免疫组库双雄对决！TCR VS BCR

免疫组库（Immune Repertoire，IR）是个体特定时间点循环系统中所有功能多样性B淋巴细胞和T淋巴细胞的总和，T细胞受体（TCR）与B细胞受体（BCR）作为免疫组库的核心组成部分，分别介导细胞免疫和体液免疫应答，共同完成对病原体的特异性识别与清除。本文从结构功能、抗原识别机制、抗原清除机制三个维度，系统剖析TCR与BCR的异同点，帮助深入理解免疫应答机制。

一、结构与功能特征

TCR和BCR作为特异性抗原识别受体，在分子结构上既存在共性又各具特色，其肽链组成、基因编码模式及核心功能区域的差异的差异，直接影响其抗原识别与信号传导功能。

图1. BCR/TCR结构示意图

（一）TCR的结构组成与基因编码

TCR是T细胞特异性识别和结合抗原肽-MHC分子的关键结构，其组成具有明确的多样性特征：90%-95%的TCR由α和β肽链构成，少数特殊T细胞的TCR则由γ和δ肽链组成。每条肽链均呈现典型的功能分区，包括可变区（V区）、恒定区（C区）、跨膜区和胞质区。在基因编码层面，α链的可变区由V、J两个基因片段编码，β链的可变区则由V、D、J三个基因片段编码，这种基因片段的组合模式为TCR的抗原识别多样性奠定了基础。

（二）BCR的结构组成与基因编码

BCR以四聚体形式存在，由两条重链（H）和两条轻链（κ或λ）组成。重链的结构与TCR肽链类似，包含可变区（V区）、恒定区（C区）、跨膜区及胞质区；而轻链结构相对简化，仅含V区和C区。基因编码方面，轻链可变区由V、J两个基因片段编码，重链可变区则与TCR β链一致，由V、D、J三个基因片段编码，这种编码模式与TCR形成呼应，同时保持自身结构特异性。

（三）核心功能区域：互补决定区（CDR）

TCR和BCR均存在关键功能区域——互补决定区（Complementary Determining Region，CDR），该区域是抗原识别的核心位点，直接决定受体与抗原的结合特异性。CDR由CDR1、CDR2和CDR3组成，其中CDR1和CDR2仅由V基因编码，序列多样性相对有限；而CDR3由V、D、J三个基因共同编码，其序列多样性程度显著高于CDR1和CDR2，是TCR与BCR能够识别多种不同抗原的核心结构基础。

二、抗原识别机制差异

TCR与BCR在抗原识别过程中，在目标抗原类型、结合方式、特异性及亲和力等方面呈现显著差异，这些差异使其能够适配不同的免疫应答场景，覆盖多样化的抗原识别需求。

（一）目标抗原类型分化

TCR与BCR的识别对象存在明确分工：TCR主要聚焦于细胞表面的多肽抗原，这类抗原多为细胞内病原体（如病毒、胞内细菌）感染后，由细胞加工处理并呈递于细胞表面的抗原肽；而BCR则主要识别溶液中的各类抗原，包括蛋白质、糖蛋白、糖类等多种分子类型，涵盖了体液中存在的大部分病原体抗原及外来异物，这种识别范围的差异使得两者能够协同覆盖细胞内、外的抗原识别需求。

（二）抗原结合方式差异

抗原结合方式是两者最核心的区别之一：TCR与抗原的结合依赖抗原肽-MHC分子（主要组织相容性复合物）的相互作用，必须通过MHC分子的抗原呈递过程，才能实现与抗原肽的特异性结合，这一过程确保了T细胞对自身细胞及异常细胞的精准识别；而BCR则可直接与抗原分子结合，无需中间媒介，这种直接结合模式使其在体液中抗原的快速捕获和识别中具有独特优势。

（三）抗原识别特异性与亲和力特征

在抗原识别特异性方面，TCR表现出高度的专一性，仅能识别具有特定氨基酸序列的多肽抗原，这种严格的特异性保证了细胞免疫应答的精准性，避免对正常细胞产生误攻击；而BCR的识别范围相对广泛，可与多种不同类型、不同结构的溶液抗原结合，体现出更强的抗原识别灵活性，能够快速应对体液中多样化的病原体入侵。 抗原结合亲和力上，BCR通常高于TCR，这一特性使得BCR能够高效结合低浓度抗原，并持续捕获溶液中的抗原分子，即使在病原体数量较少的早期感染阶段也能启动免疫应答；而TCR则需要在MHC分子呈递的前提下，才能实现与抗原的特异性结合，其较低的亲和力特征与细胞免疫的精准识别需求相适配，避免过度激活引发免疫损伤。

