什么是免疫组库测序?有什么作用?
生活随笔
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什么是免疫组库测序?有什么作用?
小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.
整個人類的免疫大分子的多樣性是十分龐大的 。但是就多帶帶的某個人,每個人的免疫組庫的大小就十分有限了。個體免疫組庫的內(nèi)容受三個因素的控制:遺傳因素(HLA分型);抗原(包括病原體)接觸史;和時時刻刻的免疫調(diào)控。免疫組庫依賴過去二十年免疫學技術(單克隆抗體,流式細胞儀,用表面抗體進行細胞分類等)的最新進展;也依賴過去二十年分子生物學技術(PCR, 多重PCR, 高通量測序)的最新進展;它更有賴于過去二十年信息技術的飛速發(fā)展(電腦硬件,軟件,計算能力,信息儲存能力等)。個體化的免疫組庫研究在不久的將來就可以用來做疾病相關性研究,對疾病機理進行一個全新角度的探討。以前認為和遺傳密切相關的很多“多 基因病”很可能就是免疫系統(tǒng)的疾病,可以通過研究免疫組庫得到一些答案或線索。這些結果可以促進對更多疾病的早期診斷,治療甚至預防。通過跟蹤疫苗免疫后免疫組庫的變化,可以開發(fā)出更有效,更安全的疫苗。免疫組庫技術無疑也會成為新藥開發(fā)的一個熱門技術。
帶著同樣的問題,問度娘,找到一個比較全面介紹的網(wǎng)頁,雖然是某公司的產(chǎn)品介紹,但是正因為是產(chǎn)品說明,對于初了解者來說,信息全面而客觀,科學。http://www.biomart.cn/specials/bgitechsolutions;看完之后,問題寶寶又產(chǎn)生了很多問題:1)免疫組庫為什么只關注T細胞,B細胞?免疫細胞的種類還有許多。2)如果基因的再編輯使得TCRBCR的CDR區(qū)多樣性,因此選擇針對其mRNA,那為什么會有DNA水平測序?3)說到免疫研究,為什么離不開MHC區(qū)域?看過樓上幾位的解答,問題2和3在心中都有一定的解答。問題2)如summers所說,DNA水平選擇多重PCR方法,側重研究基因重組信息,這也是TCRBCR多樣性之一。問題3)如雨宵子晴所說,個體免疫組庫的內(nèi)容受三個因素的控制:遺傳因素(HLA分型);抗原(包括病原體)接觸史;和時時刻刻的免疫調(diào)控。HLA基因即人的MHC基因,編碼產(chǎn)生的MHC-I、II、III參與抗原遞呈與免疫應答密不可分,當然在研究范圍。同時搜了些內(nèi)容補補有關MHC的基礎,網(wǎng)站,http://blog.sina.com.cn/s/blog ... .html問題1)的答案,看過之后,這是不是為了抓住問題的主要部分,就重避輕,把復雜問題簡單化,研究的哲學思路。一切開明后,新的疑惑又來了,MHC區(qū)域與免疫組庫是怎么樣一種關系,包含關系?還是并集關系?在測序方面,兩者的研究策略不同,那么在疾病機理研究方面怎么處理這種關系,是都考慮,還是一種即可。
免疫組庫測序以 T/B 淋巴細胞為研究目標,以多重PCR或5’RACE技術目的擴增決定B細胞受體(BCR)或T細胞受體(TCR)多樣性的互補決定區(qū)(CDR區(qū)),再結合高通量測序技術,全面評估免疫系統(tǒng)的多樣性,深入挖掘免疫組庫與疾病的關系。免疫組庫是指在任何指定時間,某個個體的循環(huán)系統(tǒng)中所有功能多樣性B細胞和T細胞的總和。人體淋巴細胞主要包括T細胞、B細胞。B細胞約占外周淋巴細胞總數(shù)的20%,其主要功能是產(chǎn)生抗體介導體液免疫應答。