基于TCR组库分析流程的非小细胞肺癌特征分析

目的·探究非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)免疫相关特征,发掘V-J基因中的肿瘤潜在标志物,为建立T细胞受体(T-cell receptor,TCR)-抗原识别预测模型提供基础.方法·收集704例NSCLC样本,用于构建一套系统的TCR组库分析流程,涵盖从原始数据到质控、过滤、TCR序列的识别和提取等上游分析部分,以及组库克隆分布、克隆分型、V-J基因共享性、互补决定区3(CDR3)分布特征以及克隆追踪等下游分析流程.使用Shannon-Weiner指数、Chaol等指数分析样本克隆分布.根据克隆扩增数目进行克隆分型,以探索不同分型间的差异.选取2例甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)样本进行去克隆扩增权重V-J基因共享分析,以探究低频克隆型对V-J基因共享性的影响.最后,通过分析V基因及高频克隆型CDR3分布特征和克隆追踪分析,监测肿瘤免疫前后克隆型频率的变化,寻找潜在的肿瘤标志物.结果·①NSCLC不同组织间克隆分布和克隆分型均存在显著差异,且在不同年龄与性别间存在显著差异.②在V-J基因共享性分析中发现了特定高共享V-J基因,同时在CDR3分布特征分析中存在非正态分布的高克隆V基因与氨基酸高频克隆型.③高频克隆型克隆追踪分析中,观察到NSCLC中高表达或新表达的高频克隆型,提示这些克隆型可作为潜在的肿瘤相关抗原或新抗原结合CDR3参考序列.④通过去克隆扩增权重V-J基因共享分析,发现原本低表达的TRBJ2-5基因表达频率显著增加,提示该基因可能为肿瘤免疫反应的潜在低频关键基因.结论·TRAV21和TRBV6.5基因在NSCLC中高克隆扩增,可作为潜在肿瘤标志物.