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研究背景:系统性红斑狼疮(Systemic lupus erythematosus,SLE)是一种典型的全身性自身免疫性疾病,其基本特征是产生多种自身抗体、免疫复合物沉积和补体激活,进而导致皮肤、关节、肾脏及中枢神经系统等多个系统和器官的损伤,甚至诱发肾功能衰竭、狼疮性脑病和严重继发性感染,可危及生命导致患者死亡,严重危害人类的健康。SLE的病因和发病机制尚未被明确,但多认为与遗传、环境诱发因素及免疫系统紊乱有关。近年来研究者对免疫学研究的关注度越来越高,免疫相关研究也越来越深入,同时随着科学技术的不断进步,研究方法也日趋完善和成熟,从传统的免疫组化和免疫荧光技术,抗体依赖细胞介导的细胞毒性(ADCC)实验等等发展到现在针对免疫细胞新一代测序技术,免疫学的研究也进入了一个崭新的时期,怎样利用最新的免疫测序技术来解决研究难题,也必将被更多的研究者所关注。因为免疫系统是覆盖全身的防卫网络,庞大而复杂。在免疫组库半定量,高度包容的扩增建库技术和高通量测序技术使用以前,人们很难在细胞水平上分析免疫多样性,也就很难看到疾病特异性的变化。而免疫组库是研究T细胞受体α、β、γ和δ链、B细胞受体重链和轻链可变区的免疫系统多样性,可深入挖掘免疫组库与疾病的关系。通过对SLE免疫组库测序,进一步阐明SLE的病因学及发病机制,加深对这种疾病病因的理解,进而为药物开发、疾病预防、诊断和治疗提供新的契机,为将来实现优化的个体化诊断、治疗奠定坚实的基础。目的:探讨系统性红斑狼疮(SLE)患者的T淋巴细胞免疫图谱多样性,为SLE早期诊断和精确评估预后及治疗效果提供新的依据。方法:收集10例SLE患者(疾病组)和10例健康对照(对照组)受试者全血标本和临床资料。空腹状态下,抽取所有研究对象静脉血5ml(EDTA 1mg:5ml抗凝)并记录所有SLE患者SLEDAI评分。分别从各受试者的全血中提取全基因组DNA。通过设计各V区家族和J区家族引物,扩增出TCR的所有CDR3区。结合高通量测序平台,分析SLE组和NC组外周血淋巴细胞中T细胞TCRβ链的各基因家族的表达频率、V-J配对和碱基插入、缺失情况以及CDR3区多样性、长度分布特征等;筛选SLE组和NC组中高度克隆性扩增(频率大于0.5%)的DNA序列,氨基酸序列(AA)和V-J组合;从海量数据中筛选SLE组和NC组的共有DNA序列,氨基酸序列和V-J组合;此外,根据Distinct(uniq)clone数、辛普森和香农威纳系数分析SLE组和NC组的TCR多样性差异和克隆表达差异。揭示SLE组和NC组外周血T淋巴细胞的免疫特性,阐明SLE病理生理机制并寻找新的免疫治疗靶点。结果:1.长度分布频率:SLE组和NC组的CDR3,VDindel和DJindel的长度分布频率相似,频率最大的5个CDR3长度为42,45,39,36和48nt,频率最大的5个VD indel长度为0,2,3,1和4nt,频率最大的5个DJ indel长度为0,1,2,3和4。2.克隆性扩增程度:较正常对照组,SLE组的高度克隆性扩增(HEC)(频率大于0.5%)的DNA序列增加(0.019%vs 0.008%),且总体克隆性扩增程度增加。此外,虽然SLE组和NC组中高度扩增性克隆(HEC)在总Clones中所占频率很小,但这些HECs在Total good sequences中所占比例较大。3.TCR多样性:通过计算SLE患者和健康对照组的多样性系数、辛普森和香农威纳系数,统计差异显著性性。发现SLE患者的免疫组库多样性明显低于正常对照组。4.高度克隆性扩增序列:统计分析后筛选出SLE患者和正常对照组中表达的高度克隆性扩增(HEC)的 DNA 序列(106vs73)、AA 序列(107vs72)和 V-J 组合(472vs398)。5.共有序列:经统计筛选出SLE组和NC组的共有DNA序列,氨基酸序列。从海量数据中找出10个SLE患者都存在3条DNA序列和4条氨基酸序列。可利用这些序列开发SLE疾病诊断,预后和病情监控的生物标志物。6.优势取用:通过系统的分析SLE患者组和NC组外周血单个核细胞TCR BV CDR3区域中V、D和J基因亚家族的使用频率。发现SLE患者组中10个TRβV和6个TRβJ亚类的表达水平明显异于正常对照组。结论:1.与正常对照组相比,SLE患者体的T细胞克隆性扩增程度增加,T淋巴细胞免疫组库多样性较低;2.免疫组库测序可以从DNA序列,AA序列和V-J组合水平分析SLE患者免疫组库的多样性,以开发生物标志物诊断SLE疾病。