IMMUNE (Identifying Massive MHC Utilized Novel Epitopes) 平台

1. 平台名称

IMMUNE (Identifying Massive MHC Utilized Novel Epitopes) 平台

2. 平台类型

Proprietary immune epitope discovery and 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）通过提呈抗原肽至抗原呈递细胞（APC）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 类分子呈递的抗原肽主要由存在于细胞质中的抗原蛋白降解所产生，HLA-II 类分子呈递的抗原肽主要由细胞外的抗原经过 APC 内吞作用后降解所产生，二者分别激活 CD8+ 和 CD4+ T 细胞，进而共同调控人体免疫系统对异己的抗原/病原（如病毒或肿瘤细胞等）的识别与清除，因此多数具备激活 T 细胞功能的抗原肽也被称为具备免疫原性的 T 细胞表位（epitope）。HLA 及其特异性结合的抗原肽是疫苗开发、自身免疫调控及肿瘤免疫治疗的关键靶点 [1-6]。

传统 HLA 及相关表位研究依赖于 HLA 蛋白纯化和细胞培养/维持，存在操作繁琐、耗时久、成本高等问题；同时，目前常用的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，对免疫表位鉴定和相关机制研究、肿瘤或传感染病疫苗设计、及自身免疫和癌症等疑难杂症的治疗方案选择具有重要意义 [3-6]。

5. 平台描述

IMMUNE 平台是佳吾益 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；
• 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；
• 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，避免人体 APC 表达多个 HLA 等位基因所引起的表位交叉反应干扰，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；
• 广泛适用性：支持 HLA-I（如 A02:01、B07:02、C07:02 等）、HLA-II（如 DRB101:01、DRB1*04:01 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、无突变），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 [1-6]；
2. 疫苗开发：肿瘤新抗原 mRNA / 肽疫苗评估、HLA 特异性病毒 mRNA / 肽疫苗评估；
3. 免疫靶点开发：肿瘤特异性的、自身免疫相关的、传感染病原产生的 HLA 限制性抗原靶点评估 [1,5,6]；
4. 免疫医药开发：HLA-肽特异性的 TCR/TCRL/TCRm 评估 [1,2]；
5. 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、DM、DO 等）的相互作用研究 [3]。

8. 验证数据

8.1 HLA 分子表达与构象验证

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图 2：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 [4-6]。

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：

图 3：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（无肽对照组呈现阴性信号）；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 [4,5]。

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：

图 4：对肿瘤特异性肽（PEP1-7）和病毒肽（PEP8-23）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。

图 5：可定量测定 HLA - 肽结合参数，包括表观 k_obs、K_d、IC50，如 DRB1*01:01 与 Bio-HA306-318 的表观平衡解离常数 Kd,app 为 6.813 μM，某指定肽通过与 Bio-HA306-318 的竞争分析得到的 IC50 为 33.78 μM [5]。

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

1. Jiang et al., Nat Commun 2019; PMID: 31748512
2. Li, Jiang & Mellins, Front Immunol 2022; PMID: 35967436
3. Jiang et al., Mol Cell Proteomics 2022; PMID: 35085787
4. Jiang & Boder, PNAS 2010; PMID: 20622157
5. Liu, Jiang & Mellins, Cell Mol Immunol 2021; PMID: 34117370
6. Testa, Jiang, Kalbasi & Moding et al., Genome Med 2025; PMID: 40814001