浅谈BCR及TCR基因的克隆重排

最近纠结于许多临床医生和病理医生关于BCR和TCR基因重排检测的一些疑问，比如：某多发性骨髓瘤患者检测到IGH-V区的单克隆重排，该结果是否与他血清免疫固定电泳结果是IgA型相符？某发热查因淋巴结肿大的患者TCR克隆性评估检测到单克隆，是否一定提示T系的恶性肿瘤？……

苦思无果的某人，翻出已经压箱底尘封多年的《医学免疫学》，找到了些许答案，在此分享给大家，若有偏差，欢迎指正。

主要介绍一下BCR，因为TCR的情况和BCR相似。

B细胞抗原受体（BCR）是一种长在B淋巴细胞表面的免疫球蛋白分子（IG），这个IG分子的二维结构长得像一个树杈，如下图。它包含了两条重链（H）和两条轻链（L）。重链包含了一个可变区（VH）和3个恒定区（CH1/CH2/CH3），轻链则包含了一个可变区（VL）和一个恒定区（CL）。我们都知道，免疫球蛋白有IgA、IgG、IgM、IgD、IgE五种，各自可以搭配κ或λ两种轻链。免疫学的书上说，IG的恒定区决定了它的免疫原性，即重链的恒定区决定了它是5种球蛋白中的哪一种，轻链的恒定区则决定了搭配重链的是两种轻链中的哪一种；而IG的可变区则决定了它的特异性（克隆性），即决定了它和什么样的抗原结合。

在可变区里面，还有变化相对小的4个骨架区（FR1/FR2/FR3/FR4），变化相对大的3个互补决定区（CDR1/CDR2/CDR3），其中变化最大的是CDR3区。

可变区根据编码该区域的基因片段，重链还可以分为V-D-J区，轻链分为V-J区，那么它们跟FR和CDR区是什么关系呢？好奇的某人又研究了一下，发现V、D、J三个区的重叠部分在CDR3区，于是恍然大悟——所以CDR3区是变化最大的。请各位同样好奇的看官看下图自行脑补。

一直在说变化，那这种变化从何而来呢？从基因重排来。

了解基因重排之前，我们先来了解一下B细胞发育的过程，看下图说话。由图可以看到B细胞从干细胞发育成成熟的B细胞之前，是要经历重链的VDJ基因重排和轻链的VJ基因重排的；成熟的B细胞，迁移到外周淋巴器官之后，在外界抗原的刺激下，则可能发生体细胞高频突变（SHM）。基因重排和体细胞高频突变，一个发生在B细胞成熟前，一个发生在B细胞成熟后。

那么什么是基因重排呢？首先我们要知道，编码免疫球蛋白IG三种链（IgH，Igκ，Igλ）的基因，并不在同一条染色体上，编码重链的基因位于14号染色体长臂，编码轻链κ的基因位于2号染色体短臂，编码轻链λ的基因位于22号染色体长臂，是不是有一种小伙伴们都散落各地的感觉？

举IGH的例子，编码IGH可变区的胚系基因分为V、D、J三种基因片段，其中V基因片段有44个，D基因片段有27个，J基因片段有6个，在基因重排发生时，B细胞（生理或病理状态下）分别从V、D、J基因片段中各挑1个，组成V-D-J耦合基因。计算一下这样排列组合的方式有几种？44*27*6大约有6000多种，加上轻链的话，排列组合的方式更多，计算如下表。这就组成了IG和TCR的多样性。

需要注意的是，当B细胞完成一条染色体的基因重排时，它会很聪明地抑制另一条同源染色体的基因重排，即同源排斥，所以一个B细胞克隆只会出现一种V-D-J基因重排，只会分泌一种抗体。

前面絮絮叨叨铺垫这么多，其实是想告诉大家，B细胞克隆性评估研究的对象是什么。B细胞克隆性评估，评估的就是IG的重链、轻链的可变区（V-D-J或V-J重排）。方法学上，目前的金标准是先进行PCR扩增可变区的基因片段，再进行毛细管电泳，通过电泳得到的克隆峰图，评估是单克隆还是多克隆。

前面提到，决定IGH的免疫原性（五种免疫球蛋白中的哪一类？）的是恒定区，而我们的克隆性评估检测的是可变区。所以，文章开头提到的第一个问题就迎刃而解了，MM患者做B细胞克隆性评估，不管单克隆位于V、D、J三个区中的哪一个或哪几个，都无法和免疫固定电泳的结果形成对应关系。

正常人的机体时刻在应对各种各样内源性或外源性的抗原，所以不管是BCR还是TCR都应该是多克隆的，单克隆往往提示病理状态。那么问题来了，什么样的病理状态可以导致BCR或TCR基因的单克隆重排呢？BCR基因检测到单克隆重排往往提示B淋巴细胞系的肿瘤如CLL、MM、B细胞淋巴瘤、B-ALL等。TCR基因的单克隆重排往往提示T淋巴细胞系的肿瘤如T-ALL、T细胞淋巴瘤等。EBV病毒感染也能导致TCR基因的单克隆重排，有一部分的自身免疫系统疾病也能出现BCR/TCR基因的单克隆重排。所以文章开头的第二个问题也得到了解答。

还有一些临床问题，比如B细胞淋巴瘤的患者做骨髓的B细胞克隆性评估同时检测到IGH和IGK的单克隆重排是正常的吗？B细胞淋巴瘤的患者做B细胞和T细胞克隆性评估为什么有时能同时做出来IGH单克隆和TCR单克隆？

以上问题留作大家探索和思考，欢迎留言探讨！