T細胞能夠識別腫瘤細胞表面的主要組織相容性復(fù)合體（MHC）呈遞的抗原而觸發(fā)免疫反應(yīng)。MHC I類(MHC-I)分子與CD8+ T細胞相互作用，其呈遞的肽主要來源于內(nèi)源性胞質(zhì)蛋白的蛋白酶體降解，而MHC II類(MHC-II)分子主要表達于專業(yè)抗原提呈細胞，與CD4+ T細胞相互作用，其呈遞的肽來自通過內(nèi)體途徑降解的胞外和胞內(nèi)蛋白(圖1)。因此，識別由MHC分子呈遞的腫瘤抗原對于設(shè)計依賴T細胞識別和殺死腫瘤細胞的有效和安全的癌癥免疫療法是至關(guān)重要的?；谫|(zhì)譜(MS)的免疫肽組學(xué)（Immunopeptidomics）能夠從多種細胞系、腫瘤組織和健康組織中高通量、直接鑒定MHC結(jié)合肽。

拜譜生物全新推出免疫肽組檢測服務(wù)，通過MHC抗體富集MHC及其結(jié)合肽，使用Orbitrap Astral全新一代高分辨質(zhì)譜儀檢測，直接得到免疫肽序列以及翻譯后修飾信息，提高基因測序的真實度，并采用De novo從頭測序技術(shù)，不依賴現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫，更高通量鑒定出MHC上呈遞的多肽，發(fā)現(xiàn)更多非典型免疫肽，而且豐富的數(shù)據(jù)分析內(nèi)容為醫(yī)學(xué)研究中的新抗原鑒定、免疫治療和疫苗開發(fā)提供支持。歡迎大家咨詢!

圖1 MHC-I和MHC-II呈遞腫瘤抗原的途徑

（圖源：Xie et al.Signal Transduction Targeted Ther. 2023）

NO.1 實驗流程

NO.2 產(chǎn)品特點

NO.3 分析內(nèi)容（部分）

NO.4 送樣建議

案例分析

01 機制研究

文章題目：The nuclear export protein XPO1 provides a peptide ligand for natural killer cells

發(fā)表雜志：Science Advances IF：11.7 2024

XPO1 (Exportin-1/CRM1)是一種核輸出蛋白，在癌癥中經(jīng)常過表達，并作為腫瘤發(fā)生的驅(qū)動因素。目前，靶向XPO1的小分子正被用作臨床抗癌藥物。

作者發(fā)現(xiàn)XPO1是自然殺傷(NK)細胞的靶標。利用免疫肽組學(xué)，作者鑒定出一種衍生自XPO1的肽，它可以在人類白細胞抗原- C的背景下被激活的NK細胞受體KIR2DS2識別。該肽可以內(nèi)源性加工并通過該受體特異性地激活NK細胞。雖然XPO1在癌癥中的高表達通常與不良預(yù)后相關(guān)，但研究發(fā)現(xiàn)，如果有NK細胞浸潤的證據(jù)，特異性癌癥(如肝細胞癌)的預(yù)后可以大大改善。因此，作者確定XPO1是NK細胞識別的真正的腫瘤抗原，為NK細胞治療實體瘤的個性化方法提供了機會。

圖2 一種源自XPO1的肽是KIR2DS2的配體

（圖源：Blunt, Matthew D et al.,Sci Adv. 2024）

02 腫瘤-免疫治療

文章題目：Development of mesothelioma-specific oncolytic immunotherapy enabled by immunopeptidomics of murine and human mesothelioma tumors

發(fā)表雜志：Nature Communications IF：16.6 2023

惡性胸膜間皮瘤(MPM)是一種預(yù)后不良的侵襲性腫瘤。由于現(xiàn)有的治療方案缺乏療效，因此迫切需要新的治療策略。鑒于其T細胞浸潤，作者假設(shè)MPM是一個合適的治療性癌癥疫苗的目標。

迄今為止，對間皮瘤的研究一直集中在識別分子標記以更好地對該疾病進行分類和表征，對涉及細胞毒性(CD8+) T細胞的治療靶點知之甚少。在這項研究中，作者利用基于質(zhì)譜的免疫肽組研究了小鼠(AB12細胞系)和人細胞系(H28、MSTO-211H、H2452和JL1)以及患者原發(fā)性腫瘤中MPM的抗原呈遞景觀。作者使用來自人類健康供體和癌癥患者的T細胞體外表征了洗脫肽的免疫原性特征。此外，作者選擇最有前景的肽搭配PeptiCRAd方法,在雌性小鼠的間皮瘤小鼠模型中測試其療效?？偟膩碚f，作者證明了免疫肽組學(xué)分析與溶瘤免疫療法相結(jié)合的使用代表了一種解決不可治療腫瘤的可行且有效的策略。

