IgTCR基因重排原理及多样性
T细胞性淋巴瘤诊断中TCR基因重排检测的应用

T细胞性淋巴瘤诊断中TCR基因重排检测的应用潘鑫艳;杨长绍;黎贵芸;杨举伦;王丽【期刊名称】《临床与实验病理学杂志》【年(卷),期】2015(000)004【摘要】目的:探讨T细胞受体( T cell receptors, TCR)基因重排检测对T细胞性淋巴瘤诊断的价值。
方法收集T细胞性淋巴瘤30例和淋巴反应性增生组织30例,提取DNA,应用BIOMED-2引物系统中的56条引物进行PCR扩增,核酸分子异源双链凝胶电泳分析结果。
结果30例T细胞性淋巴瘤标本中TCRβ、TCRγ、TCRδ的检出率分别为83.3%(25/30)、93.3%(28/30)、13.3%(4/30),三者联合检测的检出率为96.7%(29/30),30例淋巴反应性增生组织中均未检测出TCR 基因重排。
结论利用BIOMED-2引物系统检测TCR 基因重排可作为T细胞性淋巴瘤的辅助诊断工具。
%Purpose To discuss the TCR gene rearrangements in the diagnosis of T-cell lymphomas. Methods Formalin-fixed and paraffin-embedded samples including 30 cases of T-cell lymphomas and 30 cases of reactive lymphoid hyperplasia were chosen for ex-tracting genomic DNA and PCR amplification using 56 BIOMED-2 primers. PCR products were analyzed by heteroduplex and polyacryl-amide gel electrophoresis. Results In all 30 cases of T-cell lymphomas, 25 cases (83. 3%) showed TCRβ gene monoclonal rear-ran gements, 28 cases (93. 3%) of TCRγ gene monoclonal rearrangements, 4 cases (13. 3%) of TCRδ gene monoclonal rearrange-ments. 29 cases (96. 7%) with TCRβ+TCRγ+TCRδ gene monoclonal rearrangements were detected. but no clonal TCR gene rear-rangements were found in 30 cases of reactive lymphoid hyperplasia. Conclusions The detection of TCR gene rearrangements using BIOMED-2 primers is a useful assistant method for the diagnosis of T-cell lymphomas.【总页数】4页(P400-403)【作者】潘鑫艳;杨长绍;黎贵芸;杨举伦;王丽【作者单位】成都军区昆明总医院病理科,昆明 650032;成都军区昆明总医院病理科,昆明 650032;成都军区昆明总医院病理科,昆明 650032;成都军区昆明总医院病理科,昆明 650032;成都军区昆明总医院病理科,昆明 650032【正文语种】中文【中图分类】R733.4【相关文献】1.TCR基因重排检测在T细胞淋巴瘤病理诊断中的作用 [J], 贾雯;马小兵;2.TCR基因重排检测在T细胞淋巴瘤病理诊断中的作用 [J], 贾雯;马小兵3.聚合酶链反应检测IgH和TCRγ基因重排在Lennert淋巴瘤诊断中的应用 [J], 吕翔;盛瑞兰4.Ig/TCR基因重排分析联合EBER原位杂交检测在原发性胃肠道淋巴瘤诊断中的应用 [J], 王丽;陈玥;潘鑫艳;黎贵芸;徐文漭;李涛;杨举伦5.流式细胞术结合TCR基因重排在T细胞非霍奇金淋巴瘤诊断中的应用 [J], 王冠男;张丹丹;赵武干;高献争;李文才因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
t细胞淋巴瘤tcrγ基因重排特征的分析及检测方法优化

T细胞淋巴瘤TCRT基N重排特征分析及检测方法的优化摘要研究背景与目的淋巴瘤在组织和细胞形态学方面与高度反应增生性淋巴组织的鉴别诊断十分困难,容易造成误诊。
淋巴瘤病理诊断是临床病理工作的难题之一。
目前国内主要依靠以形态学为主、免疫组化为辅的诊断手段。
随着分子生物学的发展,从基因水平研究和分析诊断疾病的技术不断出现并且日趋成熟,为淋巴瘤诊断提供了有效工具。
淋巴瘤是由单克隆淋巴细胞增生所致,而反应增生性淋巴组织则来自于多克隆淋巴细胞,这是二者的重要区别。
编码免疫球蛋白(Ig)或T细胞受体(TCR)的基因经过重排以后,不同克隆之间的重排基因互不相同,因此,基因重排对淋巴瘤的诊断具有特异性价值。
