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免疫组库在疾病研究中几个应用

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发表于 2017-5-6 11:35:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
1.免疫组库在微小残留病(Minimal Residual Disease, MRD)检测方面的应用

微小残留病指的是治疗后的病人体内仍残留的少量白血病细胞,它是导致白血病复发的主要因素。因此,微小残留病的检测对淋巴系统肿瘤的预后至关重要。免疫组库测序比流式分选技术表现出了更高的灵敏性和特异性,已被逐步用于MRD监控。

参考文献:
D. Wu, A. Sherwood, J.R. Fromm, S.S. Winter, K.P. Dunsmore, M.L. Loh, et al., High-throughput sequencing detects minimal residual disease in acute T lymphoblastic leukemia, Sci. Transl. Med. 4 (2012) 134ra163.
M. Faham, J. Zheng, M. Moorhead, V.E. Carlton, P. Stow, E. Coustan-Smith, et al., Deep-sequencing approach for minimal residual disease detection in acute lymphoblastic leukemia, Blood 120 (2012) 5173–5180.
J. Martinez-Lopez, J.J. Lahuerta, F. Pepin, M. Gonzalez, S. Barrio, R. Ayala, et al., Prognostic value of deep sequencing method for minimal residual disease detection in multiple myeloma, Blood 123 (2014) 3073–3079.
2.免疫组库在自身免疫性疾病方面的应用

自身免疫免疫性疾病是由于机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。因此,利用免疫组库技术可分析异常表达的免疫细胞(T细胞或抗体),作为临床诊断的标志物。例如Klarenbeek等人分析了早期和长期类风湿性关节炎病人外周血和关节滑膜液的免疫组库,发现早期与长期病人的T细胞克隆的差异性。Robert Winchester等发现EBV引发的TCR克隆在多发性硬化症病人的脑脊液(CSF)中富集。

参考文献:
P.L. Klarenbeek, M.J. de Hair, M.E. Doorenspleet, B.D. van Schaik, R.E. Esveldt, M.G. van de Sande, et al., Inflamed target tissue provides a specific niche for highly expanded T-cell clones in early human autoimmune disease, Ann. Rheum. Dis. 71 (2012) 1088–1093.
A. Lossius, J.N. Johansen, F. Vartdal, H. Robins, B. Jurate Saltyte, T. Holmoy, et al., High-throughput sequencing of TCR repertoires in multiple sclerosis reveals intrathecal enrichment of EBV-reactive CD8+ T cells, Eur. J. Immunol. 44 (2014) 3439–3452.
H.C. von Budingen, T.C. Kuo, M. Sirota, C.J. van Belle, L. Apeltsin, J. Glanville, et al., B cell exchange across the blood-brain barrier in multiple sclerosis, J. Clin. Invest. 122 (2012) 4533–4543.
3.免疫组库在肿瘤方面的应用

肿瘤细胞是具有免疫原性的,会引起T淋巴细胞浸润到肿瘤组织中,即浸润淋巴细胞(Tumor-infiltrating lymphocytes, TIL),多项研究表明肿瘤组织中TIL的存在及数量与病人生存期相关,因此TIL也许可作为一种肿瘤预后的生物标记物。免疫组库技术已用于多种肿瘤类型的TIL研究,例如结直肠癌、卵巢癌、肝癌、黑色素瘤。

参考文献:   
M.J. Gooden, G.H. de Bock, et al., The prognostic influence of tumour-infiltrating lymphocytes in cancer: a systematic review with meta-analysis, Br. J. Cancer 105 (2011) 93–103.    Y.X. Han, X. Liu, et al., Identification of characteristic TRB V usage in HBV-associated HCC by using differential expression profiling analysis, Oncoimmunology 4 (2015) e1021537.    A.M. Sherwood, et al., Tumor-infiltrating lymphocytes in colorectal tumors display a diversity of T cell receptor sequences that differ from the T cells in adjacent mucosal tissue, Cancer Immunol. Immunother. 62 (2013) 1453–1461.    W.T. Hwang, et al., Prognostic significance of tumor-infiltrating T cells in ovarian cancer: a meta-analysis, Gynecol. Oncol. 124 (2012) 192–198.    R.O. Emerson, et al., High-throughput sequencing of T-cell receptors reveals a homogeneous repertoire of tumour-infiltrating lymphocytes in ovarian cancer, J. Pathol. 231 (2013) 433–440.    F. Azimi, R.A. Scolyer, et al., Tumor-infiltrating lymphocyte grade is an independent predictor of sentinel lymph node status and survival in patients with cutaneous melanoma, J. Clin. Oncol. 30 (2012) 2678–2683.
4.免疫组库在其他方面的应用

除了在以上应用外,免疫组库在干细胞移植、用药、罕见病方面也有许多应用。
干细胞移植前,患者接受化疗导致了严重的免疫缺陷,需要几个月或几年的时间恢复,特别是对于T细胞来说,这种T细胞长期缺乏的患者易导致感染和癌症复发。因此重建和恢复TCR的多态性,能够很大程度地减少移植相关的发病率和死亡率。Van Heijst JW等评估了不同来源干细胞的T细胞库恢复情况。
Clemens Warnke等利用免疫组库技术,评估那他珠单抗治疗期间多发性硬化症病人的TCR库变化情况,并利用TCR库来评估用药后发生PML(进行性多灶性脑白质病)和PML-IRIS(免疫重建炎症性综合征)的风险。
WAS综合症也称为湿疹血小板减少伴免疫缺陷综合症,发病率大约为10万分之一。发病时,患者会出现血小板减少、湿疹、免疫缺陷的症状,并且发生自免性疾病和淋巴系统肿瘤的风险加大。该病是由X染色体上的WAS基因突变引起的,WAS编码蛋白的表达减少导致T细胞功能异常。Junfeng Wu等分析了不同T细胞亚型的TCR beta链的克隆多样性,发现了WAS基因突变影响的CD45RO+ (memory) CD4+ T细胞的增殖。