B細胞抗原受體((B cell receptor, BCR)是B細胞識別抗原的一種膜表面免疫球蛋白(SmIg),具有抗原結合特異性。BCR由兩條重鏈和兩條輕鏈連接而成,其中重鏈分為可變區(qū)(V區(qū))、恒定區(qū)(C區(qū))、跨膜區(qū)及胞質區(qū);輕鏈則只有V區(qū)和C區(qū)。V區(qū)由VH和VL兩個結構域組成,它們各由三個互補決定區(qū)(CDR1、CDR2和CDR3)組成(圖1),CDR的氨基酸組成和排列順序呈現(xiàn)高度多樣性,在同一個體內(nèi),可高達109~1012,構成容量巨大的BCR庫,賦予個體識別各種抗原、產(chǎn)生特異性抗體的巨大潛能,這三個CDR均參與對抗原的識別,共同決定BCR的抗原特異性。T細胞主要功能是介導細胞免疫。T細胞抗原受體(T cell receptor,TCR)是T細胞特異性識別和結合抗原肽-MHC分子的分子結構,大多數(shù)TCR由α和β肽鏈組成,少數(shù)T細胞的TCR由γ和δ肽鏈組成。每條肽鏈又可分為可變區(qū)(V區(qū)),恒定區(qū)(C區(qū)),跨膜區(qū)和胞質區(qū)等幾部分,而α和β兩條肽鏈的V區(qū)(Vα、Vβ)又各有三個高變區(qū)CDR1、CDR2、CDR3,其中以CDR3變異最大,直接決定了TCR的抗原結合特異性。TCR的CDR3由V、D、J三個基因編碼,在淋巴細胞的成熟過程中,通過V、D、J基因的重排形成了各種重組序列片段,再加上DNA堿基的SNP、Indel突變形成了T細胞的多樣性。綜上所述,免疫組庫擁有6種主要的肽鏈,分別為BCR的輕鏈和重鏈、TCR的α、β、γ和δ鏈。免疫組庫中每一種免疫蛋白彼此間結構差異很小,但亞型種類繁多,正是這種多樣性對健康起著至關重要的作用,免疫蛋白的亞型越多,越能有效抵抗病原體,亞型越少越容易感染疾病(圖2)。除此之外,其它很多年齡、環(huán)境、疾病誘發(fā)以及用藥等因素也影響著免疫組庫的多樣性。免疫組庫測序可應用于疫苗和醫(yī)藥的研發(fā)、生物標志物的發(fā)現(xiàn)、微小殘留病(Minimal Residual Disease,MRD)檢測、自身免疫性疾病的研究以及移植后監(jiān)測等領域,例如在疾病特異的生物標志物的研究中,可通過高通量測序在患有同種疾病的人群中找到疾病特異性的CDR3,經(jīng)過驗證后的這些CDR3序列就可以作為代表該病的并可以從外周血中查到的Biomarker;自身免疫性疾病的研究如類風濕性關節(jié)炎,可以通過高通量測序識別潛在自體反應克隆來定量早期或已確診的類風濕性關節(jié)炎的外周血的T細胞組庫,作為早期診斷用藥的依據(jù);關于疫苗的研發(fā),我們可以通過分析不同年齡段的人群注射疫苗后的效果來促進針對不同人群的疫苗研發(fā);對于腫瘤研究,我們可通過比較患者用藥前后免疫組庫的變化來監(jiān)測疾病指導用藥,預防腫瘤復發(fā)。
免疫組庫主要是針對各類疾病的預防和治療興起的,韓健在這方年做得很好。摘自韓健“不管是診斷還是治療,如果只是單純地看一個方面(腫瘤相關的體細胞突變),很可能效果還是不夠好。關于腫瘤相關的體細胞突變,國際上有很多出色的科研合作項目,也產(chǎn)生了可喜的成果。我們做免疫組庫測序,目的就是從另外一個角度(免疫力)提供更多的信息來綜合地評估腫瘤。”可見,利用高通量測序分析免疫組庫,將會對腫瘤等疾病的認識更深,有助于了解免疫在其中發(fā)揮的作用。
