《自然》：抗癌能用的新抗原，比我們想的多多了！ _健康小知識

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腫瘤的發生發展通常意味著局部組織的一些異常變化，比如復雜的基因突變，非自身蛋白的表達或自身蛋白的異常表達等。
類似病毒感染后細胞中的外來肽，腫瘤細胞也會將突變產生的新抗原通過MHC-I呈遞，這導致它們被CD8+T細胞識別，驅動抗腫瘤免疫反應[1]發生。如果把所有由MHC-I所呈遞的肽放在一起，它們通常被統稱為免疫肽組[2] 。
目前，腫瘤免疫治療的關注度非常高，例如免疫檢查點抑制劑、免疫細胞過繼治療、新抗原疫苗等， MHC-I抗原呈遞的效率被證明能一定程度上解釋療效[3 ， 4]；篩選或預測這些新抗原，將有助于腫瘤免疫療法的開發。
實際上，許多蛋白質組學、免疫學實驗方法已被用于發現新抗原，但均僅限于體外研究或使用混合的腫瘤裂解物，并且缺乏腫瘤微環境或組織特異性刺激。因此，之前的研究并不能反應腫瘤免疫肽組的全貌。
近日，來自麻省理工學院的TylerJacks團隊，使用基因工程小鼠模型（GEMMs）在體內研究腫瘤免疫肽組，試圖揭示體內腫瘤抗原呈遞的特征。
他們構建了一種可以在體內實現純化細胞特異性pMHC（peptide-MHC）的模式小鼠。通過這一工具，他們發現在腫瘤進化過程中，癌癥免疫肽組的細胞特性喪失，且癌癥特異性抗原的呈遞并非由該抗原RNA的豐度或翻譯效率所驅動。
此外，他們還鑒定了在肺腺癌（LUAD）細胞上呈遞的免疫原性表位，證明了癌癥中可靶向抗原的范圍可能比目前所知的更為廣泛。這一研究成果發表在《自然》雜志上[5] 。

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為了構建上文提到的模式小鼠， Jacks團隊構造了一個Cre重組酶誘導的、編碼高度特異性親和力標簽StrepTagII（該標簽將用于MHC-I復合物的親和力純化）的外顯子，該外顯子位于H2-K1的1號內含子中（KbStrep）。
隨后，他們將KbStrep等位基因敲入攜帶KrasLSL-G12D/+Trp53fl/fl（KP）基因型小鼠的胚胎干細胞中。如此一來，在Cre重組酶腺病毒誘導StrepTagII表達后，就能從模式小鼠體內純化腫瘤特異性MHC-I復合物（圖2a-b) 。
圖2KP/KbStrep小鼠模型的設計
為了檢驗這一模型的有效性， Jacks團隊將KP/KbStrep模型應用于原位LUAD（圖3c），證明確實可以進行特異性較高、覆蓋度較深的免疫肽組分析。
基于抗體的免疫沉淀法分離，他們得到了來自健康肺或16周荷瘤肺的H2-Kb肽；基于腫瘤細胞特異性親和力純化，他們則得到了來自16周KP/KbStrep類型（有親和力標簽）腫瘤以及KP/KbWT類型（無親和力標簽）腫瘤的肽（圖3d）。
其中，除了KP/KbWT腫瘤樣本，其他樣本中獲得的肽段均具有一定的長度分布、預測的親和力和反映Kb結合的氨基酸基序，且來自KP/KbStrep腫瘤樣本的肽段具有更高的特異性（圖3e-h）。

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圖3KP/KbStrep小鼠模型的驗證
為了更進一步探索通過親和純化分離得到的免疫肽組是否具有較高的細胞特異性，研究者們結合小鼠健康肺的scRNA-seq數據（用于將免疫肽組信息定位至相應細胞表型），比較了來自健康肺（Normal）、荷瘤肺（Ab）或表達Strep的癌細胞（Strep）中的肽（圖4a）。
他們發現， Strep中肺泡2型（AT2）細胞表型顯著富集（圖4b），說明腫瘤特異性免疫肽主要來源于AT2細胞，該結果可解釋為由AT2細胞特異性SPC啟動子表達的Cre重組酶驅動了腫瘤起始（圖3d）。
此外，他們還借助雜交手段獲得了SftpccreERT2H2-K1Strep/Strep小鼠模型，該模型可通過三苯氧胺誘導StrepTagII特異性摻入健康肺組織中的AT2細胞（圖4c）。以此模型作為對照，他們評估了處于8周（早期）、12周（中期）和16周（晚期）腫瘤進展時期的LUAD免疫肽組，發現腫瘤的免疫肽組特征隨著腫瘤進展逐漸偏離正常組織，且富集腫瘤免疫肽組的細胞表型，從AT2細胞轉向了club/BASC細胞和基底細胞（圖4d-f）。