1 细胞受体分类、基因和重排
1.1 T细胞受体 T细胞受体（TCR）是T细胞表面特异性识别抗原和介导免疫应答的分子。TCR包括有α、β、γ和δ四种肽链，以两种形式存在，它们是由二硫键连接的异二聚体包括α/β，或γ/δ蛋白链。TCR属免疫球蛋白超家族，与免疫球蛋白的结构相似，具有抗原特异性的V区和C区。TCR识别抗原的特异性和多样性在于其V区的多样性，该多样性来自于TCR基因谱系和重排的特点。构成了T细胞对众多外来抗原的特异识别和应答的巨大潜力。
1.2 T细胞受体基因结构和重排
1.2.1 TCR基因胚系结构 TCR基因的结构与Ig基因有很多相似之处。在胚系中，编码TCR多肽链的DNA是由多个分隔开的基因片段组成，在胸腺细胞发育过程中重排后，形成编码一条完整多肽的基因。编码TCRα、TCRβ和TCRγ链的基因位于不同的基因座，TCRα位于染色体14q11.12，TCRβ位于7q32，TCRγ位于7p15，而TCRδ基因则位于TCRα基因座（14q11.12）中。每一个TCR胚系基因包括V区、J区和C区等基因片段，在TCRβ和TCRδ基因中还包含D区。在TCR胚系基因的5’端包含不同数量的V区基因片段（Vα、Vβ、Vγ和Vδ分别有50、75、14和8个片段），并将其分成多个亚家族。此外，每个TCR胚系基因还包含不同数量的D区（Dβ和Dδ分别有2和3个片段）、J区（Jα、Jβ、Jγ和Jδ分别有50、13、5和3个片段）和C区（Cα和Cδ均只有1个片段，而Cβ和Cγ则各有2个片段）。TCRβ基因所含V区片段最多，但一般分为24个亚家族，而TCRα基因多分为29个亚家族，在TCRα和TCRβ的某些亚家族中，还有报道可进一步分亚亚家族，如TCR Vβ8进一步分为TCR Vβ8.1和TCR Vβ 8.2。
1.2.2 TCR基因重排 TCR基因的重排和表达过程与免疫球蛋白非常相似。在前T细胞中，TCR基因处于无功能的胚系结构状态，在前T细胞分化成熟为双阳性细胞的过程中，TCR基因片段按限定的顺序进行重排，形成功能性TCR，重排是TCR表达的先决条件。首先由重组酶识别R 而启动TCR重排，由随机的一个D区和一个J区发生重排，然后是随机的一个V区与已重排的DJ区发生重排，在各基因片段连接的过程中，有不同数量的核苷酸（3～24个）随机的插入，称为N区，形成了VNDNJ的重排基因，同时，参加重排的D区基因片段可长可短，并不一定为整个D区的基因片段，最后，不参加重排的C区连接到J区上，形成一个完整的功能性TCR基因—VNDNJC。TCRα和TCRγ基因不含有D区，故仅有V区与J区的重排。V区编码了CDR1、CDR2和部分CDR3，VNDNJ的结合区构成CDR3（TCR识别抗原的区域）。由于N区的插入和D区重排时的长短不一（CDR3长度的多样性），构成了不同克隆的T细胞具有不同的TCR-CDR3序列，所以TCR的多样性并不仅仅依据各V、（D）、J区基因片段随机组合的数量，更与结合过程的多样性（CDR3）有关，从而形成了T细胞识别不同抗原的高度多样性。虽然TCRγ和TCRδ基因所含V区数量明显少于Vα和Vβ基因片段，但由于TCRδ的结合过程常有更多的多样性，故总的TCRαβ和TCRγδ分子多样性差别不大。TCR分子的多样性可高达1012，具有识别大量外源抗原的潜力。当机体受到某种特异性抗原刺激时，TCR所进行重排的V-（D）-J区则显示高度的选择性，此时可见机体出现某一或某些家族T细胞大量克隆性增殖，以针对特异性抗原的情况。
