免疫浸润与VDJ编码关系
肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocyte,TILs)主要由单核细胞和多核免疫细胞组成(即:T细胞、B细胞、NK细胞,巨噬细胞,中性粒细胞,DC细胞,肥大细胞,嗜酸性、嗜碱性粒细胞,等等),其多样性因肿瘤类型和阶段而异,并且与疾病预后有一定的相关性,因此在药理药效研究中是很重要的监测指标。
T细胞受体(T-cell receptor, TCR)是所有T细胞表面的特征性标志。T细胞介导的抗原识别依赖于T细胞受体与抗原-主要组织相容性复合体(major histocompatibilitycomplex, MHC)的相互作用。当TCR、抗原肽、MHC结合时,T淋巴细胞通过信号转导被激活,进入后续的免疫应答过程。TCR是由α、β两条肽链组成异二聚体,α链的可变区由VJ编码,β链的可变区由VDJ编码。由于疾病进展中,TCR会发生很大变化,因此,目前TCR研究应用于癌症、自身免疫、炎症和传染病等疾病研究。
所以为了测组织区域的免疫浸润程度,可以测RNA-seq reads 数目对应到VDJ区域的输目除以总的read数目这个比例作为免疫浸润比例
在T细胞对疫苗或肿瘤抗原的识别过程中,Vβ基因上的互补决定区3(CDR3,由V、D、J三个区组成)发挥重要作用。具体如图:
若检测到某一个TCR Vβ家族CDR3区的克隆化改变,就标志着T细胞对某一抗原发生了特异性应答。 [1]
正常情况下随着年龄的增长,由于接触病原体次数的增多,淋巴细胞功能
维持的下降,纯真性T细胞数量的减少,使得TCR的多样性分布下降,一般年轻个体中,TCR的多态性多为正态性分布,而老年个体中克隆性分布的比例却增加。
TCR的多态性表示T细胞种类或亚群的丰富多彩。 [2]
一般来说,CD8+TCR的多态性与年龄相关,随着年龄增加而下降;而CD4+TCR的多态性与年龄的变化无明显关系。在相同年龄下,TCR多态性表达下降表示T细胞亚群减少或消失,对某种新抗原的应答能力下降。
所以,准确、特异地定量化检测CDR3区T细胞多态性和克隆化程度可直接反映出T细胞的功能及免疫应答状态,在细胞免疫治疗中能够做到预测疗效、个性化调整治疗方案及准确地判断预后。还可用于抗病毒治疗或骨髓移植后的免疫重建,以及自身免疫性疾病的检测,包括I型糖尿病治疗的生物标志物等。