B细胞基因组稳定性与抗体多样性的博弈：DNA修复机制在免疫受体多样化中的精妙平衡

这篇综述深入探讨了B淋巴细胞在抗体基因多样化过程中面临的"多样性或保真性"困境。作者系统阐述了V(D)J重组、体细胞高频突变(SHM)和类别转换重组(CSR)三种DNA重塑过程的分子机制，揭示了B细胞如何通过精确调控DNA修复通路（如NHEJ、MMEJ等）在确保免疫受体多样化的同时维持基因组稳定性，为理解免疫缺陷和B细胞恶性肿瘤提供了重要视角。

　　

Highlight

抗体基因在B细胞发育和成熟过程中的多样化

建立有效免疫应答的关键在于产生能特异性中和外来抗原的抗体。这种适应性免疫被称为体液免疫。分子或细胞过程的缺陷会导致感染易感性增加、免疫缺陷、自身免疫疾病以及淋巴增生性疾病。

控制V(D)J重组

V(D)J重组由淋巴特异性重组激活基因RAG1/RAG2（统称RAG）启动，它们在重组信号序列(RSS)处引入位点特异性双链断裂(DSB)。RSS包含保守的七聚体(7bp)和九聚体(9bp)基序，间隔12或23bp的间隔区，分别称为12-RSS或23-RSS。

从RAG切割到修复承诺

V(D)J重组通过随机组装V、D和J基因片段实现多样化。理论重组事件数量远超B细胞祖细胞数量，使BCR库几乎无限。虽然最新研究大大推进了我们对这一随机选择过程分子需求的理解，但证据表明...

次级抗体多样化及其基因组风险

成熟B细胞激活后启动SHM和CSR，两者都依赖B细胞特异性酶——活化诱导胞苷脱氨酶(AID)。AID将单链DNA(ssDNA)中的胞嘧啶转化为尿嘧啶，产生的U:G错配引发DNA修饰级联反应，导致Igl和Igh基因座可变区突变。

SHM期间的突变修复

Ig基因座可变区的突变率高达每碱基对每细胞分裂10^-5-10^-3，是背景突变率(10^-10-10^-9)的百万倍。这种超高突变率通过优先处理AID诱导的U:G错配实现，涉及SHM期间的三种突变修复分支。

CSR期间开关区的DSB生成

初始B细胞通过可变剪接机制表达IgM或IgD同种型。在小鼠B细胞中，Cμ-Cδ后跟8个编码不同同种型Cx区域的外显子集。每个C基因（除Cδ外）前有5'内含子启动子、增强子和高度重复的开关(S)区域。

S区DSB的有效与异常修复

S区断裂主要在G1到早期S期通过NHEJ解决。但删除核心NHEJ因子KU70/80、XRCC4和LIG4会显著降低但不消除CSR。残留的Sμ-Sx连接处直接连接频率降低，微同源频率和长度增加。

CSR中染色质驱动的缺失偏向

有效类别转换源自重组S区间DNA序列的末端连接介导缺失，使新同种型C段直接位于Igh可变区下游。因此CSR断裂修复表现出所谓的缺失偏向——以90:10的比例优先选择缺失而非倒位。

Conclusion

B淋巴细胞在三种不同抗体基因多样化反应中维持程序性DNA损伤的能力是独特的，能够产生广泛而保护性的体液免疫库。虽然RAG和AID活性的时空调节已被广泛研究，但关于DNA修复通路如何在这些过程中选择性参与和功能重定向的分子逻辑仍有许多问题待解。