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IMMUNE平台技术白皮书

1. 平台名称

IMMUNE (Identifying Massive MHC Utilized Novel Epitopes) 平台

2. 平台类型

Proprietary immune epitope analysis platform

3.平台编号

JWEPFM0001

4. 背景

主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex, MHC；人类中称为 human leukocyte antigen, HLA）分子通过提呈抗原肽至 T 细胞表面，在适应性免疫应答启动、T 细胞库选择及免疫调节中发挥核心作用。其中，HLA-I 类分子主要提呈胞内抗原肽（如病毒或肿瘤相关抗原），HLA-II 类分子主要提呈胞外抗原肽，二者共同调控 T 细胞对异常细胞的识别与清除，是疫苗开发、自身免疫研究及肿瘤免疫治疗的关键靶点 [Jiang & Mellins et al., Cell Mol Immunol 2021; Jiang & Boder, PNAS 2010]。

传统 HLA 相关研究依赖于 HLA 蛋白纯化或细胞培养 / 维持，存在操作繁琐、耗时久、成本高等问题；同时，基于算法的抗原肽结合预测工具（如 NetMHCpan4.1/NetMHCIIpan4.3）准确性有限，难以满足高精度表位筛选需求。因此，开发高效、可靠、低成本的 HLA - 肽相互作用分析平台，对免疫表位鉴定、疫苗设计及免疫机制研究具有重要意义。

5. 平台描述

IMMUNE 平台是 JWE 开发的专有免疫表位分析技术，核心基于酵母展示 HLA 系统，通过以下机制实现高效表位鉴定与分析：

酵母展示 HLA 技术：无需 HLA 纯化或复杂细胞培养 / 维持，直接在酵母细胞表面展示 HLA 分子，大幅节省操作时间与成本；

单等位基因 HLA 肽交换：在酵母表面实现单等位基因 HLA 的肽交换，简化目标表位的识别与发现流程；

浓度依赖性竞争实验：通过指示剂与竞争者的浓度依赖竞争，定量测定 HLA 与肽的相对结合亲和力，实现高精度分析；

功能性“空” HLA 展示：酵母表面可表达 “空” HLA（非共价异二聚体），能特异性结合设计的指示剂肽，保证表位识别的特异性；

广泛适用性：支持 HLA-I（如 A02:01、B07:02、C07:02等）、HLA-II（如 DRB101:01、DRB104:01 等）及非经典 HLA（如 HLA-E、HLA-F 等）的分析，且 HLA 分子保持天然构象（无链间连接子），确保与肽的相互作用接近生理状态。

该平台可模拟真核细胞表面的配体 - 受体相互作用动态，具有高通量、快速周转、低成本的优势，能有效克服传统技术的局限性。

6. 技术策略

IMMUNE 平台的核心技术策略基于酵母表面 HLA-I/II 的肽竞争实验，具体设计如下（图 1）：

HLA-I 肽竞争系统：酵母表面展示 HLA-I（结合 β2m），通过荧光标记的抗 HLA-I 抗体检测；实验中引入指示剂肽与竞争者肽，基于荧光信号变化分析二者与 HLA-I 的竞争结合；

HLA-II 肽竞争系统：酵母表面展示 HLA-II，通过荧光标记的抗 HLA-II 抗体检测；同理，通过指示剂肽与竞争者肽的竞争结合，量化 HLA-II 与肽的相互作用。

通过上述设计，平台可实现 HLA - 肽结合的定性与定量分析，包括结合特异性验证、亲和力测定等。

图 1 IMMUNE 平台酵母 HLA-I/II 肽竞争实验策略示意图

7. 应用领域

IMMUNE 平台广泛应用于免疫相关研究与开发，具体包括：

1.表位验证与分析：HLA 配体验证、肽分析、TCR 表位评估；

2.疫苗开发：新抗原 mRNA / 肽疫苗评估、HLA 特异性病毒 mRNA / 肽疫苗评估；

3.免疫靶点研究：自身免疫性 pHLA 靶点评估、TCR/TCRL/TCRm 评估；

4.结合蛋白分析：HLA 结合蛋白（如 CD4、CD8、HLA 特异性抗体、超抗原、病毒入侵蛋白、KIR 等）的相互作用研究。

8. 验证数据

8.1 HLA 分子表达与构象验证

通过流式细胞术（FACS），利用构象特异性抗体检测酵母表面展示的 HLA，证实单等位基因 HLA-I（如 A02:01、B07:02）和 HLA-II（如 DRB1*01:01）均正确表达且保持天然构象，表达效率显著高于传统方法。

8.2 “空” HLA 的功能性验证

酵母表面的“空” HLA 可特异性结合指示剂肽：

·HLA-I（如 A02:01、A03:01）与多种指示剂肽（如 Bio-KLT、Bio-LLA）的结合实验显示，仅在存在特异性肽时检测到显著荧光信号（无肽对照组信号极低）；

·HLA-II（如 DRB101:01、DRB104:01）经优化后，与指示剂肽（如 Bio-PKY、Bio-QLQ）的结合效率显著提升，证明其功能有效性。

8.3 分析准确性验证

IMMUNE 平台的表位鉴定效果显著优于传统预测工具：

对肿瘤特异性肽（PEP17）和病毒肽（PEP823）的分析显示，平台结果与实验验证的一致性远高于 NetMHCpan4.1/NetMHCIIpan4.3 的预测结果；

可定量测定 HLA - 肽结合参数，包括表观 kobs、Kd、IC50，如 A02:01 与特定肽的 Kd.app 为 6.813 μM，DRB101:01 与 Bio-HA306-318 的 IC50 为 33.78 μM。

8.4 科研认可度

基于平台数据的四聚体申请获 NIH Tetramer Facility 快速批准（如 2025 年 2 月 5 日、5 月 5 日批准案例），证实其结果的可靠性与科学性。

9. 参考文献

·Jiang & Mellins et al., Mol Cell Proteomics 2022;

·Jiang & Mellins et al., Front Immunol 2022;

·Jiang & Mellins et al., Cell Mol Immunol 2021;

·Jiang & Mellins et al., Nat Commun 2019;

·Jiang & Boder, PNAS 2010;

·BioRxiv: 10.1101/2025.01.18.633736.

佳吾益开拓首款酵母HLA靶药开发平台——中关村国际前沿科技大赛答辩实录