《Immunological Reviews》:Diversity, Equality, and Inclusion in the na?ve T Cell Receptor Repertoire
初始T细胞受体(TCR)库构成了适应性细胞免疫应答产生的免疫学基础。研究人员从多样性(Diversity)、平等性(Equality)和包容性(Inclusion)的视角审视了人类初始TCR库的基本特性。首先考虑库的丰富度(richness)。通过实验与计算方法的结合,估计人类库siming包含至少1亿个不同的初始克隆型(clonotype)。该估计提示每个克隆型的平均规模为1000个T细胞。然而,来自数学建模和大规模单细胞测序的证据表明,克隆型家族大小极不平等,少数初始TCR以明显更高的频率存在。体细胞重组(somatic recombination)本身对此不平等性贡献不显著,因为在同一个体中多次产生相同克隆型的概率极小。相反,克隆型大小可能主要由胸腺内或胸腺后扩增驱动,但驱动异质性的机制仍知之甚少。最后,尽管克隆缺失(clonal deletion)是免疫学教条的基石,关于阴性胸腺选择导致初始库中出现功能性"空洞"(holes)的实验证据却出人意料地有限。替代性耐受机制,包括调节性T细胞(regulatory T cells, Treg)和T细胞群体感应(quorum sensing),可能发挥重要作用。该综述强调了进一步研究的必要性,以识别塑造初始TCR克隆大小频率分布的机制并明确其对原发性免疫应答的影响。同时需要进一步研究以理解群体感应在维持T细胞耐受中的作用,同时避免因TCR库中广泛"空洞"而产生的潜在脆弱性。
**1 引言**
当前适应性免疫模型建立在克隆扩增(clonal expansion)概念之上。核心思想是适应性免疫系统由众多淋巴细胞组成,每个淋巴细胞表达一套相同的抗原受体(即克隆型)。抗原受体具有预先决定的特异性,取决于其抗原结合表面的结构。在遭遇抗原之前,淋巴细胞被视为抗原"初始"(na?ve)状态,且每种受体在群体中仅稀少数在。暴露后,其受体识别并结合靶标的单个细胞开始增殖,以响应抗原刺激,产生"记忆"或"效应"群体。由于增殖,针对该抗原的淋巴细胞数量在总群体中所占比例增加。该过程称为克隆扩增,导致记忆和效应群体中克隆频率增加。该框架最初在抗体产生和B细胞的背景下发展,但随着T细胞受体(TCR)的发现,该概念被轻易扩展至细胞免疫。
初始T细胞的受体库为细胞适应性免疫提供了"空白画布",将约束和聚焦个体一生中能够发动的保护性或病理性免疫应答的范围。在该综述中,研究人员梳理了限制和塑造初始TCR库的关键过程,主要聚焦于人类数据,虽在适当时也纳入部分小鼠研究。首先介绍功能性克隆型与分子克隆型之间的区别,并考察人类库中两者总数量的实验估计。随后考察三种塑造和限制库的生物学机制:体细胞重组产生的多样性(Generation of Diversity)、驱动初始克隆型不平等扩增的克隆扩增(平等性,Equality),以及阴性选择(negative selection)在初始库中产生缺口或"空洞"(包容性,Inclusion)。如将展示,尽管经过数十年的研究以及日益强大的DNA测序技术,T细胞生物学的这些基本过程的许多方面仍存在相当大的不确定性。
