T细胞受体库测序（T cell receptor repertoiresequencing，TCR-Seq）是以生物信息学（Bioinformatics）全面高速分析高通量测序技术（High-throughputsequencing，HTS）检测靶向扩增后的T细胞抗原识别决定性表面分子，即T细胞受体（T cellreceptor，TCR）多样性的检测技术，用以揭示机体在生理和病理状态下T细胞介导的细胞免疫应答（T cell-mediated immuneresponse）状态改变。
T细胞介导的细胞免疫应答过程中，抗原呈递细胞（antigen-presenting cell，APC）摄取抗原（Ag）、消化形成抗原-MHC分子复合物，并呈递给T细胞。T细胞通过自身T细胞受体β链中V-D-J基因重排后的CDR3β参与抗原识别。
TCR的基因由可变区（V）、多变区（D）、结合区（J）和恒定区（C）四部分基因片段组成，形成互补决定区（complementarities determining region,CDR）和间隔的4个骨架区（frameworkregion,FR），基因结构如下图所示。在T细胞发育过程中CDR1、2和FR区域相对保守，CDR3区由V、D和J进行重排而形成具有功能的TCR编码基因（T细胞克隆），由于V（65~100种）、D（2种）、J（13种）基因片段本身具有多样性，此外，由于在重排的过程中，在VD及DJ的连接区经常有非模板的核苷酸的随机插入或删除，进一步增加了CDR3区的多样性。这种基因片段连接的不准确性使TCR的表达呈多样性，以识别各种不同的抗原。
TCR基因结构，左：α链基因结构，右：β链基因结构
TCR-seq常用于评价各种免疫相关疾病和遗传性突变引起的某个物种所有T细胞或特定T细胞激活介导的细胞免疫反应中TCR基因重排碱基序列，以及各序列的丰度，用于研究不同T细胞克隆的转录情况和相互间关系，从而揭示更深层次的T细胞功能特异性，继而解释免疫应答机制、免疫耐受原因，免疫调节形式等相关生命现象。
TCR-seq的应用方向：（1） 肿瘤免疫治疗后的监测和治疗指导；
（2） 抗感染免疫治疗效果和耐受性评估；
（3） 移植排斥反应中急性排斥反应的预测和干预指导；
（4） 自身免疫疾病的临床试验和科学研究；
（5） 感染性和神经可塑性疾病的生物标志物。
技术参数样 品 准 备
测 序 策 略
推 荐 数 据
周 期
1μg RNA
2x105T淋巴细胞
HiSeq PE250测序
2.5 Gb clean data
5 Gb clean data
40个工作日
建库方法工作流程
康测科技技术优势
（1） 靶向检测TCR的RNA序列，与DNA分析相比，获得更为全面和准确的TCR多样性信息；
（2） 自主创新的UID技术帮助实现TCR表达量的绝对定量；
（3） 非多重PCR，可检测到更多的V-J pairing多样性；
（4）UID技术纠正PCR和测序错误，锁定真实序列，准确分析TCR的多样性；
（5） 提供从样本处理、TCR扩增、建库测序到数据分析的一站式完善服务；
（6） 根据用户的具体需求，提供个性化的数据分析内容。
部分结果展示
V-J 基因对使用频率分布图
CDR3 编码产物长度分布
CDR3 编码产物 motif 分析
组间多样性比较
案例解析TCR测序发现肿瘤组织中TCR多样性降低
通过TCR-seq获得α链和β链全长序列信息，发现大部分细胞的TCR中α链和β链都是唯一的（unique）。拥有一对完全一样的α链和β链可能来源于同一祖细胞，α-β链配对模式为3个以上细胞共有的情况，作者将其定义为扩增克隆（clonal）。
正常组织和外周血中发现的克隆TCR只占总CD8+T细胞的10%左右，而在肿瘤组织中，该比例高达约30%。与外周血或癌旁组织相比，肿瘤组织CD8+T细胞的TCR克隆要高得多，在调节T细胞中也发现了类似的富集现象，这可能是由于肿瘤病灶处的 T细胞被激活并增殖导致的。
肝癌肿瘤组织中，有两个甚至多个克隆 TCR 的 T 细胞比例升高
肿瘤微环境内的T细胞易于发生耗竭或调节T细胞发生抑制，在肝细胞癌（HCC）肿瘤微环境中的肿瘤浸润细胞，效应CD8+T细胞更少，而耗竭细胞更多。且越是晚期的患者，T细胞的耗竭趋势越明显。克隆的T细胞群（含有4个以上的克隆细胞）也更多的表现出耗竭趋势。
参考文献
ZhengC,ZhengL,YooJK,etal.LandscapeofInfiltratingTCellsinLiverCancerRevealedbySingle-CellSequencing.[J].Cell,2017,169(7):1342-1356.
