T細(xì)胞受體（T cell receptor，TCR）是T細(xì)胞表面，負(fù)責(zé)特異性識別與MHC（主要組織相容性復(fù)合體）結(jié)合的抗原肽的蛋白。當(dāng)TCR與抗原肽和MHC結(jié)合時，T淋巴細(xì)胞通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)被激活，進(jìn)入后續(xù)的免疫應(yīng)答過程。 人類基因組中有4個TCR基因：

• 兩個編碼輕鏈TCR：TRA基因編碼TCRα，TRG基因編碼TCRγ；
• 兩個編碼重鏈TCR：TRB基因編碼TCRβ，TRD基因編碼TCRδ；

重鏈TCR和輕鏈TCR形成異源二聚體，組成完整的TCR。在人類中存在兩種TCR：TCRα/β和TCRγ/δ，其中95％的T細(xì)胞表達(dá)TCRα/β，稱為<u style="margin: 0px; padding: 0px;">αβT細(xì)胞</u>；5％的T細(xì)胞表TCRγ/δ，稱為<u style="margin: 0px; padding: 0px;">γ/δT細(xì)胞</u>。該比例在個體發(fā)育過程中和患病狀態(tài)（例如白血?。┲邪l(fā)生變化，物種之間也有所不同。

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成熟的重鏈TCR基因由可變區(qū)（V）、多變區(qū)（D）、連接區(qū)（J）和恒定區(qū)（C）四部分基因片段組成（VDJC），輕鏈TCR則缺少D區(qū)（VJC）。重鏈和輕鏈TCR都具有3個互補(bǔ)決定區(qū)（complementarities determining region, CDR），在抗原識別中起主要作用：

• CDR1和CDR2相對保守，負(fù)責(zé)識別MHC；
• CDR3是負(fù)責(zé)識別抗原的主要CDR；

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TCR基因是人類基因組中復(fù)雜度最高的基因，也是變異程度最高的基因。人外周血中大概含有2x10¹⁶~10¹⁸種表達(dá)不同的TCR的T細(xì)胞。這個復(fù)雜度主要源自3個因素：

• 組成的多樣性：成熟TCR的VDJC/VJC結(jié)構(gòu)，是通過復(fù)雜的重組生成的。基因組中有65~100種V基因片段、2種D基因片段和13種J基因片段，TCR重組時需要從上述三種片段中各選一個，這賦予了TCR高度的多樣性；
• 連接的機(jī)動性：在重排的過程中，在V-D及D-J的連接區(qū)經(jīng)常有非模板的核苷酸的隨機(jī)插入或刪除，進(jìn)一步增加了CDR3區(qū)的多樣性；
• 體細(xì)胞突變：T細(xì)胞D區(qū)的突變頻率約為正常的1000倍；

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TCR-seq常用于評價各種免疫相關(guān)疾病和遺傳性突變引起的某個物種所有T細(xì)胞或特定T細(xì)胞激活介導(dǎo)的細(xì)胞免疫反應(yīng)中TCR基因重排堿基序列，以及各序列的豐度，用于研究不同T細(xì)胞克隆的轉(zhuǎn)錄情況和相互間關(guān)系，從而揭示更深層次的T細(xì)胞功能特異性，繼而解釋免疫應(yīng)答機(jī)制、免疫耐受原因，免疫調(diào)節(jié)形式等相關(guān)生命現(xiàn)象。

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TCR-seq

TCR-seq是為檢測TCR多樣性發(fā)展出來的測序技術(shù)，目前有兩大主流技術(shù)：多重PCR和5' RACE。兩種技術(shù)的原理如下圖所示，技術(shù)優(yōu)劣勢如下表所示：

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上述兩種技術(shù)都有兩個共同的問題：PCR重復(fù)引入的定量準(zhǔn)確性問題和PCR/測序擴(kuò)增引入的假陽性TCR問題。

• 不同TCR之間擴(kuò)增效率無法一致，因此不同TCR擴(kuò)增時會不同程度的引入重復(fù)TCR分子，給定量帶來問題；
• TCR復(fù)雜度高，不同TCR之間可能只有少數(shù)堿基差異；PCR/測序過程中引入堿基錯誤，在沒有糾錯機(jī)制的情況下，會被當(dāng)成新的TCR處理，造成假陽性；