在讨论之前,研究人员引入一个技术性但重要的要点。T细胞受体库的信息几乎总是来自核酸(DNA或RNA)测序。因此,TCR可通过其核酸序列鉴定。或者,核酸序列可被翻译为相应的氨基酸序列。由于遗传密码的简并性(redundancy),这两种属性并不相同,通常许多不同的核酸序列将产生相同的蛋白质序列。TCR的功能及其特异性完全由氨基酸蛋白质序列决定,而底层DNA序列的差异若不改变蛋白质序列,则称为同义突变(synonymous),通常被认为功能沉默。因此,除非特别说明,该章节讨论主要聚焦于预测的蛋白质而非核酸序列,尽管几乎所有可用原始数据均为核酸基础。
**1.1 初始库的丰富度**
首先考虑任何给定个体库中实现的独特TCR蛋白质序列数量,这一指标在生态学背景下称为库丰富度(repertoire richness)。在高通量TCR测序出现之前,多项研究估计了"功能性克隆型"的大小,即初始T细胞库中对单个表位(肽/MHC复合物,peptide/MHC complexes)特异的T细胞频率。重要注意的是,此类功能性克隆型可能由蛋白质序列水平定义的许多不同克隆型(分子克隆型)组成,这一区别在下文更详细讨论。在小鼠中,物理分离动物中大多数T细胞的直接方法是可行的。在人类中,测量必然在较小样本上进行,通常来自抽血的几百万T细胞。观察到的T细胞群体频率在不同表位间变化数个数量级,一般范围在0.1–500/10
6。若每组TCR对单一表位特异,这将提示最大功能规模约为10
56个靶标表位。个体TCR可识别多个不同表位的观察增加了这一数字。有趣的是,观察到的频率范围在人类和小鼠中 broadly 相似,提示这种多样性程度可能对应于在实现最大感染防护与最小化代谢和遗传代价之间的某种进化最优解。由于人类初始细胞数量比小鼠多约10
4倍,而功能克隆型频率相似,因此每个功能克隆型包含的初始T细胞平均数也必须大10
4倍。因此,每个功能克隆型的T细胞数量大约与体重成比例,从而确保两物种中受体的基底浓度相似。
这些实验的一个重要注意事项在于明确区分初始与记忆群体,因为记忆群体中的有效克隆型规模比初始库大几个数量级。一种方法是依赖已知的抗原暴露史,假设若动物或人类先前未接触特定抗原,则该抗原的T细胞库将是初始的。对于人类,通常无法了解个体的完整暴露史。此外,未知抗原间交叉反应的可能性是一个严重的混淆因素。一种应对方法是对脐带血T细胞的受体库进行测序,脐带血主要由初始T细胞组成,且 presumably 受非常有限的外国抗原暴露。矛盾的是,该方法发现了更高频率的抗原特异性T细胞,或许反映了新生儿库的有限发育,或由早期T细胞发育优先形成的接近种系的克隆型更具混杂性识别能力。另一种方法是依赖已知表型标记(通常是细胞表面标记)来物理分离初始和记忆细胞。CD45亚型在不同T细胞亚群之间选择性表达模式的识别,结合包括黏附受体CD62L和趋化因子受体CCR7在内的细胞表面标记,多年来提供了鉴定初始细胞的稳健表型。然而,随后明确这一模型过于简化。例如,初始CD45RA/CD62L高群体被发现包含"记忆干"细胞(memory stem cells)——这些T细胞曾响应外部抗原,但保留了初始表型。尽管CD95对区分真正初始与干记忆表型有实用性,但难以排除具有"初始"表型的进一步小型抗原经验亚群的存在。单细胞转录组学提供甚至更为详细和高维的表型,允许在初始亚群内界定额外的异质性。
功能性克隆型的大小,即识别特定pMHC复合物的细胞数量,并不决定个体分子克隆型的大小,即具有特定蛋白质序列的初始T细胞数量。许多严格检验了对不同表位反应性的功能性克隆型规模的研究是在高效单细胞测序时代之前进行的,因此未报告结合每种抗原的细胞组内不同克隆型数量的准确估计。相反,多项研究尝试通过对样本中的单个α或更常见的β链进行测序并外推来估计TCR克隆型的总数。早期估计提示小鼠中约有2×10
6个不同克隆型,每个平均存在5–10次;人类中约2.5×10
