百蓁生物全面解碼豬免疫肽組研究，賦能疫苗開發(fā)和瘟病防控
免疫肽組是指對有核細(xì)胞在參與抗原呈遞途徑中的MHC I類或II類蛋白質(zhì)上呈遞全部多肽的研究，對于探究了解細(xì)胞介導(dǎo)和體液反應(yīng)中的免疫原性表位至關(guān)重要。對 I 類和 II 類免疫肽的動力學(xué)和組成的研究，不僅能夠發(fā)現(xiàn)個性化癌癥免疫療法的靶點(diǎn)（例如來自腫瘤特異性突變的新抗原或腫瘤相關(guān)抗原），還有助于開發(fā)新的mRNA /多肽疫苗和免疫細(xì)胞療法。目前，在該領(lǐng)域人和小鼠研究的比較多，但很少有研究涉及其他物種。
豬作為重要經(jīng)濟(jì)動物，常受非洲豬瘟（ASFV）、藍(lán)耳病（PRRSV）、豬瘟（CSFV）等高致死率病毒威脅，以及細(xì)菌感染（如豬鏈球菌）和免疫抑制性疾病（如PCVAD）影響，導(dǎo)致養(yǎng)殖業(yè)巨額損失并引發(fā)公共衛(wèi)生風(fēng)險。豬免疫肽組學(xué)檢測在疫苗開發(fā)和疾病防控機(jī)制研究方面具有重要的應(yīng)用價值，為豬病防控和豬群健康管理提供了有力的技術(shù)支持。
此外，豬還在人類疾病健康研究中發(fā)揮著不可替代的作用，其解剖學(xué)和生理學(xué)特征與人類高度相似，是研究心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、糖尿病、異種器官移植的理想模型，其免疫肽組學(xué)研究可以幫助揭示人類疾病中的免疫反應(yīng)機(jī)制。
通過對豬免疫肽組的深入研究，可以更好地理解免疫系統(tǒng)的復(fù)雜性和多樣性，揭示免疫反應(yīng)的分子機(jī)制。這些基礎(chǔ)研究成果不僅對豬的健康養(yǎng)殖有重要意義，也為人類免疫學(xué)研究提供了參考。豬的MHC分子被稱為豬白細(xì)胞抗原（SLA），其結(jié)構(gòu)和功能與人類的HLA（人類白細(xì)胞抗原）非常相似。SLA I類基因，主要包括 SLA-1、SLA-2 和 SLA-3，這些基因編碼的蛋白質(zhì)在所有有核細(xì)胞表面表達(dá)，主要負(fù)責(zé)呈遞內(nèi)源性抗原肽段給CD8+細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（CTLs），從而啟動細(xì)胞免疫反應(yīng)。SLA II類基因，包括 SLA-DR、DQ、DM 和 DO，這些基因編碼的蛋白質(zhì)主要在專職抗原呈遞細(xì)胞（如樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞）表面表達(dá)，負(fù)責(zé)呈遞外源性抗原肽段給CD4+輔助性T細(xì)胞。
圖1. 豬SLA分子（DOI: 10.1146/annurev-animal-020518-115014）
百蓁生物迎來重大升級，其免疫肽的檢測范圍從人和小鼠的物種進(jìn)一步拓展至豬的物種，為客戶提供從樣品處理到抗原發(fā)現(xiàn)的完整解決方案。該平臺從SLA-I/II抗體開發(fā)、樣本制備與液質(zhì)分析方法以及數(shù)據(jù)解析全流程進(jìn)行針對性優(yōu)化，使平臺技術(shù)能應(yīng)用于豬源免疫肽深度檢測、豬源遞呈病原體免疫肽深度檢測等研究。
圖2. 百蓁生物兼容MHC分型與樣本類型
通過對豬的PBMC細(xì)胞系進(jìn)行蛋白提取，之后使用特異性抗體對SLA復(fù)合物進(jìn)行免疫沉淀（WB結(jié)果如圖3所示），分離出與SLA結(jié)合的肽段并進(jìn)行質(zhì)譜檢測。檢測結(jié)果顯示，鑒定到肽段的長度以 9個氨基酸為主，符合經(jīng)典的 MHC I型抗原肽長度的分布。
