探秘 CDR3 “指纹库”：IG/TR 靶向组合随心选，轻松搞定免疫组库分析

免疫系统是人体抵御外来 “入侵者”的核心防御体系。作为适应性免疫应答的“特种部队”，B 淋巴细胞通过 B 细胞受体 (BCR，即免疫球蛋白，IG) 及 T 淋巴细胞通过 T 细胞受体 (TCR/TR) 特异性识别抗原，并启动精准的免疫应答反应。个体所有功能性 BCR 和 TCR 的多样性集合构成免疫组库，其动态特征直接决定免疫系统识别并应对外来抗原的广度和效能，同时可反映机体免疫状态的演变规律。解析免疫组库的多样性特征，对揭示感染、肿瘤、自身免疫性疾病等病理过程中的免疫应答机制及优化免疫治疗策略具有重要意义。

IG 是由两条相同的轻链 (κ-IGK / λ-IGL) 和两条相同的重链 (IGH) 通过链间二硫键连接而成的四肽链结构 (图 1. A)；TR 是由两条不同肽链构成的异二聚体，大多数 TR 由 α (TRA) 和 β (TRB) 两条链组成 (~95%)，少数由 γ (TRG) 和 δ (TRD) 两条链组成 (~5%) (图 1. B)。

图 1. BCR/IG (A) 和 TCR/TR (B) 基本结构示意图。

IG 和 TR 分子的 N 端存在一段氨基酸序列变化较大的区域，称为可变区 (V 区)，而 C 端则相对稳定，变化较小，称为恒定区 (C 区)。V 区中三个高度可变区域是抗原结合的关键结构域，称为互补决定区 (CDR1、CDR2 和 CDR3)。其中，CDR1 和 CDR2 经由 V 基因编码，而 CDR3 经由 V、D (多样区)、J (连接区) 编码形成，由于其位于轻链 V、J 或重链 V、D、J 片段的连接处，可通过 V(D)J 重排或 V-D 和 D-J 连接点核苷酸的插入或剪接增加多样性，是整个可变区中多样性最高的部分，也是在抗原识别过程中与抗原直接结合的部分。因此，CDR3 区域的多样性解析是免疫组库研究的核心切入点。

图 2. CDR3 区域多样性形成基础的结构示意图。

纳昂达已经推出的免疫组库产品 —— IGTR Panel v1.0，基于靶向 NGS 测序原理，针对人基因组中全部的重排前编码区段设计，利用杂交捕获技术中探针与靶序列结合的高容错性优势，可同时兼容重组前/重组后，以及 DNA 水平或 RNA 水平的 IG/TR 基因完整编码区捕获测序 (点击直达：全面、准确评估免疫球蛋白 (IG)/T细胞受体 (TR) 基因重组的新品来了！)。然而，由于方法学的限制，该 Panel 在特定的应用场景中仍然存在一定的局限性。为进一步提升实验效率、拓宽应用场景，并优化经济与分析成本，纳昂达现推出全新的 NadPrep® IGTR 多重扩增文库构建试剂盒。

02 产品介绍

NadPrep^® IGTR 多重扩增文库构建试剂盒是纳昂达推出的首款基于多重扩增原理的文库制备试剂盒。该试剂盒针对 IGH、IGL、IGK 和 TRA、TRB、TRG、TRD 共 7 种人类适应性免疫受体基因设计了数百条引物，可同时对整个免疫组库的 CDR3 区域进行高效富集，并结合 NGS 技术，实现 B 细胞和 T 细胞多样性和克隆性的精准检测。

 

2.1 靶区域的灵活选择

NadPrep^® IGTR 多重扩增文库构建试剂盒采用模块化引物设计，提供 IG (IG Primer Mix) 和 TR (TR Primer Mix) 两种独立引物组合。其中，IG 管覆盖 IGH/IGL/IGK 基因特异性引物，TR 管覆盖 TRA/TRB/TRG/TRD 基因特异性引物，支持单管独立检测 (仅 IG 或TR) 或双管联合检测 (IG + TR)。用户可根据研究需求灵活选择检测范围，既可聚焦特定目标区域以减少冗余数据量，又能优化测序资源分配，从而降低整体分析成本。

2.2 兼容多类型起始样本

NadPrep^® IGTR 多重扩增文库构建试剂盒适用于 50-2000 ng 的 gDNA 或 cDNA 起始样本。经验证，该试剂盒在推荐的起始量范围内均可获得理想的文库产出。当样本起始量 > 2000 ng 时，建议将样本分为多个独立反应进行文库构建，以确保扩增效率不受影响。例如，使用 200 ng gDNA 或 RNA 经逆转录生成的一链 cDNA 构建文库后，其片段分布如图 4. 所示。

图 4. 文库片段分布示例。200 ng 白细胞 gDNA (A) 或 cDNA (B) 使用 NadPrep® IGTR 多重扩增文库构建试剂盒建库后的文库片段分布。

03 产品表现

在 2 μg 白细胞来源的 gDNA中掺入十万分之一 (0.001%) 的 RAMOS 和 JURKAT 细胞系混合 gDNA，采用本试剂盒进行文库构建，分别以 IG 或 TR 单管独立扩增和 IG + TR 双管联合扩增。测序下机数据采用配套分析工具输出克隆列表 (表 1.)，并分析列表中两个细胞系所含有的特异 CDR3 序列及 reads 数 (图 5.)。结果显示，该试剂盒可稳定检出 0.001% 级别的低频克隆，中靶率达 90% 左右 (即识别到 CDR3 序列的 reads 数占总 reads 数的比例)，并能明确区分两个细胞系所含有的特异性 CDR3 序列及其 reads 数分布，支持克隆性溯源与定量分析。

表 1. 配套分析工具输出的克隆列表。

图 5. NadPrep^® IGTR 多重扩增文库构建试剂盒 CDR3 多样性分析。测序模式为 NovaSeq 6000，PE150。分析数据量为 2~2.4 Gb。A. IG Primer Mix 单管；B. TR Primer Mix 单管；C. IG Primer Mix 和 TR Primer Mix 两管。

04 应用展望