7个不同克隆型,每个平均存在10
3–10
4次。将这些数字与上述功能性克隆型联系起来,将提示小鼠中每个功能性克隆型仅由1或2个分子克隆型组成,而人类中为10–50个分子克隆型。Arstila等人通过在单链β链水平上测量丰富度,推断每个β链与大约25个α链配对,并从此处外推,得出了人类中的估计。后续研究使用了仍限于β链的更高通量测序技术,并应用与先前相同的α链外推。测序深度的增加导致人类中不同克隆型数量的估计高出2–100倍。较高的分子克隆型估计对应于识别单个肽抗原的功能性克隆型的更多样化克隆型库。
上述研究单独测序TCR α和β链,并对多少个α链与单个β配对做出假设以得出分子克隆型丰富度估计。TCR库的单细胞测序可通过解析α-β配对并因此鉴定真正的克隆型,克服批量测序方法的局限性。然而,典型研究使用的样本太小,无法推断关于初始库丰富度的有意义信息。最近,Sureshchandra等人对来自10名献血者血液和扁桃体的570万T细胞进行了深度分析,同时分析全局转录组和T细胞受体。该数据资源称为TABLO,提供了源自血液和扁桃体细胞的T细胞图谱,其中初始细胞可基于其基因表达谱鉴定。为推导初始丰富度估计,研究人员使用了原始研究中的初始表型分配,同时排除具有较高克隆扩增率的细胞群。初始库稀疏分析显示,几乎每采样一个细胞,就检测到额外的克隆,与先前的高克隆丰富度估计一致。然而,存在一小部分(但可检测)的克隆,其中多个细胞被测序。应用类似于批量测序研究中使用的那些外推方法,允许从这些稀有双重体相对于大多数单体的相对发生率推导丰富度估计。研究人员将Chao1估计量应用于TABLO数据的初始TCR库序列,该估计量是一种非参数测量,经常用于从有限样本估计经验群体丰富度。每位捐赠者的估计产生从儿童约10
8个克隆型到成人约10
7的丰富度估计。这些值落在先前估计的上限范围,但与通过更稳健的实验方法——重复批量测序得出的估计一致。有趣的是,早期和近期研究均报告了丰富度随年龄下降的现象。
一个重要但有时被忽视的事实是,外推丰富度估计应被解释为真实丰富度的下限,特别是当克隆频率异质时。为说明此点,研究人员将Chao1估计量应用于两种假设场景:第一,由10
8个克隆组成的初始库,每个由1000个细胞组成;第二,包含10
4个各100,000细胞的克隆,以及9.9×10
10个单例克隆的混合初始库。在两种情况下,研究人员模拟从总库10
11个细胞中采样100,000个细胞,并将Chao1丰富度估计量应用于模拟数据。在均匀分布中,估计丰富度密切再现底层库的真实丰富度。在不均匀群落中,然而,估计丰富度与均匀群落相当,尽管真实丰富度大了三个数量级。如下文详述,初始库中存在克隆频率实质性异质性有很好的证据,因此真实丰富度很可能大大超过这些下限。
基于以上所有,有理由得出结论:成人初始库的规模或丰富度超过10
8个不同的分子TCR克隆型。假设初始亚群为10
11个T细胞,这给出平均克隆型家族规模为1000个细胞。
**1.2 多样性的产生**
什么限制由多样性产生机制施加于初始库的规模?首先考虑TCR α/β库的理论最大潜在规模。T细胞序列/结构的异质性源于多个V、J和(β链)D区的不精确体细胞重组。功能V和J区域的数量因个体而异。也难以准确确定连接形成期间发生的缺失或添加的最大数量,因为重组的概率过程可通过不同机制步骤序列产生相同序列。然而,Murugan等人使用最大似然框架估计了TCR重组每个步骤的概率。使用他们观察到的实验数据中缺失和添加的最大数量值,以及报告的最大V和J基因数量,允许近似最大可能库规模为7.7×10
