标题：特发性炎性肌病患者肌肉组织中的TCRβ克隆具有相同的结构特征，并与疾病活动性相关 发表期刊：Frontiers in Immunology 发表时间：2024年1月 影响因子：7.3 本研究通过高通量TCR测序技术对IIM患者和健康对照组的血液和肌肉组织进行TCRβ测序，并将结果与疾病活动标志物进行比较，旨在了解治疗前新诊断的自身免疫性肌病（IIM）患者的T细胞受体（TCRβ）在血液和肌肉组织中的表现，并分析其与疾病活动性的关系，为肌炎的免疫学机制提供了新的见解。 研究将所有20名患者的肌肉活检和外周血中的TCRβ链测序结果与健康对照的外周血TCRβ链测序结果进行了比较，结果发现在所有IIM患者的肌肉组织和外周血以及一些健康对照组的外周血中检测到了多个扩增的TCRβ克隆（图1A）。与健康对照组和IIM患者的血液样本相比，IIM患者的肌肉组织中的TCRβ克隆显著扩增，表现为显著更高的Gini指数（图1B），同时反映在Shannon指数（图1C）和Simpson指数（图1D）的显著较低多样性上。此外，不同亚型或抗体状态下的IIM患者之间在TCRβ克隆谱上没有显著差异。总之，研究表明IIM患者的肌肉组织中的TCRβ克隆频率高于血液样本，且TCRβ克隆在IIM患者中的扩增可能与其免疫反应有关。
图1 Shannon 指数和Simpson指数能够衡量TCRβ的多样性，指数越大表明多样性越高。其中，Shannon指数更适合反映高频序列的多样性，而Simpson指数对低频序列更为敏感。Gini指数能够衡量样品中克隆扩增的总体情况，Gini指数为0表示样本中的所有克隆具有相同的频率(即所有克隆具有相同数量的聚类读取)，而指数为1表示单个克隆负责所有读取。 研究发现，20例IIM患者中，肌肉组织中存在的主导克隆都可以在外周血中找到，并且其中的13例患者中，这些克隆甚至在外周血TCRβ库中仍然占主导地位。然而约28%的主导克隆是肌肉特异性，即它们无法在外周血TCRβ库中重新追踪到。
图2 此外，肌肉组织中的克隆具有比外周血中的克隆更长的CDR3区域，并且使用某些TCRVβ基因的比例更高。且肌肉特异性克隆与肌肉和外周血共有的克隆相比，具有更长的CDR3长度和更高的疏水性（图3）。同时，肌肉特异性克隆中TRBV20-1的使用频率显著高于共享克隆，而TCRV29-1在共享克隆中的使用频率显著高于肌肉特异性克隆。
图3 综上所述，IIM 患者的肌肉组织和外周血共享显性 TCRβ 克隆。肌肉中存在的 TCRβ 克隆，尤其是肌肉限制性克隆，具有与仅在外周血中发现的克隆以及肌肉组织和外周血共享的克隆中所见的特征不同的特征。 研究发现，在外周血液中，TCRβ的克隆性、多样性和异质性并不与肌肉力量、肌酸激酶水平等疾病活动指标相关。但在肌肉组织中，TCRβ的克隆扩张程度与肌酸激酶水平呈正相关，而TCRβ的多样性则与肌酸激酶水平呈负相关（图4）。此外，研究还发现了在外周血液中并未出现，但在肌肉组织中存在的特异性克隆。
图4 图4使用皮尔逊相关系数来衡量两个变量之间的线性关系强度 该研究基于UMI 的高通量测序技术对比IIM患者肌肉组织和外周血中的TCR β，结果发现IIM患者肌肉组织和外周血中都存在多个扩增的TCRβ克隆，其中肌肉组织中的TCRβ克隆明显扩展，表现出更高的丰度和更低的多样性，这表明肌肉组织中的T细胞反应更为活跃，可能是IIM发病机制的重要组成部分。此外，研究团队发现肌肉组织中的优势TCRβ克隆具有更长的CDR3区和更高的疏水性，且肌肉组织中TCRβ受体的一些特征可能与肌肉疾病的活动程度有关联。 综上所述，IIM患者肌肉组织中的TCRβ异常克隆扩张可能是这种疾病发病机制的一个因素，这些发现不仅加深了我们对IIM发病机制的理解，也为未来开发针对性的免疫干预策略提供了理论依据和潜在靶点。 艾沐蒽生物开发的ImmuHub® TCR测序平台，针对RNA开发了一套检测产品，通过5’RACE的方法进行扩展和建库，引入独特的UMI进行文库构建。这可对后续PCR扩增或测序过程中的错误进行有效纠正，还原真实的数据，有效杜绝PCR扩增错误和测序错误，从而提高结果准确率。艾沐蒽的ImmuHub®测序平台可以为特发性炎性肌病在TCR方面的研究提供更多帮助。 参考文献：Anang DC, Walter HAW, Lim J, Niewold ITG, van der Weele L, Aronica E, Eftimov F, Raaphorst J, van Schaik BDC, van Kampen AHC, van der Kooi AJ, de Vries N. TCRβ clones in muscle tissue share structural features in patients with idiopathic inflammatory myopathy and are associated with disease activity. Front Immunol. 2024 Jan 10;14:1279055. doi: 10.3389/fimmu.2023.1279055. PMID: 38268914; PMCID: PMC10806010. 杭州艾沐蒽生物科技有限公司成立于2016年，是国际前沿的专注于免疫驱动医学技术的国家高新技术企业。创始人团队来自美国芝加哥大学，在2010年开始使用免疫组基因高通量测序技术开展各种疾病相关研究，于2016年通过自主研发，全国首家推出NGS-MRD血液肿瘤微小残留病（MRD）检测Seq-MRD®，并授权泛生子（纳斯达克代码：GTH）使用。同时，公司拥有Immun-Traq®肿瘤治疗伴随诊断、Immun-Cheq® |T细胞免疫测评以及ImmuHub®免疫组测序科研服务产品，并布局有基于AI机器学习算法的T-classifier®肿瘤早筛、单细胞测序、TCR-T和抗体发现等平台管线。目前为止发表了数十篇论文，其中包括：Nature(IF:65), Signal Transduction and Targeted Therapy(IF:40), Cellular and Molecular Immunology(IF:24), Nature Communications (IF:17)等多篇高分杂志。公司构建几十项发明专利和软件著作权为核心的自主知识产权体系，为医院临床、生命科学研究、新药开发等提供解决方案和产品。艾沐蒽专注于通过解码适应性免疫系统来改变疾病的诊断和治疗，并致力于推进免疫驱动医学领域发展。