（四）多样性产生机制：基因组重排与筛选

TCR与BCR的抗原识别多样性并非由基因组直接编码产生，而是通过独特的基因组重排过程实现。在未发生基因组重排时，它们的编码基因仅以基因片段形式存在（VDJ片段对应BCR重链或TCR β链，VJ片段对应BCR轻链或TCR α链），且不具备表达活性。 在T细胞和B细胞成熟过程中，基因组发生特异性重排：VDJ或VJ基因片段随机组合，并在片段连接位置随机插入核苷酸，从而生成功能多样的TCR和BCR编码序列。同时，细胞成熟过程中会进行严格的阴性筛选，清除对自身抗原起反应的受体组合，最终保留能够识别非自身分子的功能性TCR和BCR，这一过程既保证了免疫应答的多样性，又确保了自身耐受性，避免自身免疫性疾病的发生。

图2. TCR/BCR基因组重排示意图

三、抗原清除机制对比

TCR与BCR均能介导抗原清除，但两者的作用机制、清除效率存在显著差异，同时在适应性免疫中具有相似的记忆功能，共同构成了机体完整的抗原清除体系。

（一）TCR介导的抗原清除机制

TCR介导的抗原清除主要依赖细胞免疫途径，通过两种核心方式实现：

一是T细胞直接杀伤效应，被抗原激活的细胞毒性T细胞（CTL）可识别并结合被病原体感染的靶细胞或异常增殖的肿瘤细胞，释放穿孔素、颗粒酶等细胞毒性分子，直接诱导靶细胞凋亡；

二是免疫细胞激活效应，T细胞可分泌细胞因子，激活巨噬细胞、NK细胞等其他免疫细胞，增强其吞噬能力和细胞毒性，通过协同作用扩大抗原清除范围和效率。这种清除机制主要针对细胞内病原体或细胞表面异常抗原，体现了细胞免疫在清除胞内感染和肿瘤细胞中的核心优势。

（二）BCR介导的抗原清除机制

BCR的抗原清除机制以体液免疫途径为主，核心依赖抗体的作用：BCR直接结合抗原分子后，激活下游信号传导通路，诱导B细胞增殖分化为浆细胞，大量分泌特异性抗体。抗体通过多种方式介导抗原清除：

一方面，抗体可直接中和抗原，阻止其与细胞表面受体结合，抑制病原体感染细胞；

另一方面，抗体通过其Fc区域与巨噬细胞、NK细胞等免疫细胞表面的Fc受体结合，介导抗体依赖的细胞毒性作用（ADCC）或补体依赖的细胞毒性作用（CDC），同时促进巨噬细胞的吞噬作用，最终实现抗原清除。

此外，BCR介导的清除机制可激活多种细胞类型参与免疫应答，因此其抗原清除效率通常高于TCR。

（三）适应性免疫中的记忆功能

在适应性免疫中，TCR和BCR具有相似的功能特性：两者均可诱导生成对应的记忆细胞，即记忆T细胞和记忆B细胞。当机体再次接触相同抗原时，记忆细胞能够快速活化，启动更强、更快的免疫应答——记忆T细胞可迅速增殖分化为细胞毒性T细胞和辅助T细胞，记忆B细胞可快速分化为浆细胞，大量分泌高亲和力抗体，显著提升病原体清除效率。这一特性为疫苗接种提供了核心理论基础，也是机体二次免疫防护能力显著增强的关键机制。

四、TCR/BCR 免疫组库测序哪里有？

TCR与BCR作为免疫组库的核心组成部分，在结构功能、抗原识别、清除机制等方面既存在显著差异，又具有明确的功能互补性。TCR聚焦细胞内及细胞表面抗原的精准识别与清除，是细胞免疫的核心受体；BCR则擅长体液中多样化抗原的捕获与清除，是体液免疫的关键分子，两者通过协同作用构建了机体完整的免疫防御网络，确保了对不同类型病原体的有效识别和清除。