随着国内外精准医疗的发展,免疫治疗已经在多种疾病包括癌症、感染性疾病和自身免疫疾病等取得了一定的成功,但也出现了耐药、超进展以及免疫相关严重不良反应等问题。了解免疫系统,准确筛选最有可能获益的患者人群,已成为当前疾病免疫治疗中的难题。具有抗原结合特异性得B细胞受体(BCR)由多条肽链组成,其互补决定区的氨基酸组成和排列顺序呈现高度多样性,构成容量巨大的BCR库即BCR免疫组库并形成多种亚型,用以特异性识别肿瘤细胞、抵抗细菌、病毒等病原体侵袭。基于此,小编精选7篇BCR不同应用领域的标志性文章,为您展示BCR的巨大应用潜力!
场景一丨癌症
文章题目:LandscapeofBcellimmunityandrelatedimmuneevasioninhumancancers
发表期刊:Naturegenetics(IF=27.),
内容简述:肿瘤浸润B细胞是肿瘤微环境中的重要组成部分,但其抗肿瘤作用尚不明确。哈佛大学刘小乐团队修改并升级了TRUST计算方法,利用公共数据库(TCGA)中大量肿瘤RNA测序数据可开发出BCR免疫组库计算方法,利用denovo的方法组装了超过三千万个肿瘤浸润B细胞重链IgHCDR3区序列,进一步分析了抗体亚型、克隆扩张、体细胞超突变以及免疫逃逸等问题。结果发现,B细胞克隆扩张和抗体亚类转换事件广泛的存在于多种癌症中。在B细胞活性升高的肿瘤中,发现了与抗体依赖的细胞介导的细胞毒性相关的MICA和MICB基因普遍存在体细胞拷贝数变异。总之,该研究首次大规模基于TCGA数据库对泛癌种肿瘤浸润B细胞免疫组库进行了组装和分析,为未来发展癌症免疫疗法提供了潜在资源。
图1不同癌症中B细胞IgA和IgG抗体亚型间的类别转换
场景二丨自身免疫疾病
文章题目:AnalysisoftheBcellreceptorrepertoireinsiximmune-mediateddiseases
发表期刊:Nature(IF=42.),
内容简述:本研究收集了6种自身免疫疾病患者包括系统性红斑狼疮、抗中性粒细胞细胞质抗体相关性血管炎、克罗恩病、贝歇氏症、嗜酸性肉芽肿性多血管炎及IgA血管炎总计个人以及19个健康人的外周血PBMCs细胞样本。选用IlluminaMiSeq平台对其BCR进行了PEpaired-end测序,通过设计V(D)J区多重PCR引物及根据C区部分序列设计通用引物进行扩增的方法拿到的部分序列进行BCR建库测序。根据测序数据,分层次递进分析了不同疾病及健康人的年龄对BCR的影响、抗体亚型、IGHV基因的使用、IGHV基因CDR3长度、克隆型、类别转换以及个别用药患者在用药不同时期BCR差异。总之,对不同自身免疫疾病的BCR全面分析揭示了其复杂的结构,同时为更好的理解致病机制和设计更加合理的治疗方案奠定了基础。
图2不同自身免疫疾病中IGHV基因的使用热图及聚类分析
场景三丨感染疾病
文章题目:AberrantBcellrepertoireselectionassociatedwithHIVneutralizingantibodybreadth
发表期刊:Natureimmunology(IF=23.),
内容简述:该研究收集了96个慢性HIV感染患者(46有广泛中和抗体(bNAbs)和50没有广泛中和抗体(noNAbs))以及和来自同一区域的43个未感染HIV病毒的健康人(HIV一)的外周血PBMCs细胞为测序样本,来评估两个艾滋病毒感染组的系统性差异。构建BCR重链文库进行IlluminaMiSeq平台测序。分析了不同免疫球蛋白的体细胞超突变、CDR3长度、Ig重链特征与T细胞亚群的相关性、克隆型以及克隆扩张分析等。结果表明,bNAbs组通常带有长重链互补决定区loop环、高体细胞突变率和多反应性,并确定了bNAbs组的一致特征,包括每个个体数千个B细胞克隆,以及相关的T细胞表型。该研究中大量B细胞谱系与抗体特征的发展与自身反应性相关,可能成为HIV中和抗体发展的关键因素。
图3不同人群分组中的抗体间重链转录本SHM频率差异
场景四丨MRD微小残留病
文章题目:EyeontheB-ALL:B-cellreceptorrepertoiresrevealpersistenceofnumerousB-lymphoblasticleukemiasubclonesfromdiagnosistorelapse
发表期刊:Leukemia(IF=8.),
内容简述:初始治疗后血液中的肿瘤细胞水平作为B-ALL复发的一个最强预测因子是需要被持续监测的。本研究收集15例从出诊到复发或者未复发的急性B淋巴细胞性白血病(B-ALL)患者不同时期的骨髓有核细胞和PBMCs以及18名健康人的PBMCs作为本次建库测序的样本。提取DNA或RNA构建IlluminaMiSeq文库,进行BCR免疫组库测序。数据分析表明(1)BCR序列的高突变率可以高分辨率追踪B-ALL的结构、进化和克隆动力学;(2)对诊断-复发配对样本的BCR系统发育分析发现,诊断时出现的大量小白血病亚克隆在复发时与显性克隆一起再次出现;(3)在所有复发患者中,初始化疗后大量无性系克隆细胞的存活是部分化学耐药性或治疗不足的补充,为随后出现的完全耐药克隆提供了更多的机会。总之,本研究利用敏感的BCR测序和分析方法对B-ALL患者整个治疗阶段进行MRD监测,为在其他类型的血液肿瘤中进行MRD监测提供了新思路。
图4其中三例患者间的IGHV基因重排及比对
场景五丨器官/干细胞移植
文章题目:Characterizingpre-transplantandpost-transplantkidneyrejectionriskbyBcellimmunerepertoiresequencing
发表期刊:Nature