免疫組庫技術是免疫學研究領域的一個開創(chuàng)性重大技術突破。從群體的角度講,人類的免疫大分子的多樣性是十分可觀的,因為人類幾乎能對所有外來感染源產(chǎn)生免疫反應。可是在個體水平,我們的免疫組庫的大小就有限了。個體免疫組庫的內(nèi)容受三個因素的控制:遺傳因素;抗原接觸史;和時時刻刻的免疫調(diào)控。個體化的免疫組庫研究很快就可以用來做疾病相關性研究,尋找Biomarker,對疾病機理進行一個全新角度的探討。研究免疫組庫的結果可以促進對更多疾病的早期診斷,治療甚至預防;開發(fā)出更有效,更安全的疫苗;促進新藥開發(fā)。
帶著同樣的問題,問度娘,找到一個比較全面介紹的網(wǎng)頁,雖然是某公司的產(chǎn)品介紹,但是正因為是產(chǎn)品說明,對于初了解者來說,信息全面而客觀,科學。http://www.biomart.cn/specials/bgitechsolutions;看完之后,問題寶寶又產(chǎn)生了很多問題:1)免疫組庫為什么只關注T細胞,B細胞?免疫細胞的種類還有許多。2)如果基因的再編輯使得TCRBCR的CDR區(qū)多樣性,因此選擇針對其mRNA,那為什么會有DNA水平測序?3)說到免疫研究,為什么離不開MHC區(qū)域?看過樓上幾位的解答,問題2和3在心中都有一定的解答。問題2)如summers所說,DNA水平選擇多重PCR方法,側重研究基因重組信息,這也是TCRBCR多樣性之一。問題3)如雨宵子晴所說,個體免疫組庫的內(nèi)容受三個因素的控制:遺傳因素(HLA分型);抗原(包括病原體)接觸史;和時時刻刻的免疫調(diào)控。HLA基因即人的MHC基因,編碼產(chǎn)生的MHC-I、II、III參與抗原遞呈與免疫應答密不可分,當然在研究范圍。同時搜了些內(nèi)容補補有關MHC的基礎,網(wǎng)站,http://blog.sina.com.cn/s/blog ... .html問題1)的答案,看過之后,這是不是為了抓住問題的主要部分,就重避輕,把復雜問題簡單化,研究的哲學思路。一切開明后,新的疑惑又來了,MHC區(qū)域與免疫組庫是怎么樣一種關系,包含關系?還是并集關系?在測序方面,兩者的研究策略不同,那么在疾病機理研究方面怎么處理這種關系,是都考慮,還是一種即可。
免疫組庫測序以 T/B 淋巴細胞為研究目標,以多重PCR或5’RACE技術目的擴增決定B細胞受體(BCR)或T細胞受體(TCR)多樣性的互補決定區(qū)(CDR區(qū)),再結合高通量測序技術,全面評估免疫系統(tǒng)的多樣性,深入挖掘免疫組庫與疾病的關系。免疫組庫是指在任何指定時間,某個個體的循環(huán)系統(tǒng)中所有功能多樣性B細胞和T細胞的總和。人體淋巴細胞主要包括T細胞、B細胞。B細胞約占外周淋巴細胞總數(shù)的20%,其主要功能是產(chǎn)生抗體介導體液免疫應答。B細胞抗原受體((B cell receptor, BCR)是B細胞識別抗原的一種膜表面免疫球蛋白(SmIg),具有抗原結合特異性。BCR由兩條重鏈和兩條輕鏈連接而成,其中重鏈分為可變區(qū)(V區(qū))、恒定區(qū)(C區(qū))、跨膜區(qū)及胞質區(qū);輕鏈則只有V區(qū)和C區(qū)。V區(qū)由VH和VL兩個結構域組成,它們各由三個互補決定區(qū)(CDR1、CDR2和CDR3)組成(圖1),CDR的氨基酸組成和排列順序呈現(xiàn)高度多樣性,在同一個體內(nèi),可高達109~1012,構成容量巨大的BCR庫,賦予個體識別各種抗原、產(chǎn)生特異性抗體的巨大潛能,這三個CDR均參與對抗原的識別,共同決定BCR的抗原特異性。T細胞主要功能是介導細胞免疫。