细胞受体可变段的分子进化研究

为阐明免疫球蛋白(Ig)和T细胞受体(TCR)在抗体多样性产生机理上的异同,作者比较了Ig重链可变段(Ig V_H)和TCR可变段(TCR V)的密码子替代率和协同进化,并分析异同的原因。共搜集8种鼠和3种人的TCR α链可变段(V_α),11种鼠和1种人的TCRβ链可变段(V_β),以及2种鼠和4种人的T细胞γ链可变段;同时搜集11种鼠、3种人、3种南美鳄鱼和1种鲨鱼的Ig V_(H_(o))研究结果揭示:(1)对编码蛋白质的密码子来说,TCR V(包括V_α和V_β)的核苷酸替代率为Ig V_H的2.4倍,说明前者有更高的替代率。(2)以协同进化而言,TCR V和Ig V_H的基因重复率分别为1.7×10~(-6)和1.6×10~(-6)/基因年。两者几乎相同,均系低速保持者。TCR V的数目(V_α为100,V_β为30)远少于Ig V_H(数目为300),原因是前者受到主要组织相容性复合体的制约,即受到负选择,这与中性学说观点相一致。文章还讨论了体细胞突变和DNA重排对两类抗体多样性产生上的作用,并探讨了IgV_H和TCR V的假基因问题。     

四君子汤加减对乳腺癌术后化疗患者肠道菌群及细胞免疫功能的影响CSCD

目的 分析四君子汤加减对乳腺癌术后化疗效果以及患者肠道菌群、细胞免疫功能的影响。方法选取2021年1月至2023年1月我院收治的150例乳腺癌患者,均符合手术指征,且接受术后化疗。采用简单随机抽签分组的方法,规定抽取奇数的为单纯化疗组(n=70),偶数的为中药联合组(n=80)。单纯化疗组：术后2周开始化疗,选择CEF(环磷酰胺+表阿霉素+氟尿嘧啶)方案化疗：第1 d环磷酰胺600mg/m2+第1 d表阿霉素60 mg/m2+第1、8 d氟尿嘧啶500 mg/m2,静脉滴注,21 d为1个化疗周期间隔,共治疗6个周期。中药联合组：在上述化疗基础上服用四君子汤汤剂,1剂/d,疗程同单纯化疗组。评估两组患者中医证候疗效,检测化疗前后肠道菌群与免疫细胞的变化,观察毒副作用。结果中药联合组脾气虚证证候疗效优于单纯化疗组(Z=2.394,P=0.017)。化疗后,中药联合组的双歧杆菌和乳杆菌数量增加且多于单纯化疗组(P<0.001),肠杆菌和肠球菌数量减少且低于单纯化疗组(P<0.001),CD3+T细胞、CD4+T细胞、CD4+/CD8+T细胞水平高于单纯化疗组(P<0.001)。中药联合组的胃肠反应发生率低于单纯化疗组(χ2=5.133,P=0.023)。结论四君子汤加减对乳腺癌术后化疗效果有提升作用,可改善患者术后中医脾气虚证相关证候,调节肠道菌群及细胞免疫功能,毒副作用小。     

从抗TNF抗体的CDR肽库中获得拮抗TNF的短肽

为设计来自抗体的短肽 ,以抗肿瘤坏死因子 (TNF)嵌合抗体 (cA2 )CDRs为模板 ,在其两侧各加 3个随机氨基酸残基 ( X3 CDR X3 ) ,构建了 6个以CDR为基础的肽库 .经过 3轮亲和选择 ,挑取单克隆 ,进一步经ELISA检测TNF阳性噬菌体克隆 ,分离得到 7个ELISA阳性较好的噬菌体肽克隆 ,分别命名为CDR2L1、CDR2L2、CDR2L3、CDR1L1、CDR2H1、CDR3H1、CDR3H 2 .应用MTT方法 ,检测 7个克隆对TNF生物学活性的拮抗作用 .结果显示 :来自CDR2L ,CDR3H肽库中的CDR2L2、CDR2L3,CDR3H2噬菌体肽具有明显的拮抗TNF诱导L92 9细胞的细胞毒作用 ,其中以CDR2L2噬菌体肽的拮抗活性最强 .而来源于CDR1L ,CDR2H肽库的CDR1L1和CDR2H1噬菌体肽和来自CDR2L ,CDR3H肽库中的CDR2L1和CDR3H1噬菌体肽没有明显的拮抗TNF作用 .研究结果初步表明 :从cA2抗体CDR肽库中筛选得到的噬菌体CDR模拟肽具有亲本抗体相似的结合活性和生物学效应 ,从而为开发已知抗体 (特别是治疗用抗体 )CDR为基础的肽药物创建一个技术平台奠定基础     