圖3 惡性胸膜間皮瘤免疫肽組學(xué)檢測

（圖源：Chiaro, Jacopo et al.,Nat Commun. 2023）

03 細菌mRNA疫苗開發(fā)

文章題目：Immunopeptidomics-based design of mRNA vaccine formulations against Listeria monocytogenes

發(fā)表雜志：Nature Communications IF：16.6 2023

單核細胞增生李斯特菌是一種導(dǎo)致人類李斯特菌病的食源性細胞內(nèi)細菌病原體。盡管死亡率高且抗生素耐藥性增加，但仍沒有臨床批準的針對李斯特菌的疫苗可用。為了鑒定新的抗原，作者通過基于質(zhì)譜的免疫肽組學(xué)來篩選呈現(xiàn)在受感染的人類細胞系表面的李斯特菌肽。在超過15000種人類自身肽中，作者檢測到來自42種不同細菌蛋白的68種李斯特菌免疫肽，包括幾種已知抗原。呈現(xiàn)在不同細胞系上的肽通常來自相同的細菌表面蛋白，將這些抗原歸類為潛在的候選疫苗。在脂質(zhì)納米粒mRNA疫苗制劑中編碼這些高度呈遞的抗原導(dǎo)致特異性CD8+ T細胞應(yīng)答，并在小鼠的疫苗接種攻擊實驗中誘導(dǎo)保護。研究結(jié)果可以作為開發(fā)針對李斯特菌的臨床mRNA疫苗的起點，證明了基于質(zhì)譜的免疫肽組學(xué)在下一代細菌疫苗開發(fā)中的作用。

圖4 在李斯特菌感染的Hela細胞和HCT-116細胞中鑒定MHC I呈遞的抗原肽。

（圖源：Mayer, Rupert L et al.,Nat Commun. 2022）

拜譜小結(jié)

免疫肽組學(xué)是蛋白質(zhì)組學(xué)的一個快速發(fā)展的分支，它專注于研究免疫系統(tǒng)中由主要組織相容性復(fù)合體（MHC）或人類白細胞抗原（HLA）分子呈遞的免疫肽。這些免疫肽是細胞表面呈遞的肽段，能夠被T細胞識別，從而觸發(fā)免疫反應(yīng)?；谫|(zhì)譜的免疫肽組學(xué)已經(jīng)成為鑒定MHC蛋白呈遞肽的金標準方法，能夠直接鑒定不同生理和病理狀態(tài)下不同組織和細胞類型中的免疫肽組，例如實體瘤或病毒感染的細胞。

拜譜生物作為國內(nèi)領(lǐng)先的多組學(xué)公司，可提供完善成熟的蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)等多組學(xué)產(chǎn)品技術(shù)服務(wù)體系。全新推出的免疫肽組檢測服務(wù)，通過MHC抗體特異性富集，高分辨質(zhì)譜檢測結(jié)合De novo從頭測序技術(shù)，能夠準確且直接提供免疫肽序列，發(fā)現(xiàn)更多非典型免疫肽，層層篩選出可靠新抗原，有助于醫(yī)學(xué)研究人員理解免疫系統(tǒng)的機制、開發(fā)疫苗、個性化癌癥免疫療法以及深入了解各種疾病的發(fā)病機制。

參考文獻

1. Xie N,Shen G,Gao W, et al. Neoantigens: promising targets for cancer therapy. Signal Transduct Target Ther. 2023;8 (1):9. doi:10.1038/s41392-022-01270-x

2. Blunt MD,Fisher H,Schittenhelm RB, et al. The nuclear export protein XPO1 provides a peptide ligand for natural killer cells. Sci Adv. 2024;10 (34):eado6566. doi:10.1126/sciadv.ado6566

3. Chiaro J,Antignani G,Feola S, et al. Development of mesothelioma-specific oncolytic immunotherapy enabled by immunopeptidomics of murine and human mesothelioma tumors. Nat Commun. 2023;14 (1):7056. doi:10.1038/s41467-023-42668-7

4. Mayer RL,Verbeke R,Asselman C, et al. Immunopeptidomics-based design of mRNA vaccine formulations against Listeria monocytogenes. Nat Commun. 2022;13 (1):6075. doi:10.1038/s41467-022-33721-y