参考文献:
Van Heijst JW, et al., Quantitative assessment of T cell repertoire recovery after hematopoietic stem cell transplantation. Nat Med. 2013 Mar;19(3):372-7.
Warnke C, et al., Natalizumab affects the T-cell receptor repertoire in patients with multiple sclerosis. Neurology. 2013 Oct 15;81(16):1400-8.
Wu J, et al., T-cell receptor diversity is selectively skewed in T-cell populations of patients with Wiskott-Aldrich syndrome. J Allergy Clin Immunol. 2015 Jan;135(1):209-16.

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 楼主| 发表于 2017-5-6 11:36:15 | 显示全部楼层
免疫组库测序(IR-SEQ, Immune Repertoire Sequencing)
免疫组库测序是以 T/B 淋巴细胞为研究目标,以多重PCR或5’RACE技术目的扩增决定B细胞受体(BCR)或T细胞受体(TCR)多样性的互补决定区(CDR区),再结合高通量测序技术,全面评估免疫系统的多样性,深入挖掘免疫组库与疾病的关系。
产品特点:
偏好性低:优化引物浓度配比,减少扩增偏好性
可重复性高:同一样本建库两次克隆一致性高
产品多元化:可提供T/B细胞不同链CDR3/CDR的服务
个性化信息分析:可提供标准、高级及更多个性化的免疫组库分析服务
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 楼主| 发表于 2017-5-6 11:36:27 | 显示全部楼层
免疫组库技术相对于重测序、外显子技术等常见技术来说,还不为太多人熟知,但该技术在欧美已在如火如荼的发展中。

免疫组库研究技术
技术
优劣势
分子克隆+Sanger测序
通量低、成本高
流式细胞技术
敏感性低
谱型(Spectratyping)分析
可分析克隆长度,但无法获得克隆序列信息
5’RACE/多重PCR+高通量测序 (IR-seq)
通量高、可获得克隆序列、敏感性高
注:免疫组库技术正逐渐往更精细的技术方向发展,例如单细胞免疫组库技术。

目前免疫组库高通量测序的技术已应用于多种疾病的研究中,包括疫苗评估、生物标志物发现、微小残留病(minimal residual disease ,MRD)检测、自身免疫性疾病、肿瘤研究以及移植后监控等多个领域。
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 楼主| 发表于 2017-5-6 11:38:52 | 显示全部楼层
IG/TCR克隆性分析应用时应始终注意:
IG/TCR重排是正常和肿瘤性的B/T淋巴细胞必然经历的事件。当淋巴细胞肿瘤发生时,IG/TCR重排的克隆性是伴随出现的现象。然而在正常的免疫反应中,IG/TCR基因重排后的B/T淋巴细胞都会出现反应性增殖,因此 IG/TCR重排克隆性分析并不是特异性很强的分子指标,具有较高的假阳性率和假阴性率;
即使采用免疫组库分析,也会存在难以区分淋巴细胞肿瘤性和反应性增殖的情况;
IG/TCR重排克隆性分析人员应有较深的免疫学、病理学和血液学临床知识背景,分析结果时应密切结合病理学检查、临床情况、标本采集时有无感染、自身免疫病等情况综合分析,尤其应注意区分肿瘤性的单克隆和免疫反应导致的寡克隆增生。
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 楼主| 发表于 2017-5-6 11:40:11 | 显示全部楼层
近年来,肿瘤免疫治疗被认为是未来攻克癌症的关键手段。尽管免疫治疗在黑素瘤中取得了举世瞩目的成绩,迄今为止尚无任何免疫疗法在胰腺癌中起作用。胰腺癌是否具备特殊的免疫微环境,其免疫耐受的机理是什么都是长久以来悬而未决的问题。为了解决这一难题,浙江省胰腺癌诊治创新团队在梁廷波教授的带领下,从T细胞免疫组库入手,利用最新的高通量测序方法,首次揭示了T细胞在胰腺癌人群中的分布特点。研究发现胰腺癌组织中的T细胞克隆群体与外周血中的T细胞克隆群体极其相似,并揭示了T细胞克隆在胰腺癌患者与正常人群中的分布差异。研究同时根据免疫组库特点发现了胰腺癌可分为两类截然不同的人群,并且其发现的胰腺癌独特T细胞克隆为后续开发胰腺癌疫苗、细胞治疗等免疫疗法提高了重要基础。这些新发现不但在国际上首次从TCR角度揭示了胰腺癌免疫微环境的特点,也为在外周血中监测肿瘤免疫状态的新思路提供了理论基础。论文被SCI期刊《Scientific Report》录用
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发表于 2017-6-13 11:15:18 | 显示全部楼层
楼主 知道那个最后一段的论文被SCI期刊《Scientific Report》录用,是哪篇不   没有找到  哈哈哈
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