结直肠癌患者治疗前TCR受体库大规模数据集揭示免疫动态与癌症分期关联

本研究针对结直肠癌(CRC)免疫微环境研究的数据缺口，通过高通量测序技术对215例初诊患者治疗前外周血T细胞受体(TCR)α/β链进行系统分析，构建了包含1.49百万条序列的TCR库数据集。研究整合TNM分期系统，首次在治疗前阶段揭示了TCR多样性特征与癌症进展的潜在关联，为CRC免疫诊断标志物开发和精准治疗策略制定提供了重要资源。

　　

在肿瘤免疫学研究领域，T细胞受体(TCR)如同免疫系统的"分子指纹"，其惊人的多样性（理论上可达10¹⁵种）构成了人体对抗肿瘤的核心防御机制。然而在结直肠癌——这个全球年新增200万病例、死亡率高居第三的恶性肿瘤中，治疗前TCR库的系统性研究却存在显著空白。传统TNM分期系统虽能描述解剖学进展，却无法捕捉免疫系统的动态响应，这种"免疫盲区"使得约30%的II期CRC患者术后出现意外复发。

以色列巴伊兰大学（Bar-Ilan University）生命科学学院的Romi Goldner Kabeli团队在《Scientific Data》发表的研究，通过215例初诊CRC患者外周血单核细胞(PBMCs)的TCR测序，构建了首个治疗前TCRα/β全景图谱。研究发现尽管不同TNM分期患者的克隆数量相似，但通过真实多样性指数(True diversity)、逆辛普森指数(Inverse Simpson)和基尼-辛普森指数(Gini-Simpson)等多维度分析，揭示了免疫库结构特征与疾病进展的潜在关联。这项包含200个高质量样本（总计1.49百万条序列）的数据集，为开发基于免疫组库的CRC早期预警系统和疗效预测模型奠定了基石。

研究采用标准化流程：从Sheba医院生物样本库获取治疗前血液样本，通过SMARTer Human TCRα/β Profiling Kit V2构建文库，Illumina平台进行2×150bp双端测序。原始数据经FastQC/MultiQC质控后，使用MiXCR软件识别CDR3序列，最终通过Immunarch包进行克隆型定量和多样性分析。所有数据已存入NCBI SRA（编号SRP565751），配套分析代码开源在GitHub平台。

【背景与数据特征】
研究强调PBMCs作为微创免疫监测窗口的价值，样本覆盖TNM I-IV各分期（I期：T_1-2N₀；II期：T_3-4N₀；III期：N_1-2；IV期：M₁）。

显示技术路线，最终α链获得13.3×10⁶条reads（均值61975克隆/样本），β链获得35.8×10⁶条reads（均值186519克隆/样本）。

【质量验证】
MultiQC报告显示Phred值全程>30（图2a），N碱基率<0.1%（图2c），读长严格集中在150bp（图2d）。

【克隆型特征】
尽管各分期总克隆数相近（图4a），但III期患者优势克隆比例呈现升高趋势（图4b）。

显示样本分布，而图5a-c通过三种指数揭示：晚期患者虽保持克隆丰富度，但克隆分布均衡性可能发生改变。

这项研究创建了CRC免疫研究的新范式——将静态的TNM分期与动态的TCR演化相关联。数据集特别适用于：1）机器学习模型训练，通过TCR特征预测疾病风险；2）发现与CRC进展相关的特异性克隆型；3）指导免疫检查点抑制剂治疗策略。研究者强调需注意PBMCs可能低估肿瘤驻留T细胞的局限性，但这一基线数据为后续治疗响应研究提供了不可或缺的参照系。随着免疫治疗在CRC领域的突破，该资源有望推动"免疫分期"概念转化为临床实践。