TCR测序的意义

TCR测序,发现T细胞受体结构和克隆分布是近5年重要的研究热点。TCR,也称为T细胞受体,是T细胞识别抗原,触发T细胞激活和增殖的核心模块。T细胞受体相关论文数量每年以10%的指数增加,这可能与免疫疗法的大量临床应用密切相关。新的免疫治疗方法、免疫治疗靶点、免疫治疗或损伤机制,都需要通过TCR作为直接或间接的研究证据。

TCR测序技术应用医学的成果发表增量。
TCR测序技术应用医学的成果发表增量。数字来自于Pubmed,图片权利归属于浩生医疗

TCR测序的研究和应用价值

TCR检测的主要三个研究任务是:

1、疾病状态下,或治疗后,TCR克隆分布的特征,克隆分布状况是比较集中的,还是比较分散的。比如,TCR免疫组库测序最重要的应用实践是CAR-T细胞治疗前后,TCR克隆分布由治疗前的某一克隆为主,变为治疗后的克隆分散分布。通过克隆分布的离散性,从而判断相应肿瘤抗原特异细胞减少。

2、抗原特异性TCR的DNA/RNA/蛋白质结构特征,定位TCR结构是为了拿到抗原特异性TCR的蛋白序列,用于改造T细胞,使更多的T细胞可以靶向杀伤抗原细胞。

3、疾病分型,检测TCR主要用于T细胞淋巴瘤和T淋巴细胞性白血病中判断肿瘤分型,即TCR重排检测。

TCR测序后,结构和克隆分布的检测方法

从检测技术的应用角度看,TCR检测主要分为3种方法:

PCR+毛细管电泳片段法分析TCR

这种方法主要用于判断恶性疾病(如恶性淋巴瘤或淋巴细胞性白血病)是由于在 TCR 基因重排过程的任何一个阶段产生了单克隆增生而引发的病变,对恶性淋巴增殖性疾病可早期诊断、估计患者预后、判断疗效、监测复发,一般需要EDTA抗凝的骨髓或全血标本。

Bulk TCR测序法

主要分为5’RACE法的全长测序和多重PCR测序。前者能够获知TCR序列的完整结构,对于完整质量的标本来说,5’RACE法获得的TCR完整结构可以用于获得对应蛋白序列,但是遇到RNA的3‘端丢失,TCR信息会有很大缺陷;对于后者来说,多重PCR法会设计V区的CDR3的特异性扩增引物,即便是丢失RNA 3’端,也可以获得CDR3区域的信息,这对于分析TCR的克隆分布非常有利。

单细胞TCR测序

能够获得每个T细胞的TCR序列和其他转录本序列,其中TCR序列是全长TCR结构,测序方法在5’RACE法基础上增加了模板转换和巢式PCR技术。单细胞TCR测序的强大价值在于,不但可以获得全长TCR结构,还能获得细胞分群特异性的TCR分布,比如CD4+ Treg 细胞的TCR克隆分布特性,CD8+ CTL细胞的TCR克隆分布特性。针对性分析TCR主克隆细胞的CD分型价值在于:该信息可以判断抗原特异性T细胞主要发挥的作用,是辅助调节作用,还是细胞杀伤作用,或者更多的其他T细胞功能。更重要的是,单细胞TCR测序可以同时获得同一个T细胞配对的TRCA和TRCB序列结构,2021年Science发表论文证实,正确的TRCB与pMHC结合位置才会触发T细胞激活,而TRCA和TRCB的正确配对决定了TCR与pMHC的正确结合。

不同的TCR结构导致不同的免疫响应,TCR对免疫响应的有效性与结构的空间构象密切关联
不同的TCR结构导致不同的免疫响应,TCR对免疫响应的有效性与结构的空间构象密切关联

总结

所以,从检测技术返回到TCR的应用模式方面:

1. 应用于TCR克隆多样性检测时,目标是判断T细胞相应抗原的多样性程度,多重PCR法或5’RACE TCR测序均可胜任;

2. 应用于精确发现抗原特异性T细胞的TCR结构,从而钓取抗原特异性靶细胞,或者构建靶向抗原的TCR-T细胞,则需要5’RACE TCR测序或单细胞TCR测序;

3. 若应用于血液肿瘤中T系淋巴瘤或淋巴细胞性白血病的分型检测,PCR+毛细管电泳片段法分析TCR就可以胜任,当然,如果进行高深度TCR测序,则可以应用于T系血液肿瘤的微小残留灶检测。

相关产品

以上多选,您的选择会有助于您收到更多在对应领域的最新产品与技术信息
您的信息对我们很重要,不过若您觉得麻烦,可以不用再填。