单细胞RNA测序与T细胞大颗粒淋巴细胞白血病TCR谱分析

时间：2022-07-26 10:22:24 来源：网络整理

T细胞大颗粒淋巴细胞白血病(T- LGLL)是一种淋巴细胞增生性疾病，通常表现为血细胞减少，通常以终末分化的效应记忆细胞毒性T淋巴细胞(CTL)的克隆扩增为特征。T-LGLL 被认为是由慢性抗原暴露、对 Fas-FasL 介导的细胞凋亡的抗性以及 Janus 激酶 (JAK) 和其他生存信号通路中信号蛋白的组成型激活驱动的。JAK-STAT 通路激活几乎出现于所有病例中，并且在大约一半的患者中发现了STAT3和STAT5B的功能获得性突变。对抗原结合区（互补决定区 3，CDR3）进行测序和通过流式细胞术对 T 细胞受体 (TCR) 可变 β 链 (Vβ) 检测，证实了T-LGLL4中 T 细胞克隆扩增。T-LGLL可采用多种免疫抑制药物(主要是环孢素)和淋巴毒性药物如甲氨蝶呤治疗；在一项初步试验中，抑制JAK-STAT信号通路似乎也很有效。虽然针对T-LGLL细胞群的治疗是有效的，但在某些情况下，反应以及缺乏反应的基础尚不清楚。

单细胞T细胞受体(TCR)测序与单细胞RNA测序相结合，可以在单细胞分辨率下对配对的TCRα和TCRβ链进行高通量分析，同时在同一细胞内跟踪整体基因表达。这种方法的优势在于能够表征T细胞在稳态和疾病中的克隆扩增，并跟踪同一克隆在疾病和治疗期间的转录组变化。使用单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析的研究已经帮助确定肿瘤、检查点抑制剂治疗和自身免疫性疾病中的免疫细胞亚群，但此前还没有对T-LGLL进行这样的研究。

最近，来自美国国立卫生研究院心脏、肺和血液研究所血液学部门的研究人员在《自然通讯》杂志上发表了一篇文章，题为“Single-cell RNA Sequencing Coupled to TCR profiling of Large Granular Lymphocyte Leukemia T Cells”。作者将单细胞TCR测序(scTCR seq)和scRNA seq联合应用于T- lgll患者CD3+ T细胞，以确定免疫治疗T-LGLL的机制。他们希望能够表征 TCR 库并在单细胞水平上定义病理生理机制，甚至能够确定免疫疗法在这种疾病中的作用机制。这种方法应该适用于以 T 细胞病理生理学为特征但更微妙的克隆扩增的其他综合征。

单细胞RNA测序与T细胞大颗粒淋巴细胞白血病TCR谱分析图1 T- LGLL患者的T细胞分布图。

研究人员使用10xGenomics的单细胞分辨率的T细胞转录组分析和TCR-seq分析来表征接受单克隆抗体药物治疗之前和之后的T-LGLL患者中的T细胞克隆扩增和基因表达的特征。研究人员从13例接受单克隆抗体药物治疗前和后的患者样本中，进行单细胞TCR和CD3+ T细胞的RNA测序。结果证实了 T 细胞的克隆扩增， T-LGLL 中缺乏常见的 TCR 克隆型以及来自单细胞的配对 α 和 β 链信息，T-LGLL 中的 TCR组库遵循幂律分布，并且 TCR 的使用和激活状态对 T 细胞表型有综合影响；他们还发现T-LGLL 中细胞存活和凋亡基因程序的失调以及CD8+克隆中凋亡基因的显著下调。Aleumtuzumab 单克隆抗体药物治疗后不会减弱 T 细胞的克隆扩增，但在治疗有响应者中表现为凋亡基因上调，从而增加这些细胞的凋亡。因此凋亡基因的基线表达水平可预测血液反应。治疗后免疫激活持续存在，但无论克隆动态模式如何，基线表达和细胞凋亡基因失调的程度与治疗反应相关。

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