2 TCR基因重排的检测
根据研究目的不同，所采用的检测方法有所不同，简单的可采用普通PCR和通用引物检测某一类型TCR的重排情况，但应用家族特异性引物检测各TCR亚家族基因则更为精确，而最为理想的方法是分析TCR的亚家族及T细胞的克隆性。可以明确了解到肿瘤性增殖或抗原特异性增殖的T细胞克隆属于哪一亚家族T细胞，后者可应用PCR-单链构象多态性（ CP）、PCR-序列分析、DNA异源双链追踪分析（HTA）或PCR-基因扫描-序列分析等多种方法。
3 TCR基因重排研究在肿瘤诊断中的应用
3.1 T细胞白血病和淋巴瘤的致病克隆的确定 在T细胞急性，慢性白血病（T-ALL和T-CLL）中，一般可通过TCR Vβ基因谱系分析了解单克隆性增殖T细胞，即白血病性T细胞克拢在T细胞淋巴瘤中，主要从肿瘤组织标本中检测单克隆肿瘤性T细胞，这些分析结果将提供了肿瘤性T细胞克隆的确切TCR基因序列，该序列有别于其他亚家族或同一家族的其它克隆T细胞，称为独特型（idiotype，Id）TCR，可用于设计TCR疫苗，也为微小残留病变的检测提供了准确的依据。
3.2 肿瘤相关抗原特异性T细胞克隆的检测和分选 正常T细胞未受任何刺激情况时，其TCR重排是随机的，其T细胞表现为多家族和多克隆性，具有发挥各种T细胞免疫作用的潜能，而在特殊的抗原刺激下，可引起某一个或几个亚家族的TCR 针对性重排，而出现TCR Vβ亚家族T细胞分布不均和克隆性增殖，这种现象已从多种肿瘤患者外周血T细胞中观察到，并已初步明确其性质，与肿瘤特异抗原或肿瘤相关抗原刺激所引起的T细胞特异性扩增有关。
对实体肿瘤患者的T细胞克隆性分析包括肿瘤组织浸润淋巴细胞（TIL）和外周血T细胞两部分的检测。最早和比较系统的报道是Puisieux关于基因扫描分析黑色素瘤病人标本的研究。作者认为两种来源的T细胞中都存在有克隆性增殖的T细胞，在同一病人的不同部位活检组织的TIL和不同时间的TIL表现相同的克隆性T细胞，提示这些克隆性增殖的细胞是对肿瘤相关抗原的免疫反应。其它肿瘤如肾细胞癌、基底细胞癌、肝细胞癌和肺癌组织TIL或外周血T细胞中也发现克隆性增殖的T细胞。在部分原发的肾细胞癌病灶的TIL中发现克隆性T细胞，但在肿瘤周围的正常组织，肿瘤累及的淋巴结和外周血中却未发现克隆性T细胞，故认为这是病人存在原位免疫反应的现象，即在肿瘤组织中的TIL直接对肿瘤特异性抗原所产生的免疫反应。所以，有认为对TIL的检测更具有反映克隆性增殖反应和机体免疫状态的代表性。而在外周血发现克隆性T细胞可能反应肿瘤已出现微转移的情况。
在B细胞肿瘤和不同类型髓性白血病外周血中均可发现TCR Vb优势利用和克隆性增殖T细胞，在急性非淋巴细胞白血病中，TCRVβ的限制性利用最为明显，部分患者仅能检测到1个Vβ亚家族T细胞。另外，在T细胞肿瘤患者中，除了检测到单克隆性肿瘤性T细胞外，还可以在大多数病例外周血中检测到寡克隆性增殖T细胞，多认为这些克隆性T细胞为抗肿瘤的T细胞。所以，对肿瘤患者T细胞的TCR Vβ亚家族分布和克隆性分析，可以首先明确与肿瘤抗原相关的克隆，了解机体对肿瘤的反应情况。
另一方面，了解肿瘤抗原诱导异基因T细胞的增殖情况，也是从另一角度证明了T细胞对肿瘤抗原的反应特点。利用灭活的肿瘤细胞或肿瘤