
借助液相色谱 – 质谱免疫肽组学与 PEAKS 加速个性化癌症疫苗研发
个性化癌症疫苗通过靶向肿瘤特异性新抗原(即癌细胞表面独有的肽段),正在改变肿瘤治疗领域。快速且准确地识别这些新抗原,是设计有效的、针对患者个体的免疫疗法的关键步骤。
尽管下一代测序(NGS)在癌症疫苗研发中发挥着基础性作用,但其仅能基于 DNA 或 RNA 序列预测新抗原候选物,无法针对细胞表面实际呈现的肽段进行分析。相比之下,基于液相色谱 – 质谱(LC-MS)的免疫肽组学可直接检测主要组织相容性复合体(MHC)呈递的肽段,是识别功能性新抗原更可靠的方法。
从发现到验证:仅需六周的工作流程
在近期一项研究中,研究人员设计了一套高效的工作流程,从肿瘤组织样本到验证新抗原候选物仅需六周,以此加速个性化癌症疫苗的研发进程。实现这一快速周转的关键,在于整合同一肿瘤样本的 RNA 测序(RNA-seq)数据与液相色谱 – 质谱数据,从而同时获得转录组学与免疫肽组学的研究见解。
PEAKS Online 在数据整合中起到了核心作用,助力科研人员针对液相色谱 – 质谱免疫肽组数据,同时检索以下两种数据库:
- 公共蛋白质数据库(如 UniProt);
- 源自 RNA 测序的、个性化的患者特异性蛋白质序列。
从头测序的优势
除了传统的数据库检索,研究团队还借助 PEAKS 的从头测序功能,发现了标准数据库中未收录的肽段。以数据库已识别的肽段为基准,研究人员估算出约 60% 的从头测序肽段序列测定准确,这一结果凸显了从头测序在发现传统检索方法遗漏的、患者特异性新抗原方面的潜力。
为筛选出值得进一步测试的候选物,研究团队采用两种不同算法预测肽段与 MHC 的结合亲和力,并选择排名靠前的肽段进行体外验证。
为何体外验证仍不可或缺
有趣的是,体外 T 细胞反应实验显示,预测排名前五的候选物并未引发强烈的免疫反应,而排名靠后的第 6 至 15 号候选物却做到了。这一结果揭示了新抗原发现过程中的一个重要经验:计算预测必须通过实验验证。免疫原性并非总能仅从结合分数中推断得出。
结论
这项研究进一步证实了基于液相色谱 – 质谱的免疫肽组学的价值,尤其是与 PEAKS 这类可进行数据库检索和从头测序的先进软件结合使用时,其价值更为显著。仅用六周时间就能完成肿瘤特异性免疫肽段的发现与验证,这一成果为推动个性化癌症疫苗向更快速、更精准、更易获取的方向发展迈出了充满希望的一步。