γ,δ链T细胞抗原受体的基因结构及其生物学作用

TCR有αβ或γδ两种异二聚体形式,使T细胞可分为TCR1(γδ)和TCR2(αβ)两种类型。TCR1T细胞特异识别MHC-I类抗原,在监视上皮细胞以及TCR2T细胞的分化过程中有重要作用。     

合作小型猪T细胞受体α链的基因结构及其多样性

目的探讨猪TCR基因分子结构的复杂性及其与人类的相似性。方法以公开的猪TCRα链基因为参考序列设计两对特异性引物,用RT-PCR法从合作小型猪外周血、淋巴结和脾脏的淋巴细胞中克隆了93个猪TCRα基因(简称STA)。结果测序分析表明,克隆的猪TCRα链的基因均含有可变的信号肽区和V区、高变的J区和恒定的C区的基因片段,但基因间的核苷酸序列组成都不完全相同,且具有十分复杂的多态性和多样性,基因间的同源性在68.4%~98.7%,这与TCRα链的基本基因结构特征相一致。依据TCRα基因的同源性对其分子结构、遗传演化关系和归类分析发现,在其信号肽区、FR1区和CDR1区、FR2区和CDR2区以及FR3区和CDR3区都存在一些变异集中点和变异热点区。用IMGT/V-QUEST分析方法可将合作小型猪TCRαV区(STAV)、J区(STAJ)基因片段与人类的进行比较分析,发现合作小型猪TCRα与人类的遗传演化关系较近,每个序列都能找到与人类对应的TRAV、TRAJ基因片段,甚至V区的相似性可达92%以上。结论近交培育的合作小型猪在正常状态具有应对外界复杂微生物等环境的TCR遗传多样性分子基础,且适合作为人类免疫学及疾病研究的动物模型。     

培美曲塞联合顺铂化疗对晚期非小细胞肺癌患者疗效及血清肿瘤标志物的影响

目的:探究培美曲塞联合顺铂化疗对晚期非小细胞肺癌患者疗效及血清肿瘤标志物的影响。方法:选取于2012年7月~2016年2月期间我院收治的89例非小细胞肺癌患者为研究对象,采用随机数字法将研究对象分为观察组(45例)和对照组(44例);观察组采用培美曲塞联合顺铂化疗,对照组采用多西他赛联合顺铂化疗,观察并比较两组患者治疗前后细胞角质素片段抗原(CYRAF211)、血清癌胚抗原(CEA)、糖类抗原125(CA125)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)表达水平。结果:观察组疗效优于对照组,比较有统计学差异(Z=1.940,P=0.026),观察组治疗的总有效率(55.66%)显著高于对照组(36.37%),差异有统计学意义(χ2=5.432,P=0.034);化疗后,两组CEA、CYFRA21-1、CA125及NSE水平均较化疗前较有显著下降,同时观察组各指标水平均显著低于对照组(P0.05);化疗前,Ⅲ期患者肿瘤标志物CEA、CYFRA21-1、CA125及NSE水平均显著低于Ⅳ期患者(P0.05);化疗后,Ⅲ期和Ⅳ期患者肿瘤标志物CEA、CYFRA21-1、CA125及NSE水平较治疗前均有显著降低(P0.05),且Ⅲ期水平显著低于Ⅳ期(P0.05)。结论:培美曲塞联合顺铂治疗晚期非小细胞肺癌具有显著疗效,血清CEA、CYFRA21-1、CA125及NSE水平经化疗后显著降低,可作为分期和评价化疗疗效的可靠指标。     

