免疫组库（immune repertoire, IR）：是指个体在特定时间点其循环系统中所有功能多样性B淋巴细胞和T淋巴细胞的总和。免疫组库分析：通过分析决定B细胞受体（B cell receptor, BCR）或T细胞受体（T cell receptor, TCR）多样性的互补决定区（CDR区），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。T淋巴细胞（T cell）和B淋巴细胞（B cell）主要负责适应性免疫应答，其抗原识别主要依赖于T细胞受体（T cell receptor, TCR）和B细胞受体（B cell receptor, BCR），TCR由α、β两条肽链组成，BCR是由两条重链和两条轻链组成。编码轻链（α链）的基因簇上分别有L, V, J，C 四类基因片段。其中L是前导片段(leader segment), V是可变片段(variable segment) ，J代表链接片段(joining segment), C代表恒定片段(constant segment)。编码重链（β链）的基因簇上有五类基因片段, 比α链多出来的是 D（diversity segment）多样性片段。同时，在重链的J和C片段之间存在增强子，并且重链的C区决定抗体亚型。在胚胎细胞中，V、J、D和C基因是分散排列的，在B细胞发育成熟过程中，基因组中组成免疫球蛋白分子的各个基因开始发生重排：在轻链上V区基因发生V-J重排, 而在重链上先是D片段和J片段相连, 然后V片段链接上D-J片段, 形成V-D-J复合体。最后它们都会和C基因链接, 完成基因重排，转录并翻译成蛋白。然后重链和轻链复合, 完成加工并运输锚定在细胞膜上。
由于重排过程选择的片段是随机的，所以随机重排的结果可以产生108-10种免疫球蛋白分子。其次, 淋巴细胞在成熟后还会发生体细胞突变, 又极大的增加了抗体的多样性。综合来看, H链和L链可能的组合数预计可达1011以上，这是我们的肌体可以抵御复杂体外环境微生物侵袭感染的重要机制。
图1 免疫球蛋白的基因重排以及BCR、TCR的生成。图片引自Cancer Lett. 2018;416:42-56.
技术路线
分析内容- 测序数据质量评估；
- 比对与注释：样本基本信息结果统计，样本contig注释信息结果统计，样本consensus序列注释信息结果统计；
- Clonotype分型；
- 多样性分析：样本间Clonotype比较，Overlapping Clonotype聚类分析，Overlapping Clonotype差异分析
- 单细胞测序选项：CDR3特征分析，V/J基因特征分析，V-J paired特征分析
应用方向肿瘤：肿瘤免疫治疗评估；自身免疫性疾病：免疫病病程研究，药物作用机制，诊断biomarker等；抗体评估：抗体库测序，群体免疫反应评估；感染性疾病：感染过程中免疫动态变化，病原感染biomarker，药物作用机制；移植：受体免疫重构研究，排异反应研究。样本类型外周血、细胞悬液，胸腹水，组织等
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