近日，我校姚新生课题组2021级研究生朱兰伟、彭琪和李俊副教授为第一作者、姚新生教授为通讯作者，在国际知名期刊《Cell Death & Disease》（IF:9.0，中科院一区Top期刊）上在线发表了题为“scRNA-seq revealed the special TCR β & α V(D)J allelic inclusion rearrangement and the high proportion dual (or more) TCR-expressing cells”的研究论文。该研究通过单细胞RNA测序技术揭示了高比例的双或多TCR表达T细胞，并对其潜在机制进行了探讨。该研究获得国家自然科学基金和贵州省高层次人才项目的支持。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41419-023-06004-7。
“一个淋巴细胞只表达一种特定抗原受体”的经典克隆选择学说，是T细胞发育、耐受与特异应答的基础，其机制主要依赖于TCR基因重排的“allelic exclusion”。但从上个世纪80年代以来，一直有实验证据支持“incomplete V(D)J allelic exclusion”(or allelic exclusion逃逸) 和“双TCR”表达的T细胞，而这部份T细胞的比例、机制和意义并没有得到阐明。
在该研究中，利用单细胞V(D)J测序技术，能够在单个T细胞水平准确地匹配了TCR的重链和轻链，并获得了CDR3区域的全长mRNA序列的优势。汇聚多个实验室共享的人和小鼠中枢与外周单T细胞TCR数据，详细对比分析单个T细胞功能和非功能TRA和TRB链的单、双、多类型表达以及配对组装TCR的比例，发现34个单T细胞测序样本均存在3种（或以上的）TRA和TRB链的mRNA的表达，其TRA+TRB配对组装为“双或以上TCR”的单个T细胞占比，人胸腺15%以上，不同发育阶段的T细胞亚群之间存在差异，在人外周血达10%以上，而在小鼠外周淋巴器官达20%以上。同时，通过分析大量单个T细胞中3种（或以上的）TRA和TRB mRNA的V（D）J基因在TR基因座位置和组合特征，根据TCR基因12/23重排等规则，我们创新性地发现其中应有1种（或以上）转录本，来源于父本（或母本）“经历二次重排形成的TREC环状DNA的转录”或TRB链按 “反向”（人V30和小鼠V31）参与的重排转录。我们的发现还表明，在分析T细胞库时，单细胞测序数据应根据单一、多个和异常TCR进行分类。
本研究为目前单细胞测序在TCR组库的广泛应用中可能出现的偏差，创造性地提供了对比的分析流程和基础数据，为评估“allelic exclusion逃逸”和“双（或以上）TCR”T细胞的比例、机制和意义研究，提供了全新的方法和建模等参考。（审核：一审何芋岐、二审杨清玉、三审李均，图文：朱兰伟）
