TCR二代测序评估造血细胞移植后的免疫重建

造血细胞移植是许多恶性血液系统疾病和自身免疫性疾病的重要治疗手段,移植后免疫重建的好坏与患者的生存结局息息相关,而T细胞库的多样性是反映免疫功能完善与否的重要指征。随着高通量测序(HTS)的发展,对TCR库尤其是β链的丰富性、多样性、克隆性的详细分析可以提供细胞移植后免疫重建的精准定性和定量的测量,从而评估治疗效果,预测生存结局,指导进一步的临床治疗。

发表于Journal of Allergy and Clinical Immunology杂志的一篇文章证明了严重联合免疫缺陷(SCID)患者移植后的TCR β库的多样性差则预示着免疫重建失败,可能需要二次干预。

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发表时间:2022年3月

影响因子:14.2

研究方法:有31名接受造血细胞移植(HCT)(n=28)或基因治疗(GT)(n=3)作为一线最终治疗的SCID儿童纳入研究。分别在HCT之前和HCT后3个月、6个月、12个月及每年治疗后采集外周血样本,最长达4年,提取RNA,使用5`RACE+UMI(独特分子条形码)技术进行TCR β链二代测序。

研究结果

图1

通过Shannon[H]和Simpson[1-D]指数测量观察到在细胞治疗后3个月时库多样性严重受限,在6个月时显著改善,多样性增加(P<0.01)(图1A-C).

在所有接受HCT的患者中,3个月时Shannon[H]指数≤5.2的患者被认为需要进行第二次干预(异体HCT或GT),当需要第二次干预时,HCT被认为是不成功的。与不成功的HCT相比,成功HCT后的多样性改善更快(图1D)。

图1

在治疗后6个月,H指数与初始CD4+T细胞总数显著相关(Rs = 0.89;P=0.001)(图1E),T细胞是预测免疫重建质量的生物标志物。

图1F反映了基因型与HCT后免疫重建的关系。12名存在IL2RGIL7RJAK3基因缺陷的患者与11名存在RAGDCLRE1C基因缺陷的患者相比,TCR多样性的发展动力学相似(RAG/DCLRE1C组在3个月的时间点仅有1个样本,不足以评估两组之间的差异是否显著)。

图2

在RAG/DCLRE1C组中,无预处理或免疫抑制(immune suppression)的HCT的多样性持续低于清髓性(MAC)或低强度(RIC)预处理的HCT(P <0.01)(图2A);而在IL2RG/IL7R/JAK3组中,接受HCT免疫抑制的12名患者均达到正常的多样性(图2B)。

从HCT后12个月开始,来自匹配供体的HCT比来自不匹配供体的HCT具有更高的TCR多样性(P=0.01)(图2C)。

图3

HCT后6个月的CD4+T细胞计数超过500个/mm3或初始CD4+T细胞计数超过200个/mm3与HCT后24和36个月更高的TRB多样性相关(P <0.01)(图3A、B),说明HCT术后6个月的CD4+T细胞计数可预测持续的免疫重建。

与7例健康儿童相比,所有27例SCID患者在HCT后3个月的TRB序列富含CDR3顶端含有半胱氨酸残基的独特reads——这是一种自我反应性的生物标志物(图3C)。在SCID治疗后的早期T细胞库中,这种分子特征的出现可能有助于解释在这些患者中发生自身免疫性疾病的风险更高。

结论
对TRB库多样性和组成的分析可以详细评估细胞治疗后免疫重建的质量。HCT后3个月的低TRB多样性可能识别有免疫重建失败风险的患者,从而促使立即进行第二次干预。

艾沐蒽基于Immun-Cheq®对造血干细胞移植(HSCT)患者血液中的T细胞进行TCR测序分析,重点聚焦于TCR库的克隆性、多样性、单克隆T细胞比例,进而分析患者免疫重建水平。

HSCT患者Immun-Cheq®检测介绍
01
检测方法
HSCT患者Immun-Cheq®检测基于免疫组二代高通量测序技术平台,利用分离后的T细胞的受体β链RNA作为模版,配合5’RACE聚合酶链式反应技术来检测有功能的T细胞受体的V-(D)-J基因重组,通过进行深度基因测序,并使用世界先进的生物信息学分析算法对数据进行分析,让免疫系统数字化和可视化。

02
Immun-Cheq®检测功能
通过分析以下四大指标,反映受检者免疫重建状况。

HSCT患者Immun-Cheq®检测报告图示

1
评估免疫系统恢复状况
健康人T细胞库具有很高的多样性,疾病患者免疫功能受损,T细胞库多样性差。通过检测到的T细胞(TCR库)多样性,评估患者免疫功能恢复状况。对HSCT患者来说,多样性越高,免疫重建质量越好。

2
评估免疫系统储备
通过独有的TCR建库技术方法能够较为准确反应初始T细胞比例。在胸腺中发育成熟的初始T细胞能够识别陌生疾病抗原,反映免疫系统储备能力。上文研究表明初始T细胞含量也是评估免疫重建效果的指征之一。

3
评估免疫应激状况
T细胞克隆性反映免疫系统识别抗原后的应激状况。有研究表明造血干细胞移植后近期的T细胞克隆性可以反映患者对治疗的免疫应答程度,有免疫应答反应的患者预后更好。

03
适用人群
Immun-Cheq®除了适用于造血干细胞移植患者评估免疫重建之外,还可应用于健康/亚健康人群、使用提升免疫力药物(或方法)的人群、患病用药人群等,评估免疫系统健康状况。更多详细介绍可见基于基因测序的可视化免疫力检测—Immun-Cheq®检测更深、更全、更灵敏(点击链接即可阅读原文)
04
检测流程和样本要求
(1)检测流程:

(2)样本要求:

5ml左右血液样本(EDTA抗凝管), 4°C 运输,24-48h内送达。

(3)检测周期:

收到样本后,15个工作日内出具结果报告。

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关于艾沐蒽

杭州艾沐蒽生物科技有限公司成立于2016年,是国内前沿的专注于免疫基因组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®疾病早筛、单细胞测序、TCR-T药物开发等平台管线。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。

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