46个可能的不同的DNA序列。遗传密码的冗余性以及重组产生有效蛋白质序列的要求将减少蛋白质序列的数量数个数量级。然而,该TCR数量相对于免疫系统中T细胞的总数仍然很大,后者估计约为4-5×10
11。
这一关于体细胞重组机制可产生的最大TCR序列数的简化计算忽略了每个克隆型产生的概率变化巨大,因为不同V或J基因的使用、缺失数量和添加数量都是非均匀的。估计库最大潜在规模的更复杂方法是考虑"有效"群体规模,它估计TCR开始被"重复采样"从而群体多样性开始受限制的群体规模。该分析的理论框架由Mayer和Callan发展,他们引入了"巧合概率(probability of coincidence, P
c)",即在库中观察到TCR克隆型两次的概率。直观上,该概率的倒数反映了库中的有效物种数量。当样本足够小以至于每个物种仅被代表一次(P
c=0)时,观察者对总物种数量说不出什么,后者对观察者而言实际上显得无限。当群体样本足够大以至于每个物种至少被观察到两次时,该样本实际上已捕获群体中的所有可能物种。该测量事实上作为生态学中多样性的测量被广泛研究(Simpson多样性指数)。Simpson多样性指数的倒数(有时称为Simpson-Hill多样性)类似于进化遗传学中常用的有效群体规模概念。
如何估计考虑体细胞重组非均匀概率性质的TCR库的潜在Simpson多样性和有效群体规模?为核苷酸序列开发的TCR体细胞重组概率模型已使用动态规划扩展至蛋白质序列,以有效加总产生相同克隆型的可能重组场景。由于底层重组模型使用非生产性读框外重组事件进行学习——这些事件在重组过程中产生但不表达为蛋白质因而不受生物学选择影响——这允许估计不受选择影响的库生成参数。名为OLGA的算法可用作生成模型,根据拟合实验观察重组结果的预学习参数创建人工库。使用OLGA独立创建的10
6个α和β链的人工库的概率分布显示,组合α/β克隆型概率分布的绝大多数位于概率<10
?11。鉴于初始T细胞数量约为1-2×10
11,因此相同的克隆型将极少被重组。可通过计算该人工生成库的Simpson多样性来计算该理论"无约束"库的有效群体规模。方便的是,Simpson多样性及其方差的无偏样本估计存在。使用该估计量,得出P
c=4.8×10
?14,给出有效潜在TCR库群体规模为1/P
c=2×10
13。该数字远小于表1所示的物种总数,但仍远大于初始库中的T细胞数量。观察库的丰富度因此不受体细胞重组机制限制,而受其他后续过程如趋同胸腺选择和克隆扩增限制。
将该人工创建因此未选择的库的有效库规模测量与在观察到的TCR库上计算的相同测量进行比较是有启发的。两组大规模单细胞外周血初始细胞已发表。第一组HLA匹配个体中初始T细胞的巧合概率先前计算为2×10
?9,转化为有效库规模5×10
8。第二组(即计算丰富度的相同数据)的巧合概率可计算为1.9×10
9,转化为有效库估计5.4×10
8,与先前估计相似。两种有效库规模估计均远小于仅从体细胞重组概率模型构建的理论库的有效规模。胸腺选择可能是驱动这种库趋同的主要贡献者。
**1.3 初始免疫库的频率分布:所有初始克隆型都平等吗?**
上一节得出结论,初始库的丰富度不受体细胞重组机制限制,即使考虑系统偏差,在一个库中也很少产生相同的分子克隆型。然而,携带特定TCR的细胞数量(称为克隆型家族大小)由重组事件后的几个过程决定。胸腺细胞可能在胸腺选择后分裂,产生大小可变的相同克隆型,或在离开胸腺进入初始库后。胸腺细胞和初始细胞也可能经历细胞死亡,从而减少特定克隆型的成员数。胸腺中的大多数增殖发生在选择之前,以及在细胞表面确定表达单个α/β TCR之前。然而,一些研究表明,单阳性完全选择的胸腺细胞在离开胸腺进入外周之前或刚离开后经历"几轮"增殖。似乎缺乏更多近期数据确认或反驳这一观察。
