基础科研

抗原发现测序(Antigen-Discovery Sequencing)

其明技术专家其明技术专家 基础科研 2021年8月11日
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背景
众所周知，肿瘤、自身免疫、感染等相关抗原的类型庞大，而体内呈递抗原的MHC分子也呈现高度的遗传异质性，虽然抗原呈递给MHC分子不是随意匹配，但配对关系也会有百万数量级。T细胞为了识别每种pMHC分子，通过DNA重排和RNA剪切，形成百万级T细胞受体(TCR)。在研究目标疾病时，为了筛选到真正能够和主克隆TCR结合的抗原，如何从百万级的pMHC分子中选择目标抗原呢？目前主要是通过间接方法选择，即通过外显子测序+HLA检测锁定pMHC，而后体外大量合成pMHC四聚体，捕获T细胞后通过一个个地进行TCR测序，才能确定结合T细胞的主要抗原以及对应的TCR主克隆序列。然而，上述过程周期较长，成本较高。
那么，是否可以低成本地扫描数百种pMHC四聚体，一次性获得与T细胞结合的抗原类型呢？抗原发现测序，使用DNA编码的pMHC库多聚体，与T细胞孵育并流式分选后进行测序，就可以达到上述目的。
产品和服务介绍
  1. DNA编码的pMHC库多聚体：其中pMHC库有两种版本，一种是疾病目录版：包括肺癌、结肠癌、胃癌、乳腺癌、弥漫大B细胞淋巴瘤的常见突变肽与中国人常见MHC-1组合库；另一种是定制版：根据用户外显子测序和HLA-1结构，我们提供生物信息鉴定后，定制的pMHC库。
  2. 所有pMHC库均使用组合标签法(ICB法)合成DNA编码，每一种编码代表一种pMHC类型。DNA编码的pMHC库与12聚体的右旋糖苷结合后，形成高亲和力DNA编码的pMHC库多聚体。
  3. 流式分选：目标样本形成细胞悬液后，使用anti-CD8和DNA编码的pMHC库多聚体共同对细胞悬液染色，分选CD8和DNA编码的pMHC库多聚体阳性细胞。
  4. 测序：对分选后的细胞直接建库测序，其中DNA编码部分测序可以获得结合目标pMHC的CD8细胞数量，从而可以评价CD8细胞结合的主要pMHC类型。
结果意义
  1. 并行分析大型队列的T细胞抗原谱系
  2. 识别肿瘤反应性T细胞
  3. 发现极少量的肿瘤反应性T细胞
  4. 识别抗原特异性T细胞
标本要求
1、用户自主进行流式分选：用户购买DNA编码的pMHC库多聚体后，进行自主流式分选后，细胞-80度运输至我方测序实验室完成建库测序；
2、我方进行流式分选：用户通过细胞保存液寄送到我方后，我方完成整个检测过程。
上游环节
  1. 外显子测序：若研究者需要定制DNA编码的pMHC库多聚体，须提供外显子测序数据的vcf文件；
  2. HLA测序：若研究者需要定制DNA编码的pMHC库多聚体，须提供患者的HLA分型。
下游环节
  1. 疾病特异性pMHC复合物四聚体定制：通过该方法筛选出的结果，将是最准确的pMHC复合物四聚体，我方可以提供四聚体定制生产，该四聚体可以用于流式分选抗原特异性T细胞，或进行抗原特异性T细胞的流式检测；
  2. ICB单细胞测序：

    流式分选后，使用ICB单细胞TCR测序，直接获得每种抗原的特异性T细胞克隆类型、CD分型。

参考文献：
  1. Generation of peptide–MHC class I complexes through UV-mediated ligand exchange. Nature Protocols 2006
  2. Large-scale detection of antigen-specific T cells using peptide-MHC-I multimers labeled with DNA barcodes. Nature Biotechnology 2016
  3. SARS-CoV-2 genome-wide T cell epitope mapping reveals immunodominance and substantial CD8+ T cell activation in COVID-19 patients. Science Immunology 2021
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