T細胞抗原受體(T cell receptor,TCR)是T細胞特異性識別和結合抗原肽-MHC分子的分子結構,大多數(shù)TCR由α和β肽鏈組成,少數(shù)T細胞的TCR由γ和δ肽鏈組成。每條肽鏈又可分為可變區(qū)(V區(qū)),恒定區(qū)(C區(qū)),跨膜區(qū)和胞質區(qū)等幾部分,而α和β兩條肽鏈的V區(qū)(Vα、Vβ)又各有三個高變區(qū)CDR1、CDR2、CDR3,其中以CDR3變異最大,直接決定了TCR的抗原結合特異性。TCR的CDR3由V、D、J三個基因編碼,在淋巴細胞的成熟過程中,通過V、D、J基因的重排形成了各種重組序列片段,再加上DNA堿基的SNP、Indel突變形成了T細胞的多樣性。綜上所述,免疫組庫擁有6種主要的肽鏈,分別為BCR的輕鏈和重鏈、TCR的α、β、γ和δ鏈。免疫組庫中每一種免疫蛋白彼此間結構差異很小,但亞型種類繁多,正是這種多樣性對健康起著至關重要的作用,免疫蛋白的亞型越多,越能有效抵抗病原體,亞型越少越容易感染疾病(圖2)。除此之外,其它很多年齡、環(huán)境、疾病誘發(fā)以及用藥等因素也影響著免疫組庫的多樣性。免疫組庫測序可應用于疫苗和醫(yī)藥的研發(fā)、生物標志物的發(fā)現(xiàn)、微小殘留病(Minimal Residual Disease,MRD)檢測、自身免疫性疾病的研究以及移植后監(jiān)測等領域,例如在疾病特異的生物標志物的研究中,可通過高通量測序在患有同種疾病的人群中找到疾病特異性的CDR3,經(jīng)過驗證后的這些CDR3序列就可以作為代表該病的并可以從外周血中查到的Biomarker;自身免疫性疾病的研究如類風濕性關節(jié)炎,可以通過高通量測序識別潛在自體反應克隆來定量早期或已確診的類風濕性關節(jié)炎的外周血的T細胞組庫,作為早期診斷用藥的依據(jù);關于疫苗的研發(fā),我們可以通過分析不同年齡段的人群注射疫苗后的效果來促進針對不同人群的疫苗研發(fā);對于腫瘤研究,我們可通過比較患者用藥前后免疫組庫的變化來監(jiān)測疾病指導用藥,預防腫瘤復發(fā)。
免疫組庫主要是針對各類疾病的預防和治療興起的,韓健在這方年做得很好。摘自韓健“不管是診斷還是治療,如果只是單純地看一個方面(腫瘤相關的體細胞突變),很可能效果還是不夠好。關于腫瘤相關的體細胞突變,國際上有很多出色的科研合作項目,也產(chǎn)生了可喜的成果。我們做免疫組庫測序,目的就是從另外一個角度(免疫力)提供更多的信息來綜合地評估腫瘤。”可見,利用高通量測序分析免疫組庫,將會對腫瘤等疾病的認識更深,有助于了解免疫在其中發(fā)揮的作用。
免疫組庫技術是免疫學研究領域的一個開創(chuàng)性重大技術突破。從群體的角度講,人類的免疫大分子的多樣性是十分可觀的,因為人類幾乎能對所有外來感染源產(chǎn)生免疫反應。可是在個體水平,我們的免疫組庫的大小就有限了。個體免疫組庫的內(nèi)容受三個因素的控制:遺傳因素;抗原接觸史;和時時刻刻的免疫調(diào)控。個體化的免疫組庫研究很快就可以用來做疾病相關性研究,尋找Biomarker,對疾病機理進行一個全新角度的探討。研究免疫組庫的結果可以促進對更多疾病的早期診斷,治療甚至預防;開發(fā)出更有效,更安全的疫苗;促進新藥開發(fā)。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的什么是免疫组库测序?有什么作用?的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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