BilSTM 实体识别_肿瘤新抗原（neoantigen)专题八：新抗原识别策略使难治性实体瘤的个体化免疫治疗成为可能...

最近的基因组和生物信息学技术的进步使得分析由肿瘤特异性突变编码的个性化新抗原的免疫反应成为可能。然而，及时有效地识别新抗原仍然是个性化肿瘤免疫治疗的主要障碍之一。

本篇主要谈两种不同的新抗原鉴定方案：

=》对难治性实体瘤患者进行临床级靶向测序，重新合成具有高变异等位基因频率和高HLA结合亲和力的突变多肽~

=》构建常见实体肿瘤的共享性新抗原肽库，并将患者热点突变与新抗原肽库相匹配~

首先说下肽从头合成模型在靶向测序指导下的新抗原鉴定：

1、选择等位基因频率(AF)>2%的体细胞突变来预测与患者HLAⅠ类和Ⅱ类结合的T细胞表位。

2、MHC class I限制的T细胞表位用NetMHC3.4/4.0 和 NetMHCpan3.0 预测。

3、MHC class II限制的T细胞表位用NetMHCII 2.2预测。

4、对预测的新表位进行排序，并根据以下标准对肽段进行优先排序：

（1）强绑定：IC50<50nM or %Rank

（2）突变（高VAF）

（3）一种多肽可以与两个或更多的HLA分子结合

（4）利用不同的算法可以对多肽进行预测，进一步鉴定预先存在的T细胞对优先突变肽的反应的特异性

（5）在白细胞介素-2 (IL-2)存在下，用肽段刺激每个患者的PBMCs 10天

（6）用酶联免疫斑点法(ELISPOT)检测效应细胞因子干扰素-γ(IFN-γ)的分泌，流式细胞仪检测T细胞活化标志4-1BB的表达，因为这些方法可以提供有关抗原特异性T细胞反应的补充和非冗余信息~

再说下共享的新抗原肽库构建：

为了及时、方便地鉴定预后不良的难治性晚期实体肿瘤的新抗原，建立了一个现成的新表位肽库。首先，利用TCGA和COSMIC数据库对胃癌、大肠癌、食管鳞癌、肝癌、肺腺癌、肺鳞癌、胰腺癌、卵巢癌和宫颈癌等9种恶性肿瘤的高频突变基因进行了挖掘，并用计算机分析计算了各基因的热点突变频率。

在COSMIC数据库的上述实体肿瘤中，共有21个突变基因的频率>10%，该数据库拥有世界上有记录的最多的样本，对2430个tcga数据库的测序样本进行了进一步的评估。

观察到21个重复突变基因中的大多数，其中错义突变分散在整个基因中，不能作为理想的共同抗原靶点。然而，在KRAS，TP53，CTNNB1，EGFR，BRAF，PIK3CA和GNAS中存在29个理想的热点突变，这些基因被归类为癌症驱动基因。

因此，选择29个热点突变作为候选目标构建共用的新抗原肽库，该库覆盖了TCGA数据库中9.49%~89.56%的癌症患者，中位覆盖率为23.04%。

该设计综合预测了多肽-MHCⅠ类结合亲和力、蛋白酶体C末端切割、与抗原处理相关的转运蛋白(TAP)转运效率以及肽-HLAⅠ类分子的半解离时间。

表位预测分析的结果以NetMHC4.0/NetMHC3.4(IC50<500 nm)为主要工具，外加其他程序的支持。将筛选出的44个新表位肽进行肽合成，冻干后的肽粉在-80˚的温度下保存，直至使用。虽然少数热点突变与所选HLA I类等位基因缺乏结合亲和力，但共享的新抗原库仍可覆盖9种常见实体肿瘤中5.11%~83.8%的患者，中位覆盖率为11.2%。

常见实体肿瘤热点突变的变异频率(TCGA)：

常见实体肿瘤新抗原肽库的共享构建：

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