TCR测序，如何挖掘VDJ基因分析？

图2

对多组或多个不同样本的V/J基因使用频率丰度进行差异分析，蓝线为P=0.01,在蓝线以下，表示极显著差异；红线为p=0.05。在红线以下，表示存在显著差异，以上表示基因使用频率无显著差异。

对多组样本中有显著性差异的V/J基因使用频率，绘制箱线图。箱线图用于反映一组或多组数据分布的中心位置和散布范围，揭示组间数据的离散程度、异常值和分布差异等。如下图所示，箱子的中线代表了B组和C组TRBV18、TRBV25、TRBV28、TRBV30表达的中游水平，而其中TRBV28的表达更高；箱子的上下限分别是频率的上四分位数和下四分位数，在一定程度上反映了频率数据的波动程度，箱体越短说明频率数据越集中；箱体包含了大部分的正常数据，而在箱体上下边界之外的是异常数据；呈标准正态分布的样本，箱线图盒子关于中位线对称，而中位数越偏离中心位置的分布偏态性越强。

T细胞受体(TCR)免疫库与宿主免疫反应密切相关。一篇名为”Intrahepatic T-Cell Receptor β Immune Repertoire Is Essential for Liver Regeneration”的研究论文，通过TCRβ测序技术对肝部分切除术(PHx)缺陷小鼠的肝再生进行研究。

为了评估肝再生过程中肝内αβT细胞中 TCRβ 免疫库的变化，对四组（PHx前和PHx 后6小时，实验组和对照组）样本进行TCRβ高通量测序，检测到所有样品的23种不同Vβ基因片段和13种不同Jβ基因片段。

频率最高的Vβ基因片段是TRBV13-2（PHx前17.82%，PHx后20.76%）和TRBV1（PHx前 17.67%，PHx后 20.43%）。频率最高的的Jβ基因片段是TRBJ2-7（PHx前24.60%，PHx后22.79%）和TRBJ2-5（PHx前14.52%，PHx后12.84%）（图5C）。如图5D所示，根据Vβ和Jβ基因片段的使用频率生成热图。在PHx之前和之后，大多数Vβ 和Jβ基因片段的使用是相似的（图5E），而一些Vβ基因片段的使用率在 PHx之后具有显著性差异，包括TRBV1、TRBV13-2、TRBV12-2、TRBV3和 TRBV5（图5F）。

图5

图5：PHx前（0 h）和后（6 h）TCRβ中V和J基因的分布和丰度。(C) 所有已识别的 V 和 J 基因片段使用的平均分布。(D) 肝再生过程中 V（右）和 J（左）基因使用的热图。(E) V 基因片段使用前肝切除术和肝切除术后的丰度差异。(F) V基因片段使用频率有显着差异(P<0.05)。

参考文献：Liang Q, Liu Z, Zhu C, Wang B, Liu X, Yang Y, Lv X, Mu H, Wang K. Intrahepatic T-Cell Receptor β Immune Repertoire Is Essential for Liver Regeneration.Hepatology. 2018 Nov;68(5):1977- 1990.