以PCR技术为基础的方法以其简便、高效、廉价及适用面广而在淋巴瘤基因重排研究方面越来越受重视。
但不同研究文献中所采用的引物、PCR条件、PCR产物检测方法等都不尽相同,结果也有差异。
因此,难以找到适于常规临床病理诊断之用的标准程序。
Jurkat细胞是T细胞淋巴瘤基因重排研究中常用的阳性对照细胞,但有关Jurkat细胞基因重排的详细情况也未见报道。
假基因是Ig和TCR胚系DNA中常见的基因,有关假基因参与重排的情况以及在设计引物方面是否应将假基因包括在内也未见有关研究报道。
本实验以TCR基因重排为研究对象,通过优化引物选择、PCR条件及PCR产物的检测方法等,分析T细胞淋巴瘤基因重排检测的最佳方法。
同时,分析TCR基因重排的特点,为进一步研究TCR基因重排提供理论和技术支持。
方法1以TCRy基因重排为研究对象,选用通用引物TVG、VvI及TCR7家族特异性引物为工具。
用正交设计实验优化ⅥI引物的PCR条件。
另选一对TCR[j通用引物作为TCRy引物的补充和比较。
2利用PCR和测序研究Jurkat细胞基因重排情况,分析TCR基因重排的基本特点。
3PCR产物检测方法①利用TCR通用引物检测淋巴瘤克隆性基因重排阳性率,分别用琼脂糖电泳和SSCP分析PCR产物;②将PCR产物分别进行直接测序和克隆后测序,分析TCR基因重排的特点及探索测序方法在基因重排检测中的应用;⑧分析PCR产物中DNA的克隆数与SSCP中条带数目的关系。
淋巴瘤基因克隆性重排检测

血液 肿瘤
细胞遗传学(Cytogenetics)
• 荧光原位杂交(FISH)
辅助诊断
预后分析 指导用药 MRD检测
Focus On Molecular Diagnosis | Leading Precision Medicine
分子检测-淋巴瘤
Moffitt, A. B. and S. S. Dave (2017). J Clin Oncol 35(9): 955-962.
全面覆盖WHO、NCCN、中国指 南和专家共识中涉及的相关基因 遵循临床常规诊断流程,同其它诊 断技术协同使用
无创ctDNA检测
对于获取组织困难的情况,支持采 用外周血ctDNA检测
全方位解读基因变异 相关靶向药物信息
全面覆盖淋巴瘤相关已经上市和正 在临床试验的靶向药物
低频检测分析技术
Ampliseq HD技术有效降低高测 序深度下的背景信号噪音,实现低 至0.1%的检出限
分子检测 检测基因
方法
IG/TCR 基因重排
IGH,IGK, • GEL (PAGE) IGL,TRB, • ABI (CE) TRD,TRG • NGS
• GEL (PAGE)
IGHV超突变
IGH
• ABI (CE)
• NGS
基因突变
EZH2, DNMT3A, IDH2…
• Sanger • NGS
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注意事项
检测到克隆性重排未必一定发生恶性病变 某些良性增生也可呈克隆性重排,如CD8+T细胞淋巴增生性病变、良性单克隆性丙种球蛋白病、皮肤 淋巴瘤样丘疹病、免疫缺陷患者严重的EB病毒感染等;
检测不到克隆性重排也不能排除恶性病变 某些明确恶性病变的免疫缺陷患者中偶尔检测不到克隆性重排,NK/T细胞淋巴瘤中IG和TCR基因呈胚 系结构,即也无克隆性重排。
10.2 BCR和TCR的基因结构及重排机制

BCR的基因结构及其重排机制Ig基因包含分隔的、数量众多的基因片段Ig分子多肽链IgH Ig κIg λ编码基因IGH IGK IGL染色体位置14q32 2p12-p11 22q11包含的基因片段种类IGH VIGH DIGH JIGH CIGK VIGK JIGK CIGL VIGL JIGL CBCR的胚系基因—Ig基因V: variable D: diversityJ: joining C: constantWHO命名委员会人类Ig胚系基因的结构IGH 位于染色体14p32IGK 位于染色体2p12-p11IGL 位于染色体22p11人类Ig胚系基因的结构表中显示各基因片段的总数,括号中为除假基因及无效基因之外的功能基因片段数。
Ig基因V D J CIGH 95(45)239(6)11(9)IGK 90(40)0 5 1 IGL 60(30)0 4 7(4)BCR的基因结构及其重排机制BCR的基因重排❖通过基因重排,每种基因片段选取一个,形成V-D-J(重链可变区)和V-J(轻链可变区)连接后,再与C基因(恒定区)片段连接,才可编码完整的Ig多肽链。
参与BCR基因重排的酶❖RAG1/RAG2•RAG(recombination activating gene)重组激活酶基因•仅表达于不成熟T和B细胞•特异性识别并切除RSS•RAG基因敲除小鼠出现Ig及TCR基因无法重排和表达参与BCR基因重排的酶❖DNA外切酶❖DNA合成酶❖TdT(末端脱氧核苷酸转移酶)❖RSS•r earrangement s ignal s equence•位于Ig胚系基因中V、D、J片段的两端•一个具有回文特征的7核苷酸序列(CACAGTG)与一个富含A 的9核苷酸序列(ACAAAAACC)加上二者之间的12或23bp间隔序列。
