非經(jīng)典抗原肽解鎖急性髓系白血病治療新靶點(diǎn)

急性髓系白血�。ˋML）作為一種侵襲性血液腫瘤，化療后易復(fù)發(fā)、預(yù)后差，傳統(tǒng)治療手段面臨巨大挑戰(zhàn)。近年來(lái)，免疫治療通過(guò)激活T細(xì)胞識(shí)別腫瘤細(xì)胞表面的MHC相關(guān)肽（MAPs）展現(xiàn)出潛力，但AML突變負(fù)荷低、腫瘤特異性抗原（TSAs）稀缺且患者特異性強(qiáng)，嚴(yán)重限制了治療應(yīng)用，在此背景下，非編碼區(qū)來(lái)源的非經(jīng)典MHC相關(guān)肽（ncMAPs）成為研究焦點(diǎn)。這類抗原由長(zhǎng)鏈非編碼RNA（lncRNA）、假基因等非編碼區(qū)域異常翻譯產(chǎn)生，可能為AML免疫治療提供全新靶點(diǎn)。

2024年，發(fā)表于Scientific Data的研究“MHC-I-presented non-canonical antigens expand the cancer immunotherapy targets in acute myeloid leukemia”系統(tǒng)闡述了AML中的免疫肽組景觀，通過(guò)整合多組學(xué)數(shù)據(jù)，構(gòu)建475782個(gè)非經(jīng)典開(kāi)放閱讀框（ncORFs），結(jié)合人類蛋白質(zhì)組（UniProt），從19例AML患者的質(zhì)譜（MS/MS）數(shù)據(jù)中，鑒定出6426個(gè)經(jīng)典免疫肽（cMAPs）和1838個(gè)非經(jīng)典免疫肽（ncMAPs），并探索其與免疫細(xì)胞浸潤(rùn)的關(guān)聯(lián)，證實(shí)了ncMAPs可作為高效、共享的腫瘤新抗原，為精準(zhǔn)治療奠定基礎(chǔ)。

該研究通過(guò)整合RPFdb、nuORFdb和TransLnc數(shù)據(jù)庫(kù)的核糖體測(cè)序（Ribo-seq）數(shù)據(jù)，篩選出475782個(gè)非經(jīng)典開(kāi)放閱讀框（ncORFs），結(jié)合人類蛋白質(zhì)組（UniProt），從19例AML患者的質(zhì)譜（MS/MS）數(shù)據(jù)鑒定出免疫肽；通過(guò)MixMHCpred、MHCflurry、NetMHCpan三種工具預(yù)測(cè)肽段與MHC的結(jié)合能力，僅保留至少兩種工具驗(yàn)證陽(yáng)性的肽段作為主要組織相容性復(fù)合體相關(guān)肽（MAPs）；基于轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)將候選抗原分為腫瘤特異性抗原（TSAs）、異常表達(dá)抗原（aeTSAs）和癌睪抗原（CTAs），排除在正常組織中表達(dá)或結(jié)合MHC的肽段；以新抗原來(lái)源基因的表達(dá)量、患者生存時(shí)間及狀態(tài)為輸入，通過(guò)lasso回歸計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分，評(píng)估其對(duì)1年、3年、5年生存率的預(yù)測(cè)性能。

圖：cMAPs和ncMAPs鑒定的工作流程

1. ncMAPs是不可或缺的腫瘤新抗原
本研究共鑒定出6426個(gè)cMAPs和1838個(gè)ncMAPs，ncMAPs在MHC結(jié)合親和力（尤其HLA-A和C等位基因）、T細(xì)胞接觸疏水性等關(guān)鍵指標(biāo)上與cMAPs相當(dāng)甚至更優(yōu)，提示更強(qiáng)的免疫原性；約66.27%的ncMAPs在至少2例患者中共享，為跨患者治療提供可能（圖1）。

圖1. ncMAPs 和 cMAPs 不同特征的比較

2. 源基因產(chǎn)生 ncMAPs 的更高生成效率
研究發(fā)現(xiàn)ncMAPs主要源于lncRNA（39.95%）、3' 重疊區(qū)（19.86%）和5' 非翻譯區(qū)（15.78%）。盡管其來(lái)源基因的表達(dá)水平較低，但生成抗原的效率（免疫肽組中檢測(cè)到的氨基酸占來(lái)源蛋白的比例）顯著高于cMAPs 來(lái)源基因（圖2）。

圖2. 編碼ncMAPs和cMAPs的源蛋白的比較
3. AML患者中共享抗原基序分析
通過(guò)分析抗原在不同急性髓系白血病（AML）患者間的分布規(guī)律、與HLA等位基因的關(guān)聯(lián)及肽段基序的共享特征，發(fā)現(xiàn)HLA-A、B、C 等位基因的累積覆蓋率分別達(dá)90.3%、76.1%、94.0%，且患者間共享的HLA等位基因越多，MAPs重疊度越高（圖3），通過(guò)對(duì)肽段序列的基序分析，結(jié)果鑒定出254個(gè)肽段亞基序，有 188個(gè)亞基序可在多個(gè)HLA等位基因中存在，有助于設(shè)計(jì)高人群覆蓋率的疫苗。

圖3.急性髓系白血病（AML）患者中新抗原（MAPs）的分布情況

4.新抗原篩選
研究者通過(guò)整合腫瘤與正常組織的轉(zhuǎn)錄組和免疫肽組數(shù)據(jù)，最終篩選出13個(gè)優(yōu)先新抗原，6個(gè)來(lái)自ncMAPs，且均不在正常組織中表達(dá)，安全性高。新抗原 ILPSYQLFL與HLA-A02:01結(jié)合穩(wěn)定，質(zhì)譜驗(yàn)證可信度高（PEP=0.029，Andromeda 評(píng)分 91.07），具有強(qiáng)免疫原性（圖4）。

圖4. 綜合多層次組學(xué)分析準(zhǔn)確識(shí)別腫瘤特異性抗原

5.免疫關(guān)聯(lián)與預(yù)后模型
新抗原相關(guān)基因的表達(dá)與免疫細(xì)胞（如CD4+/CD8+T細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞）浸潤(rùn)顯著相關(guān)。基于這些基因構(gòu)建的風(fēng)險(xiǎn)模型對(duì)1年、3年、5年生存率的預(yù)測(cè)AUC分別為0.631、0.65、0.729，高風(fēng)險(xiǎn)組與免疫逃逸通路（如 WNT-β-catenin）激活相關(guān)。

圖5. 新抗原與免疫逃逸及預(yù)后的關(guān)聯(lián)

本研究證實(shí)，非經(jīng)典抗原（ncMAPs）是急性髓系白血病 (AML)中不可或缺的腫瘤新抗原來(lái)源，其特性優(yōu)異、共享性高且生成高效，可顯著擴(kuò)展免疫治療靶點(diǎn)庫(kù)。通過(guò)多組學(xué)整合篩選出的新抗原兼具特異性與免疫原性，基于其構(gòu)建的風(fēng)險(xiǎn)模型為臨床預(yù)后評(píng)估提供了可靠工具。這些發(fā)現(xiàn)不僅為急性髓系白血病(AML)精準(zhǔn)免疫治療奠定了基礎(chǔ)，也為其他癌癥中非編碼區(qū)抗原的研究提供了范式，有望推動(dòng)腫瘤免疫治療從“個(gè)體化”向“通用化”邁進(jìn)。