BMC | 艾沐蒽助力传染病诊治国家重点实验室解码TCR克隆型与乙型肝炎的相关性文章发表

2021年1月23日,杭州艾沐蒽生物科技有限公司助力浙江大学医学院附属第一医院传染病诊治国家重点实验室研究团队在《BMC Infectious Diseases》杂志上,发表题为:Restricted TcR β chain CDR3 clonotype is associated with resolved acute hepatitis B subjects。

在这项研究的结果表明:在急性乙型肝炎(AHB)受试者中,有57种TCRβV克隆型可能与乙型肝炎表面抗原(HBsAg)的血清转化有关,特别是TCRBV6-4 / BD1(BD2)/ BJ2-2。另外,TCRβ链CDR3的克隆多样性与HBsAg的血清转化之间可能没有明显的关系。

摘要

T细胞在乙型肝炎病毒(HBV)感染的预后中起着重要作用,并参与患者从乙型肝炎病毒表面抗体(HBsAb)阴性到阳性的血清转化。为了比较有无乙型肝炎表面抗原(HBsAg)转化为乙型肝炎表面抗体(HBsAb)的受试者中的T细胞受体β链可变区(TCRβV)互补决定区3(CDR3)的变化,使用免疫组高通量测序对急性乙型肝炎(AHB)和慢性乙型肝炎(CHB)受试者以及健康对照的(HC)外周血单核细胞中CDR3的克隆型和多样性进行分析。有57种TCRβV克隆型可能与AHB受试者的HBsAg血清转化有关,但TCRβV CDR3的多样性与HBsAb阳性状态没有显著相关。

背景

外周血中HBsAb(HBsAg血清转化)的出现,可以表明急性乙型肝炎患者已从复发性HBV感染中恢复了对身体的保护作用。HBsAg的血清转化也是正在接受抗病毒治疗慢性乙型肝炎患者的理想的预后。目前,大多数关于HBsAg的血清转化的研究都是基于HBV本身的病毒水平,但尚不清楚HBsAb产生的确切机制。而宿主会产生抗原特异性T细胞,其功能由T细胞受体(TCR)决定,并且当病原体或外源抗原侵入宿主时,这些T细胞可以帮助B细胞产生HBsAb。通过测量特定TCR CDR3序列的多样性以及不同生理或病理状态下的频率变化,可以清楚地了解相应T淋巴细胞的克隆扩增程度,并了解T细胞在HBsAg血清转化中的作用。

方法学

通过5’RACE无偏好性扩增方法扩增TCR序列,并构建了测序文库。使用艾沐蒽ImmuHub®TCR分析系统对文库进行了深层测序和分析。确定了TCRβ链互补决定区3(CDR3)的核苷酸和氨基酸(AA)序列,并对CDR3序列进行多样性分析,以及对组间样本的统计学分析。

结果

三组之间的CDR3和独特CDR3的数目均无差异,CHB组中独特CDR3 / CDR3的比率显著低于HC组,但在AHB和HC组之间没有发现显著差异。另外,使用多样性指数表示每个组的多样性,组间没有发现显著差异。

组间比较V / D / J组合的频率

通过IMGT数据库比较获得每个样品的所有V / D / J组合,并从13个样品中选择频率最高的前10个V / D / J基因组合。AHB和HC组之间TcRBV20-1 / BD1 / BJ1-2存在显著性差异。(图1)

图1

另外,比较了三组中其余(不包括前十名)的频率,AHB组的克隆基因型TcRBV6–4 / BD1(BD2)/ BJ2–2与CHB组之间的差异具有统计学意义。同时,HC组的克隆基因型TcRBV6 / 4 / BD1(BD2)/ BJ2–与AHB组之间的差异也具有统计学意义。(图2)此外,AHB和CHB组之间有57个不同克隆,AHB和HC组之间有180个不同克隆,CHB和HC组之间有135个不同克隆。

图2

组间比较TCRβV(βJ)的频率

分析每个样本中V和J片段的使用率,除AHB_H16 样品中的BV24和BJ2-1以外,样本均无显著差异。(图3)

图3

两组之间TCRβV CDR3的克隆重叠率比较

对测序数据和免疫组库比对后得到样本的免疫组数据,并计算每组样本之间的克隆重叠率,用Baroni–Urbani和Buser(BUB)指数表示。三组之间无显著差异。图4显示了重叠率的热图和箱线图。

图4

CDR3多样性与免疫系统稳定性之间的关系

基于上述T细胞CDR3免疫库(IR)比较和分析了三组中V / D / J基因克隆的多样性。比较三组的香农熵指数(SE)和逆辛普森指数(IS),将每个克隆视为每个种类,并将每个克隆序列的数量视为每个种类的丰富度。三组之间的SE和IS差异均无统计学意义。

图5

总结与讨论

在这项研究中,使用多样性指数(SE和IS)评估T细胞克隆(TCRβV CDR3)的多样性,结果显示CDR3序列的三组之间无显著差异。结果表明,在急性乙型肝炎(AHB)受试者中,有57种TCRβV克隆型可能与乙型肝炎表面抗原(HBsAg)的血清转化有关,特别是TCRBV6-4 / BD1(BD2)/ BJ2-2。另外,TCRβ链CDR3的克隆多样性与HBsAg的血清转化之间可能没有明显的关系。但是,需要对其他受试者进行进一步的研究以证实这一假说,这将改善慢性乙型肝炎HBeAg + 受试者预后的预测。

参考文献:

1. Xiao, D., Wang, J., Chen, Z. et al. Restricted TcR β chain CDR3 clonotype is associated with resolved acute hepatitis B subjects. BMC Infect Dis 21, 111 (2021). https://doi.org/10.1186/s12879-021-05816-2