人类和小鼠中初始区室T细胞增殖已得到详细研究。由于初始人T细胞寿命更长,胸腺在补充初始T细胞库中的作用在小鼠中比在成人中更重要。na?ve T细胞周转动力学的知识原则上允许预测初始库的频率分布。然而,T细胞动力学的测量通常从分裂细胞的代谢标记推断,仅给出平均群体动力学,以及关于克隆型间增殖和死亡率方差的很少信息。然而,正是这一方差才是初始库克隆型家族大小异质性的关键潜在决定因素。周转动力学异质性的存在已在小鼠中提出,作者描述了生命早期建立的初始细胞长寿群体的存在。
对初始库中克隆型家族大小异质性的详细分析在先前研究中呈现。该研究使用从人外周血初始T细胞群体荧光分选富集产生的单链TCR序列数据。由于测序在T细胞群体(批量测序)而非单个细胞(单细胞)上进行,α序列与β序列之间的配对丢失,每条链的分析必须分别进行。该研究检查并尝试减轻几种可能的混淆因素,如"初始"群体纯度和每个T细胞多个RNA分子的存在。该研究发现一些TCR序列以高频率(10
?6—10
?5)存在的证据,提示"初始"细胞克隆高达10
5–10
6(假设初始亚群为10
11个细胞)。尽管有实质性采样努力,最大的克隆型仍仅出现几次,所有其他克隆型仅见一次。即使样本中如此适度的拷贝数也强烈支持初始克隆型大小广泛范围的概念,但数据不足以准确指定完整分布。然而,数学建模表明,使用已知平均初始T细胞周转率的简单出生/死亡模型不能预测解释观察所需的克隆型大小分布。随后的更详细建模提出了出生/死亡模型的改进,其中增殖率随克隆型变化。在此设定中,即使增殖率的适度异质性也导致预测的克隆型家族大小的广泛发散,与潜在的幂律分布(power law distribution)一致。T细胞受体库中幂律分布的机制已被研究,但大多数研究聚焦于记忆/效应群体,其中更高的克隆频率允许频率分布参数的更准确推断。
如多样性部分所讨论,研究同意识别特定抗原的T细胞群体的功能克隆型大小可能变化数个数量级,取决于肽/MHC构建体。然而,实际群体大小估计变化很大,或许反映了方法论和特异性的差异。对于前体数量差异是否决定后续免疫应答幅度也存在分歧。功能克隆型大小的异质性可由每个功能组内T细胞克隆型数量的差异,或每个分子克隆型的细胞数量差异产生。尽管有一般共识,结合单个表位的T细胞库是多样的,单个表位有多达500个不同的TCR序列,但这些研究未直接涉及分子克隆型家族大小分布。
先前从中推导丰富度估计的深度测序单细胞TABLO数据集,也可用于识别初始库中的克隆扩增。初始亚群由血液和扁桃体中发现的细胞以及CD4和CD8表型组成。所有注释为"初始"的细胞的克隆频率显示,尽管大多数克隆型仅见一次,与百万分之一或更低的频率一致,一些"初始"TCR被看到两次或更多次。约一半这些"高频率"细胞属于CD4-na?ve-4群集,形成所有最初分类为"初始"的细胞的特化亚区室。扩增的CD4-na?ve-4细胞仍表达一些初始标记如L-选择素(SELL),但不以高水平表达CCR7,并具有更高的活化标记CD69表达。总体而言,它们的表型与初始群体的其余部分相当不同,与单例和其他扩增初始细胞相比有超过150个差异表达基因。难以确定这是错误地与真正初始库共聚类的抗原经验细胞亚群,还是代表未暴露于同源外国抗原但经历了更广泛增殖的真正独特"初始"细胞亚群。有趣的是,剩余的"高频"细胞在嵌入空间中分布非常均匀,与单例相比具有相似的初始标记表达,与单例的差异表达基因少于10个。其中一些克隆被采样超过两次,提示克隆频率大于10