双歧杆菌完整肽聚糖对食物过敏小鼠调节性T细胞影响的研究

目的以食物过敏小鼠为动物模型,通过灌喂双歧杆菌完整肽聚糖(Whole Peptidoglycan,WPG),观察其对调节性T细胞的作用。方法 4～6周龄SPF级无鸡蛋喂养BALB/c雌鼠随机分为3组,每组8只。取其中2组建立食物过敏模型,分别为OVA致敏阳性对照组、OVA激发后灌喂双歧杆菌WPG治疗组和生理盐水对照组。采用ELISA法检测各组血清中OVA特异性IgE、IL-10和TGF-β1水平;流式细胞术分析脾脏单个核细胞悬液中CD4+CD25+调节性T细胞的数量变化。结果 OVA组IL-10、TGF-β1水平显著高于对照组(P分别0.05和0.01);WPG组血清IL-10和TGF-β1水平显著低于OVA组(P0.05)。OVA组脾CD4+CD25+T淋巴细胞的百分比低于对照组(P0.05),WPG组与OVA组相比有升高趋势,差异有统计学意义(P0.05);OVA组脾Foxp3+CD4+CD25+调节性T细胞的百分比显著低于对照组(P0.01),WPG组与OVA组相比有升高趋势,差异有统计学意义(P0.01)。结论双歧杆菌WPG可以增加食物过敏小鼠CD4+CD25+调节性T细胞数量,刺激细胞因子IL-10和TGF-β分泌。     

中药联合化疗对ALL患者CD4、CD25细胞调节及sE-cad的影响

目的:研究中药联合化疗方案对急性淋巴细胞白血病(Acute lymphocytic leukemia,ALL)患者CD4+、CD25+细胞调节的影响、血清s E-cad的影响以及临床意义。方法:选取我院血液科收治的急性淋巴细胞白血病患者60例,随机分为两组,其中对照组30例给予常规化疗方案治疗,中药组30例在常规化疗方案的基础上加用中药辅助治疗。对比治疗前后患者血常规、CD4+、CD25+细胞及血清s E-cad的改变。结果:1治疗后两组患者CD4+、CD25+T细胞较治疗前均显著下降,差异有统计学意义(P0.05),与对照组相比,中药组CD4+、CD25+T细胞下降明显,差异有统计学意义(P0.05);2治疗后两组患者血清s E-cad均改善,且中药组(55.58±10.47)较对照组(67.27±11.32)明显下降,差异有统计学意义(P0.05);3两组有效率比较重,中药组总有效率(86.67%)明显优于对照组(66.67%),差异有统计学意义(P0.05)。结论:中药联合化疗治疗急性淋巴细胞白血病CD4+、CD25+T细胞调节及血清s E-cad的改变明显,对临床具有指导意义。     

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。     

非小细胞肺癌患者化疗前后外周血T淋巴细胞亚群的变化

目的:探讨非小细胞肺癌(NSCLC)患者细胞化疗前后T淋巴细胞亚群的变化及其意义.方法:采用流式细胞术检测NSCLC患者及健康对照者外周血中CD3+、CD4+、CD8+、CD4+/CD8+及NK细胞的比例.结果:与对照组比较,NSCLC患者化疗前及化疗后CD3+、CD4+、CD4+/CD8+、NK细胞含量均显著降低(P＜0.01);化疗后CD3+、CD4+、CD4+/CD8+、NK细胞比例与化疗前比较均显著升高(P＜0.05);化疗前后CD8+细胞比例无显著变化(P＞0.05).治疗后疾病控制组(DCR)患者的CD3+、CD4+、CD4+/CD8+及NK细胞均显著高于治疗后进展(PD)组患者组(P＜0.05);CD8+细胞的比例无显著性变化(P＞0.05).结论:NSCLC患者细胞免疫功能低下,通过流式细胞术检测患者外周血T淋巴细胞亚群及NK细胞的变化对评估患者的细胞免疫功能及肿瘤化疗疗效具有重要的临床意义.     