9核苷酸9核苷酸7核苷酸7核苷酸基因重排的12-23原则❖带有12bp-RSS的基因片段只能与带有23bp-RSS的片段结合。
TCR的研究分析报告

TCR的研究分析报告T 细胞受体(TCR)是免疫系统中至关重要的组成部分,对于识别和应对病原体以及自身异常细胞起着关键作用。
近年来,对 TCR 的研究不断深入,为免疫学、肿瘤治疗等领域带来了新的见解和治疗策略。
一、TCR 的结构与功能TCR 是由两条不同的多肽链组成,分别称为α链和β链(在某些情况下为γ链和δ链)。
每条链都包含可变区(V 区)和恒定区(C 区)。
V 区负责识别抗原,其结构的多样性使得 T 细胞能够识别种类繁多的抗原。
TCR 识别抗原的过程是一个高度特异性的过程。
抗原通常以与主要组织相容性复合体(MHC)分子结合的形式呈现在细胞表面。
TCR 通过与 MHC抗原复合物的相互作用,触发一系列细胞内信号传导事件,从而启动 T 细胞的活化和免疫应答。
二、TCR 的多样性产生机制TCR 的多样性是免疫系统能够应对各种病原体和异常细胞的重要基础。
这种多样性主要通过基因重排和随机组合来实现。
在 T 细胞发育过程中,TCR 基因的 V、D(仅β链和δ链)和 J 基因片段会发生重排。
这种重排是随机的,产生了大量不同的VDJ 组合。
此外,连接区的不精确连接以及在重排过程中引入的核苷酸的随机插入和删除,进一步增加了 TCR 的多样性。
三、TCR 与免疫应答TCR 在免疫应答的启动和调节中发挥着核心作用。
当 TCR 与特异性的 MHC抗原复合物结合后,T 细胞会迅速活化,增殖并分化为不同的效应细胞,如细胞毒性 T 细胞(CTL)和辅助性 T 细胞(Th)。
CTL 能够直接杀伤被感染或恶变的细胞,而 Th 细胞则通过分泌细胞因子来调节其他免疫细胞的功能。
TCR 信号的强度和持续时间对于决定 T 细胞的命运和免疫应答的结果具有重要意义。
四、TCR 在疾病中的作用(一)感染性疾病在感染性疾病中,TCR 能够识别病原体来源的抗原,启动特异性免疫应答,帮助清除病原体。
然而,某些病原体如 HIV 可以通过变异其抗原,逃避 TCR 的识别,导致疾病的持续和进展。
IgTCR基因重排原理及多样性幻灯片PPT

Figure 4.2
V region of light chain : V gene segment
(VL protein)
(VL gene)
J gene segment
(JL gene)
V region of heavy chain : V gene segment
(VH protein)
(VH gene)
• Combinatorial diversity
320
kappa chain 40Ⅹ 5 = 200
1.9106
lambda chain 30Ⅹ 4 = 120
H chain
40 Ⅹ 25 Ⅹ 6 = 6000
- Combinatorial diversity is likely to be less from the
Figure 4.6
• looping out and deletion : more common
• no deletion
• Enzymatic steps in the gene rearrangement
- RAG (Recombination Activating Genes RAG-1,RAG-2)
- RAG genes, DNA-PK, TdT gene deficiency
⇒ Severe combined immune deficiency(SCID) mouse
• Signal joint and coding joint
• The diversity of the Ig repertoire : four main process
- combinatorial diversity
• multiple gene segments ⇒ different combination
基因重排实验报告模板

实验报告编号:____________________实验日期:____________________实验者:____________________指导教师:____________________一、实验目的1. 理解基因重排的概念及其在淋巴细胞发育中的作用。
2. 掌握基因重排实验的基本原理和操作步骤。
3. 通过实验验证基因重排现象,并分析实验结果。
二、实验原理基因重排是指在淋巴细胞发育过程中,免疫球蛋白(Ig)和T细胞受体(TCR)基因的可变区(V区)、多样性区(D区)、连接区(J区)和恒定区(C区)通过随机组合形成多样性抗体和受体。
基因重排是免疫系统产生高度多样性抗体和受体的关键机制。
三、实验材料1. 抗体或TCR基因DNA模板2. 限制性内切酶(如EcoRI、BamHI等)3. DNA连接酶4. dNTPs(脱氧核糖核苷酸)5. DNA聚合酶6. DNA标记物7.琼脂糖凝胶电泳试剂8. 实验仪器:PCR仪、电泳仪、凝胶成像系统等四、实验方法1. DNA提取:根据实验需求,提取抗体或TCR基因DNA模板。
2. 限制性内切酶消化:将DNA模板与限制性内切酶(如EcoRI、BamHI等)混合,进行消化反应,产生具有黏性末端的DNA片段。