?6,对应于大于10
5个细胞的克隆家族规模。综合考虑,数据例证了定义初始细胞的困难。但它也支持初始库跨越广泛T细胞克隆型家族大小的假设。
两项近期研究提出初始(或暴露前)免疫库中存在响应传染病挑战的大克隆型家族。第一项研究分析了SARS-CoV-2大流行早期卫生工作者应答T细胞的库。该研究发现若干T细胞克隆型在感染后早期迅速扩增。这些克隆型在大流行前库中以高频率存在,尽管该研究无法明确区分大初始克隆型的存在与对其他抗原(如循环人冠状病毒)高交叉反应记忆细胞。同一论文还报告了小鼠中预先存在的高频LCMV特异性T细胞,提示大前体克隆型的存在可能是初始T细胞库的一般特征。
第二项更近期的研究分析了人类挑战研究中T细胞克隆型的变化,其中血清阴性且推测未暴露于SARS-CoV-2的健康年轻成年人在受控人类挑战环境中感染SARS-CoV-2病毒(武汉株)。每天采集血样并测序TCR库。与Milighetti等人一样,TCR克隆型在感染几天内迅速出现。数学建模再次提示,观察到的克隆型轨迹异质性可通过初始前体克隆型家族大小的变化简洁解释。
总结而言,初始细胞库中的克隆型频率分布仍非常 poorly 定义。主要实验挑战是初始与抗原暴露细胞的稳健分类和鉴定。先前对特定抗原表位暴露的缺乏可能因T细胞交叉反应的可能性而混淆。在人类中,这些挑战因典型样本规模几百万T细胞仅代表个体中T细胞总数不到10
?5而加剧。尽管如此,现有证据的平衡提示初始克隆型家族大小在人类库中是异质的,潜在上限约为10
?5。大多数初始T细胞以低于10
?6存在;然而,即使这也将对应于100,000个T细胞的家族克隆型规模。构成初始库90%以上的分布下部形状仍完全未知。在小鼠中,直接实验研究更为可行,克隆型家族规模小得多。然而,每个克隆型1到数百个T细胞之间的变化可能存在。
**1.4 初始T细胞库的包容性**
正如克隆扩增位于适应性免疫理论的核心,克隆缺失长期以来也是适应性免疫耐受的基石。核心思想是,在发育/分化途径的某些特定步骤暴露于自身抗原的细胞进入凋亡,因此在成熟库中出现"空洞",使得针对每个自身抗原的细胞从初始库中缺失。该机制导致自身反应性的缺失,即自身耐受。该理论最初在B细胞和抗体产生的背景下发展。然而,很快明确许多自身抗原特异性的B细胞存在,但在缺乏相关T细胞辅助时保持沉默。虽然B细胞克隆型缺失的例子存在,尤其对高浓度自身抗原如白蛋白,克隆缺失的焦点转向了T细胞,特别是胸腺阴性选择的作用。
早期显示T细胞在胸腺选择期间直接克隆缺失证据的工作已被总结。第一组实验依赖于T细胞转基因小鼠,其中单个TCR在小鼠的所有T细胞中表达。在此条件下,若引入的TCR对自体抗原特异,大量双阳性胸腺细胞死亡发生,很少成熟T细胞进入外周。该方法已扩展至使用转基因人源化小鼠模型的人类TCR。第二组实验使用了超抗原(superantigens),这是一类不正常的抗原,不通过受体CDR环与经典肽/MHC结合,而是通过Vβ蛋白直接结合激活T细胞。小鼠中这类超抗原的关键例子后来被证明源自内源性逆转录病毒和小鼠乳腺肿瘤病毒,携带于特定品系的实验小鼠中。携带这些内源性超抗原的小鼠胸腺发育研究显示,携带同源Vβ基因的T细胞在双阳性胸腺发育阶段被删除。这两行证据都非常有说服力,克隆缺失是中枢胸腺耐受主要机制的观点至今仍是大多数免疫学教材的标准教条。然而,这些实验系统与决定大部分库的单肽/MHC复合物诱导的耐受在若干重要方面有所不同。转基因T细胞以远高于正常T细胞的频率存在,超抗原以非正典方式与TCR相互作用诱导细胞内信号传导。
