B细胞受体（BCR）测序
B细胞受体（B cell receptor，BCR）是 B 细胞抗原识别决定性表面分子，BCR的重链（heavy chain，H）由65~100种可变区（VH）、2种多变区（DH）、6种结合区（JH）和恒定区（CH）四部分基因片段组成；轻链（light chain，L）由可变区、结合区和恒定区三部分基因片段组成，基因结构如图1所示。发育过程中的B细胞在重组酶（RAG1、RAG2）作用下，形成了多样性高达 1~2×1011的BCR。同时，由其形成互补决定区（complementarities determining region，CDR）：CDR1、CDR2和CDR3区氨基酸序列的多样性，特别是编码CDR3的基因，由于其位于轻链V、J或重链V、D、J片段的连接处，可以通过V(D)J的重排和（或）两个基因片段的连接间丢失或插入数个核苷酸（图2），进一步增加BCR的多样性，而形成具有功能的BCR编码基因（B细胞克隆）。此外，在BCR各基因片段重排完成或抗原刺激后，体细胞高频突变也会造成的BCR多样性。
BCR测序通过高通量测序技术检测靶向扩增后的BCR重链和轻链，全面解析BCR基因重排碱基序列，以及各序列的丰度。
图1
图2
BCR-seq常用于评价各种免疫相关疾病和遗传性突变引起的某个物种所有B细胞或特定B细胞激活介导的细胞免疫反应中BCR基因重排碱基序列，以及各序列的丰度，用于研究不同B细胞克隆的转录情况和相互间关系，从而揭示更深层次的B细胞功能特异性，继而解释体液免疫应答耐受以及高频突变在B细胞应答识别抗原异常等相关生命现象。
BCR测序的应用方向包括：（1）孤立性IgA缺乏症等原发性免疫缺陷病人体细胞突变筛查，（2）自身免疫病（SLE，多发性硬化，I型糖尿病）治疗指导及其过程中病程监测，（3）感染性疾病，恶性肿瘤药物治疗效果和耐受性评估，（4）移植排斥（transplant tolerance）反应中耐受，排斥反应的预测和干预指导。
建库方法及技术流程
技术优势
检测BCR的RNA序列。与DNA分析相比，可以更为全面和准确地获得某一状态下BCR的多样性信息。
基于5’RACE的方法。5’RACE相较于MPCR测序方法，可以检测到更多的V-J pairing的多样性，同时具有更低的偏好性和较高的准确性。
数字标签（UMI）技术帮助绝对定量。通过UMI标签去除PCR扩增重复、排除PCR偏好性影响，准确分析BCR克隆的丰度，实现绝对定量。
引入校准机制，准确分析BCR的多样性。TCR的高度多样性使得其对测序数据错误极为敏感，PCR和测序错误都可能被误认为序列的突变或重排，因此必须加入校准机制。UMI技术除了实现准确定量，还可纠正PCR和测序错误，锁定真实序列。
PE150和PE250测序可选：PE250测序完整覆盖BCR全长，同时检测CDR1/2/3，全面研究CDR1/2对MHC的亲和力影响；PE150测序，靶向CDR3区，测序价格更为经济实惠。
案例解析
BCR测序发现BCR多样性为B-ALL病人诊断到持续性复发过程提供病情指导
文章作者分离了健康人和B细胞急性淋巴母细胞白血病（B-cell acute lymphoblastic leukemia，B-ALL）患者的骨髓（BM）细胞和外周血单个核细胞（PBMC），通过MPCR扩增后BCR测序获得H链和L链基因全长序列信息。
通过比较发现：相比于健康人，B-ALL患者的体细胞高突变和次级重排引起较高的BCR克隆复杂性；B-ALL病人的病程（BM day 0~1241；PB day 0~944）与BCR克隆数量具有显著的相关性，该结果得到RT-qPCR定量结果验证（图1）。此外，体细胞高突变和次级重排引起B-ALL病人较高的BCR克隆复杂性和多样性可以用于B-ALL的亚克隆组成的跟踪。
图 1
图 2
因此，BCR-seq为B-ALL病人在起始化学治疗中存活的大量的克隆B细胞提供检测信息，同时为固有化学药物耐受和后期不充足治疗提供新的指导作用，也为全抗性克隆的出现提供及时的指导意见（图2）。