3. DNA连接:将消化后的DNA片段与DNA连接酶、dNTPs等试剂混合,进行连接反应,形成重组DNA分子。
4. PCR扩增:将连接后的DNA分子作为模板,利用PCR技术进行扩增,获得目的基因片段。
5. 琼脂糖凝胶电泳:将扩增后的DNA片段进行琼脂糖凝胶电泳,观察基因重排结果。
6. 数据分析:根据电泳结果,分析基因重排现象,评估实验结果。
五、实验结果与分析1. 观察琼脂糖凝胶电泳结果,分析DNA片段的迁移率。
2. 比较实验组与对照组的DNA片段,判断基因重排现象是否发生。
3. 分析实验结果,讨论实验现象与理论预期的一致性。
六、实验讨论1. 分析实验过程中可能出现的误差,如DNA提取不纯、限制性内切酶切割不充分等。
tcr组库的一些概念

TCR组库的一些概念TCR(T-cell receptor)是T细胞受体,是T细胞识别抗原并启动免疫应答的关键分子。
TCR由α和β两条链组成,它们共同决定了T细胞的特异性。
为了更好地理解TCR在免疫系统中的作用,我们需要掌握以下几个关键概念:1.TCR基因结构与功能TCR基因位于人类第14号染色体长臂上,其中包括了V、D、J和C基因片段。
这些基因片段的重组和拼接过程在T细胞的分化发育中起着至关重要的作用。
TCR的功能主要是识别并结合由抗原呈递细胞处理的抗原,从而启动免疫应答。
2.TCR组库多样性TCR组库是指个体内所有T细胞的TCR多样性总和。
每个人的TCR组库都是独特的,这取决于其基因背景和环境因素。
这种多样性使得个体能够识别并应对各种各样的病原体。
3.TCR克隆多样性克隆是遗传学中的一个概念,指的是遗传信息完全相同的细胞或个体。
在免疫学中,TCR克隆多样性指的是具有相同TCR序列的T细胞在个体内的分布。
这种多样性对于应对复杂疾病和感染至关重要。
4.TCR表达与调控TCR的表达受到严格调控。
在T细胞发育过程中,不同的基因片段需要按照特定顺序重组,以确保表达出具有功能的TCR。
此外,TCR的表达水平也会受到多种细胞因子的影响,包括IL-2、IFN-γ和IL-4等。
5.TCR与免疫应答TCR通过识别抗原启动免疫应答。
当T细胞识别与其TCR匹配的抗原时,会触发一系列信号传导通路,最终导致T细胞的活化、增殖和分化。
活化的T 细胞可以分泌多种细胞因子和效应分子,进一步促进免疫应答。
6.TCR在疾病中的作用TCR在许多疾病中发挥着重要作用,包括自身免疫性疾病、感染性疾病和癌症等。
在一些情况下,异常的TCR识别可能导致自身免疫反应;而在另一些情况下,TCR可能无法有效识别和清除病原体,导致感染持续或癌症的发展。
7.TCR基因工程与治疗基因工程是一种利用现代生物技术手段对基因进行操作和改造的技术。
通过基因工程,我们可以对TCR进行改造,以增强其识别能力和特异性,从而用于治疗某些疾病。
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H chain
40 Ⅹ 25 Ⅹ 6 = 6000
1.9106
- Combinatorial diversity is likely to be less from the
theoretical calculation
• Junctional diversity
- The diversity of CDR3 in H,L chains is
closed DNA hairpin structures
- terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT)
⇒ randomly adding nucleotides
- RAG genes, DNA-PK, TdT gene deficiency
⇒ Severe combined immune deficiency(SCID) mouse
Chapter4 The generation of lymphocyte
antigen receptors
Primary immunoglobulin gene rearrangement
• Antibody repertoire : 1011 in human - The total number of antibody specificities available to an individual
significantly increased by the addition and
deletion of nucleotides
Figure 4.8
- The added nucleotide are known as P-nucleotides
and N-nucleotides
• P-nucleotides : palindromic sequences at the
• Signal joint and coding joint
• The diversity of the Ig repertoire : four main process
- combinatorial diversity
• multiple gene segments ⇒ different combination