圖3. SLA-I WB圖(β2m)和鑒定肽段分布
對免疫肽進(jìn)一步的分型分析，結(jié)果顯示每個分型中都有較多肽段的支持，結(jié)合的肽段的數(shù)目占9個氨基酸肽段數(shù)目的80%左右（圖4），說明富集效果較好。
圖4. 肽段與SLA分型結(jié)合分析
豬免疫肽組學(xué)檢測在多個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。在疫苗開發(fā)方面，通過鑒定MHC呈遞的肽段，可以發(fā)現(xiàn)潛在的抗原表位，從而設(shè)計出更有效的疫苗。在疾病防控方面，免疫肽組學(xué)檢測可以幫助研究人員了解豬在感染病原體后的免疫反應(yīng)機(jī)制。通過對感染細(xì)胞的免疫肽組進(jìn)行分析，可以鑒定出病原體特異性的肽段，從而為疾病的早期診斷和治療提供依據(jù)。免疫肽組學(xué)檢測還為個性化醫(yī)療提供了可能。通過對個體豬的免疫肽組進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)與疾病相關(guān)的特異性肽段，從而為精準(zhǔn)治療提供指導(dǎo)。
近期，哥倫比亞國立大學(xué)Manuel A. Patarroyo研究團(tuán)隊(duì)利用質(zhì)譜技術(shù)對沙門氏菌感染豬的免疫肽進(jìn)行研究（Biology 2024, 13, 832），以尋找與SLA-II類結(jié)合的細(xì)菌候選抗原肽（如圖4所示）。通過免疫肽技術(shù)共鑒定出31個獨(dú)特的沙門氏菌MHC II型的抗原肽（表格1），鑒定出的這些細(xì)菌抗原肽可以作為開發(fā)針對沙門氏菌感染的新型肽段亞單位疫苗的潛在候選者，對于控制豬沙門氏菌病具有重要意義。
圖5. 利用質(zhì)譜技術(shù)對沙門氏菌感染豬的免疫肽進(jìn)行研究
表格1. 沙門氏菌MHC II細(xì)菌抗原肽
新抗原發(fā)現(xiàn)完整解決方案
百蓁生物為客戶提供從樣品處理到新抗原發(fā)現(xiàn)的完整解決方案：利用質(zhì)譜檢測的方法進(jìn)行免疫肽組的解析，再結(jié)合特有的AI算法發(fā)現(xiàn)新抗原，并對免疫原性進(jìn)行預(yù)測，為下游的細(xì)胞學(xué)靶點(diǎn)驗(yàn)證提供更精準(zhǔn)的新抗原候選列表。DeepImmu®️技術(shù)平臺首創(chuàng)的基于DeepNovo®️的數(shù)據(jù)分析流程，特別對于傳統(tǒng)基因組、轉(zhuǎn)錄組、核糖體組等測序結(jié)果以外的non-canonical免疫多肽具有準(zhǔn)確的分析能力，而這些non-canonical免疫多肽更是腫瘤復(fù)發(fā)以及腫瘤特異的抗原的來源。
多 鑒定深度超越30000+免疫多肽，突破10mg組織樣品極限（5000+多肽）
快 最快四周實(shí)現(xiàn)從樣本處理到新抗原驗(yàn)證的完整解決方案（含細(xì)胞水平驗(yàn)證）
好 實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)性好，免疫肽富集有效性高，譜圖質(zhì)量好，全流程質(zhì)控
準(zhǔn) AI賦能的新抗原免疫原性預(yù)測，驅(qū)動高效的驗(yàn)證平臺，篩選新抗原更準(zhǔn)確
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