不同麻醉维持方法对老年患者早期术后认知功能障碍的影响

目的:观察全凭静脉麻醉和静吸复合麻醉两种不同麻醉维持方法对老年患者早期术后认知功能障碍(POCD)的影响。方法:选择全麻行腰椎手术的老年患者100例,随机分A组(50例)和B组(50例),A组采用全凭静脉麻醉,B组采用静吸复合麻醉。记录患者于入室后(TI)、麻醉诱导后(T2)、插管后(T3)、切皮开始(T4)、手术结束(T5)、拔管后(T6)的SBP/DBP、HR和SctO_2;检测患者于麻醉诱导前(X1)、拔管后(X2)、术后第1d(X3)、术后第3d(X4)、术后第7d(X5)静脉血中IL-1β、IL-6、HMGB1、S100P和TNF-α的浓度。记录患者术前及术后早期的神经心理学测试结果。结果:T6时,B组SBP较A组高(P0.05);T4时,B组SctO_2较A组高(P0.05)。X1~5时,B组IL-1β均较A组低(P0.05);X2~4时,B组IL-6较A组低(P0.05);X2~5时,B组HMGB1较A组低(P0.05)。与X1时比较,A组X2~4时HMGB1均升高,B组X2~4时HMGB1均降低(P0.05);与X1时比较,A组X3时IL-6升高,B组X3时IL-6下降(P0.05)。A组术后第3 d发生POCD10例,B组3例(P0.05);A组术后第7 d发生POCD8例,B组5例(P0.05)。结论:静吸复合麻醉和全凭静脉麻醉均可引起老年患者发生早期POCD,在术后第3天时,静吸复合麻醉较全凭静脉麻醉能较少POCD的发生,而在术后第7天时,二者间无明显差异。     

电针内关对冠心病患者围术期细胞炎性因子的影响

目的:探讨电针刺激内关穴对冠心病患者围术期细胞炎性因子的影响。方法:选取择期行开腹全子宫及双附件切除术的冠心病患者60例,并将患者随机分为E组(电针组)、C组(对照组),E组用韩式电针刺激仪(HANS-B100B)在麻醉诱导前20 min开始针刺内关穴,并维持针刺至术毕,C组不做任何处理。两组患者分别记录插管前(T0)、插管后即刻(T1)、手术结束时(T2)、拔管后即刻(T3)、拔管后10 min(T4)时的血压(SBP)、平均动脉压(MAP)、心率(HR),并留T0~T4时刻的静脉血,采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清IL-1β、IL-6、TNF-α的水平。结果:两组患者组内比较:E组各时点SBP、HR、MAP较同组T0时点比较差异无统计学意义(P0.05),C组T1-T4时点HR、SBP、MAP较同组T0时点明显升高(P0.05);组间比较:E组T1-T4时HR、SBP、MAP、明显低于C组(P0.05),E组患者T1~T4静脉血中的IL-1β、IL-6、TNF-α均明显低于C组(P0.05)。结论:电针刺激内关穴能抑制冠心病患者围术期的炎性反应改善心肌缺血,对心肌的保护作用显著。     

免疫后TCRVβ基因多态性与抗体产生的研究

研究了T细胞受体(TCR)Vβ在免疫后产生抗体个体和未产生抗体个体中的表达.运用RT-PCR及Southern blot杂交技术,对12例乙肝疫苗免疫前后健康成年人TCR Vβ1-20基因亚家族的表达水平进行半定量研究.并运用ELISA测定了血清HBsAb阳转率.试图寻找其对Ab产生的影响.提示免疫后诱导产生了HBsAg特异的T细胞应答,分析免疫后Ab(+)个体和Ab(-)个体的TCRVβ基因亚家族的表达水平,但从目前结果统计分析还未找到其内在关系,可在未来的研究中寻找真正的生物限制因素.