类别转换重组（CSR）是活化的B细胞中发生的一种程序性脱氧核糖核酸重排，可改变细胞所表达的抗体类别，即同种型。这一过程替换免疫球蛋白重链的恒定区，同时保留此前已组装好的可变区序列。因此，原本表达IgM的细胞无需重新构建抗原结合区，就能产生免疫球蛋白G、IgA或IgE。CSR使适应性免疫能够将已有的识别特异性与不同的抗体效应功能相结合。其过程包括定向的DNA断裂，以及随后免疫球蛋白重链基因座内相距较远的序列之间的连接。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
遗传结构及其后果
抗体重链包含可变区和恒定区。在B细胞发育过程中，可变区编码序列通过V(D)J重组组装而成，这一过程将可变性、多样性和连接基因片段组合在一起。其下游排列着一系列恒定区基因。CSR改变的是与现有VDJ序列共同表达的下游恒定区，因此不同于此前生成受体可变区的过程。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
重组的主要底物是一类称为转换区的重复DNA序列，通常标记为Sμ、Sγ、Sε和Sα。这些序列位于相应恒定区基因的上游。在典型的IgM向另一类别转换的过程中，供体Sμ区和受体转换区的断裂位点被连接起来。两者之间的DNA形成环，并以环状分子的形式被切除，使VDJ序列与选定的下游恒定区基因相连。分离得到这些转换环，为缺失性重组提供了直接的实验证据。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
这种缺失使常规类别转换受到方向性限制：细胞无法仅凭再次转换，就恢复已从其表达的重链基因座中移除的恒定区基因。不过，后续转换仍可利用保留在下游的恒定区基因。研究人员通过分析切除的转换环序列，在小鼠中证实了从IgM经IgG1再到IgE的序贯转换。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
活化与转录靶向
CSR既依赖B细胞活化，也依赖目标转换区的选择性可及性。涉及CD40和细胞因子的信号能够诱导类别转换，并影响转换后的同种型。在人B细胞实验中，白细胞介素-4可诱导与ε恒定区相关的转录，而额外的CD40刺激则使细胞得以通过缺失性重组转换为IgE。因此，潜在靶区的转录活化本身并不等于类别转换已经完成。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
重组发生前，转录会贯穿选定的转换区及其相关恒定区序列，产生所谓的胚系转录本或无菌转录本。这里的“胚系”指未发生重组的基因座所进行的转录，并不意味着最终发生的转换事件可通过生殖系遗传。这些转录本先于DNA重排出现，有助于确定哪些区域可供类别转换机制利用。实验还表明，缺乏启动酶的细胞虽能产生胚系转录本，却无法进行重组。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
转录可形成R环，即RNA与一条DNA链配对、另一条DNA链则被排开的结构。在活化的小鼠B细胞中，已检测到覆盖转换区相当大范围的R环。其暴露的单链DNA为启动抗体多样化的化学反应提供了相关底物。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
DNA损伤的启动
启动这一过程所必需的酶是由AICDA编码的活化诱导性胞苷脱氨酶（AID）。小鼠基因敲除实验确立了AID对CSR和体细胞高频突变均不可或缺。随后的生化和遗传学实验表明，AID直接作用于DNA，而非依赖RNA编辑机制：它将单链DNA中的胞嘧啶转化为尿嘧啶，产生尿嘧啶–鸟嘌呤错配。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
最终结果取决于这些损伤如何被处理。在CSR过程中，与碱基切除修复和DNA错配修复相关的通路协助将初始损伤转化为单链断裂和双链断裂。因此，尿嘧啶的移除及随后对DNA骨架的处理，是介于AID引发的碱基修饰与重组之间的中间步骤。CSR说明，常规的基因组维护活动可以被重新引导，用于程序性的遗传改变，而非恢复原有序列。(citeseerx.ist.psu.edu)
远距离转换区的连接
断裂形成后，必须通过DNA修复将适当的供体区与受体区连接起来。经典非同源末端连接是完成这一反应的主要通路之一。其组成包括识别DNA末端的Ku蛋白，以及参与连接的XRCC4–DNA连接酶IV复合物。转换连接位点可以完全不含共有序列，也可以含有称为微同源序列的短段匹配序列。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
经典末端连接并非唯一可行的途径。经过遗传改造、缺乏关键组分的小鼠B细胞，仍可通过替代性末端连接通路发生相当程度的类别转换。这些连接位点通常更倾向于使用微同源序列。然而，经典末端连接受损也会增加持续存在的染色体断裂，以及与其他染色体的不当连接，说明抗体多样化的顺利完成依赖于对断裂形成和修复这两个环节的共同控制。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
发生时机及其与亲和力成熟的区别
CSR与亲和力成熟改变的是抗体应答的不同方面。CSR替换恒定区；体细胞高频突变则在可变区序列中引入突变，为基于亲和力的选择提供变异。两者都需要AID，但不应将其中任何一个过程视为另一个过程的必然结果。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
类别转换并不限于生发中心。对小鼠免疫应答的研究发现，大量CSR发生于B细胞活化早期，即生发中心反应充分建立之前，并随着体细胞高频突变的发展而减少。较早的人扁桃体研究则检测到生发中心内存在大量类别转换。因此，描述其解剖分布与发生时机时，必须考虑物种、组织和实验条件。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
人类遗传学证据
遗传性AID缺乏为CSR在人类中的重要性提供了直接证据。在一种常染色体隐性遗传的高IgM综合征中，研究人员发现了与疾病相关的AICDA突变。受研究的患者表现为类别转换重组缺失、体细胞高频突变不足，以及生发中心增大。这些发现将类别转换的分子机制与一种明确的免疫缺陷联系起来，同时表明，仅有强烈的B细胞活化并不能替代具有正常功能的AID。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)