在肿瘤免疫治疗领域，CD4⁺ T细胞通过辅助CD8⁺ T细胞和直接杀伤作用展现强大抗肿瘤潜力，但其作用机制研究长期受限于两大瓶颈：一是主要组织相容性复合体II类（MHC-II）表位预测算法准确率低，二是缺乏高质量免疫监测工具。现有技术如重组表达法通量低，而传统肽交换方法步骤繁琐且无法兼容半胱氨酸肽段。更棘手的是，国际免疫表位数据库（IEDB）的预测结果常与实验数据不符，导致大量潜在免疫原性表位被遗漏。

针对这些挑战，Genentech的Joshua G. Gober、Aude-Hélène Capietto和Adel M. ElSohly团队开发了创新性技术平台MHC2-SCALE（MHC2-substitution of CLIP and analytical LCMS evaluation）。该研究通过整合亲和力优化的CLIP肽交换技术、二维液相色谱-质谱（2D-LCMS）分析和免纯化多聚体组装三大模块，建立了高效精准的MHC-II表位鉴定体系。相关成果发表在《iScience》期刊，为肿瘤新抗原筛选和CD4⁺ T细胞研究提供了突破性解决方案。

关键技术方法包括：（1）设计低亲和力突变型CLIP肽（lowmCLIP）提升交换效率；（2）建立2D-LCMS检测流程，通过尺寸排阻色谱与反相色谱联用实现复合物质控；（3）开发直接多聚体标记方案，省去单体纯化步骤。实验采用C57BL/6小鼠脾细胞进行免疫原性验证，通过ELISpot和流式细胞术评估CD4⁺ T细胞反应。

研究结果部分：
"Peptide exchange and 2D-LCMS optimization"：优化构建的小鼠I-A^b等位基因表达系统产量超100 mg/L，lowmCLIP使OVA_323-339肽交换效率从不足10%提升至完全交换，并成功拓展至人类HLA-DR/DQ/DP等位基因。

"Validation and advantages of 2D-LCMS detection"：对比IEDB预测的5个肽段发现，2D-LCMS检测到56%被IEDB判定为非结合肽的真实结合事件，且能识别肽段纯度问题导致的假阳性，灵敏度显著优于传统竞争法。

"Purification-free assembly of peptide-exchanged MHC-II multimers"：使用MC38肿瘤模型的M112突变肽验证，仅15aa的M112-A肽能诱导CD4⁺ T细胞应答，制备的PE标记四聚体可稳定储存1个月，与共价连接四聚体效果相当。

"Peptide exchange enables accurate mapping of T cell epitopes"：在33个肿瘤突变筛选中，MHC2-SCALE鉴定出86个结合肽，其中24个能激活CD4⁺ T细胞，而IEDB仅预测出其中52%的免疫原性表位。

结论与讨论：
该研究建立的MHC2-SCALE技术平台具有三大革新价值：首先，通过lowmCLIP设计解决了肽交换效率瓶颈，使通量提升至96孔板规模；其次，2D-LCMS技术可检测半胱氨酸肽段并识别合成杂质，数据质量远超传统结合实验；最后，免纯化多聚体方案将试剂制备时间缩短至3天。在MC38肿瘤模型中发现IEDB算法遗漏的24个免疫原性表位，证实该方法能显著提升新抗原筛选效率。局限性在于高疏水性肽段可能因溶解度问题产生假阴性，未来需优化缓冲体系。

这项技术不仅为癌症免疫治疗提供了更精准的新抗原鉴定工具，其模块化设计还可应用于自身免疫疾病（如乳糜泻HLA-DQ2.5限制性表位研究）和传染病疫苗开发。研究者特别指出，该方法产生的数据集将有助于改进MHC-II表位预测算法，推动精准免疫治疗发展。

打赏

下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究

10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析！

欢迎下载Twist《不断变化的CRISPR筛选格局》电子书

单细胞测序入门大讲堂 - 深入了解从第一个单细胞实验设计到数据质控与可视化解析

下载《细胞内蛋白质互作分析方法电子书》