克隆缺失作为驱动中枢耐受主要机制的支配地位在这些开创性实验后持续了十多年。然而,若干研究最终开始质疑胸腺缺失作为T细胞自身耐受主要机制的教条,研究小鼠CD4细胞以及研究人CD8细胞的均未能找到自身抗原库中存在功能性"空洞"的令人信服的证据。(main text continues with discussion of functional vs individual clonotype level deletion, technical challenges in observing holes, population-based measurements linking negative selection to cell death, TCR repertoire level studies, theoretical considerations on incomplete deletion, and alternative tolerance mechanisms including Treg and quorum sensing)
在讨论库"包容性"的结论之前,研究人员愿简要回顾另一种经常援引"空洞"来解释充分记录实验观察的情况。老年时免疫效力的下降已被广泛记录。多项研究也显示免疫库的多样性随年龄下降,随着更多细胞从初始向记忆和效应表型转化,库"填满"了高度扩增的抗原经验细胞。初始库多样性下降的程度和年龄仍有争议,一些研究提示随年龄增长逐渐下降,而另一些提示70岁以上更急剧下降。CD8 T细胞初始亚群可能比CD4细胞受更多影响。有趣的是,对野生小鼠库的最新研究未发现多样性与年龄之间的明确关系。这有些违反直觉,因为胸腺在维持库中的作用在小鼠中更大。鉴于T细胞免疫力的平行下降和T细胞多样性的下降,有诱惑提出老年T细胞免疫确实受初始库有限多样性限制。根据该假说,无反应性是由于对新型抗原的库中逐渐出现"空洞"。然而,如本综述第一部分所讨论,人类库是巨大的,且许多个体克隆型可能有助于对任何表位的整体免疫应答。此外,已描述若干机制可保护免受年龄相关库侵蚀。因此,初始库侵蚀对免疫衰老的贡献程度仍难以测量。相反,多种替代机制包括迁移变化和细胞代谢变化可能都有助于老年人的无反应性。
**2 结论**
过去10-15年见证了T细胞库的深入研究,很大程度上由大规模并行DNA测序的能力驱动,最近由准确单细胞测序的出现推动。尽管所有这些工作,若干关键问题仍未解决。综述第一部分讨论了关于个体库中存在的T细胞克隆型群体丰富度的持续争论。虽然重组机制的偏差某种程度上限制了库多样性,但TCR基因独立重组以在一个库中产生相同蛋白质序列非常罕见,对克隆型不平等贡献不显著。人类TCR库的丰富度大于10
8,导致大多数健康个体对大多数外来抗原产生很大程度上 idiotypic 但稳健的应答。库的功能性不)仅由丰富度决定,还由克隆型家族大小的频率分布(平等性,Equality)决定。大多数克隆型以低于1/10
6的频率存在,因此关于这些克隆实际规模的实验证据很少,理论上可能从1到10
5不等。然而,理论和实验证据均指向广泛家族克隆型规模范围的存在,少数初始TCR存在于超过10
5个细胞中。驱动初始克隆大小异质性的机制仍几乎完全是推测性的。初始克隆型大小不平等对原发性免疫应答功能动力学的影响也需进一步研究。最后,综述讨论了克隆缺失对自身耐受和年龄相关免疫能力下降的贡献(包容性,Inclusion)。研究人员得出结论,几乎没有证据表明对表位无反应性是由于对该表位可能有反应的克隆型家族缺失(库中的"空洞"),因此克隆缺失在这两个过程中可能作用有限。