- RAG are only expressed in developing lymphocytes
- Other ubiquitously expressed DNA-modifying proteins
• DNA ligase IV : joins the processed ends together with XRCC4
- The germline organization of the Ig genes gene family Figure 4.4
• Rearrangement of V,D,J gene segments
- DNA rearrangements are guided by conserved
V region of heavy chain : V gene segment
(VH protein)
(VH gene)
D gene segment
(DH gene)
J gene segment
(JH gene)
- The numbers of functional gene segments for the V region of human heavy and light chains ′ pseudogenes ′ : not functional protein Figure 4.3
(12/23)
- 12/23 rule
- exception : D-D joining (fusion) in human ≈ 5%
- two mode of rearrangement
Figure 4.6
• looping out and deletion : more common • no deletion
• different combination of H,L chain
- ctional diversity
- Somatic hypermutation
• Combinatorial diversity
kappa chain 40Ⅹ 5 = 200 320 lambda chain 30Ⅹ 4 = 120
• Ig gene rearrangement in antibody producing cells
- Southern blot analysis
non lymphoid cell : V,C in the distant fragments
mature B cell : V,C in the same fragments
end of the gene segment
• N-nucleotides : non template-encoded
- Addition of P,N nucleotide is a random process
⇒ Productive or nonproductive rearrangement
noncoding DNA sequence
Figure 4.5
(recombination signal sequence, RSS)
• heptamer : contiguous with the coding sequence • space : 12 or 23 nucleotides long • nonamer : second conserved sequence - coding sequence-heptamer-space-nonamer
- The numbers of human TCR gene segment Figure 4.12
• Enzymatic steps in the gene rearrangement
- RAG (Recombination Activating Genes RAG-1,RAG-2)
protein complexes bind to RSSs
⇒ make single-strand DNA breaks at sites 5′ of each RSS
TCR gene rearrangement
• TCR gene segments and rearrangement Figure 4.9
- The same enzyme for Ig gene rearrangement can be used for TCR gene rearrangement Figure 4.10, Figure 4.11
• DNA-dependent protein kinase (DNA-PK)
• Ku : a heterodimer Ku70 : Ku80
Figure 4.7
• Ku+DNA-PK+Artemis ⇒ complex
: a protein involved in the opening of covalently
⇒ somatic recombination Figure 4.1
- V gene rearrangement
Figure 4.2
V region of light chain : V gene segment
(VL protein)
(VL gene)
J gene segment
(JL gene)