一、什么是免疫組庫
免疫組庫（Immune Repertoire，IR）是指在指定時間，某個體循環(huán)系統(tǒng)中所有功能的多樣性T細胞和B細胞的總和。在B細胞和T細胞中發(fā)現(xiàn)的受體分別被稱為B細胞受體（B Cell Receptor ，BCR）和T細胞受體（T Cell Receptor，TCR）。直白來說免疫組庫就是研究BCR和TCR，探究人體免疫機制。
從骨髓的造血干細胞發(fā)育到胸腺中成熟T細胞和骨髓中成熟B細胞，此階段中發(fā)生的V(D)J重排會導致IR的多樣性。T細胞抗原受體(T cell receptor，TCR)是T細胞特異性識別和結合抗原肽MHC分子的分子結構，其功能為識別抗原。B細胞抗原受體(B cell receptor， BCR)是B細胞識別抗原的一種膜表面蛋白，具有抗原結合特異性。B細胞受抗原刺激后，會增殖分化出大量漿細胞。漿細胞可合成和分泌對應的免疫球蛋白（immunoglobulins，Igs）進行“體液免疫”。
二、為什么叫VDJ
BCR和TCR的基本結構和區(qū)別
TCR分為兩類，多數(shù)T細胞的TCR由α和β鏈組成, 少數(shù)TCR由γ和δ肽鏈組成，其肽鏈可分為V區(qū)、C區(qū)、跨膜區(qū)和胞質區(qū)。BCR由兩條重鏈和兩條輕鏈連接而成，其中重鏈分為可變區(qū)(V區(qū))、恒定區(qū)(C區(qū))、跨膜區(qū)及胞質區(qū)；輕鏈則只有V區(qū)和C區(qū)。BCR和TCR有三個高變區(qū)CDR1、CDR2、CDR3，其中以CDR3變異最大，直定了抗原結合特異性，對于B細胞和T細胞多樣性的研究也就集中在CDR3 區(qū)。
BCR的CDR3區(qū)包括輕鏈V、J基因片段和重鏈V、D、J基因片段，TCR的CDR3區(qū)包括α鏈V、J基因片段和和β鏈V、D、J基因片段。因此，稱為VDJ
三、免疫組庫的不同方法比較
一般的免疫組庫測序（Immune Repertoire sequencing(IR-SEQ)）大致分為兩類：多重PCR測序和5' RACE技術。
1、多重PCR測序
市面上以多重PCR測序為主，其原理是設計位于J等位基因活位于C區(qū)（恒定區(qū)）的引物，結合一系列已知的V等位基因上的混合引物，進行PCR擴增。此方法可使用gRNA和RNA，但是由于引物設計參考了特定的V等位基因，不能檢測新的V等位基因突變，此外存在擴增性偏好，影響產物豐度。
2、5' RACE
此技術能夠合成完整的5'cDNA，覆蓋完整的V區(qū)，保留完整的VDJ區(qū)域。優(yōu)于擴增產物一致，也規(guī)避的擴增的偏好性。但由于起始材料是RNA，對操作要求相對較高，并且流程繁雜，重復性受到影響，成本相對較高。
同時，這兩種方法都無法區(qū)分PCR重復和分子重復，定量不準確，存在假陰性或者假陽性的情況。
3、單細胞免疫組庫測序-10X V(D)J
傳統(tǒng)的方法并不能獲得每個細胞的BCR和TCR的具體狀態(tài)，無法做到將TCR/BCR雙鏈完美匹配。10x Genomics發(fā)布了基于微流控和油滴包裹技術的Chromium單細胞系統(tǒng)平臺，可實現(xiàn)高通量的單細胞轉錄組和單細胞V(D)J測序。不但可以將TCR/BCR雙鏈完美匹配，實現(xiàn)成對的重鏈和輕鏈（B細胞）或α和β鏈（T細胞）的全長測序。而且可以細化到單細胞水平，同時獲得表達譜信息。同批樣本可同時測得mRNA表達譜數(shù)據。其次，具有靈活的獲取量，可在7分鐘內封裝100-80000個單細胞，進而建庫測序。
四、10X V(D)J建庫測序原理
見參考，很多文章都有介紹，這里不贅述。下期內容：單細胞免疫組庫VDJ——CellRanger（二）
參考：
10× Genomics單細胞免疫組庫VDJ分析必知必會
單細胞免疫組庫：TCR基因重排原理和TCR測序建庫方法
10X Genomics V(D)J測序：免疫分析從零起步學（一)
