今天给大家分享的文章标题为——T cell antigen discovery via trogocytosis。这篇文章是由加州理工学院David Baltimore实验室的李贵登博士于2月16号刊登于《Natural method》。文章的主要讲述该团队通过对黑色素瘤患者肿瘤组织全外显子基因测序，结合对人类白细胞抗原（HLA）表位结合亲和力的预测，建立了一个该患者特有的新生抗原肽段的文库。接着进一步从患者肿瘤中分离出浸润的淋巴细胞（TIL），并利用克隆出来的孤儿TCR成功验证了基于胞啃作用的TCR-抗原配对筛选平台在个性化医疗中高效筛选新生抗原特异性TCR的可行性。
研究背景：
早在上个世纪70年代，研究者们就发现T细胞表面会带有其他抗原递呈细胞（APC）的MHC蛋白分子和其他蛋白分子。原来T细胞和抗原递呈细胞在形成免疫突触（immunological synpase）时会提取其表面的其他分子，后来研究者发现这一过程是双向的：抗原递呈细胞也会提取T细胞表面的蛋白分子，比如TCR。这种交换的结果，就是抗原递呈细胞的表面会留下了和T细胞接触过的痕迹，研究者将其称为胞啃作用。该文章正是利用了这一原理，通过检测抗原递呈细胞表面上是否存在从T细胞转移过来的膜蛋白，就可以确定这些细胞的MHC分子是否可以与靶标TCR分子特异配对。
研究结果：
1. T细胞和APC细胞之间胞啃作用
为了验证T细胞与靶细胞特异性结合后，其膜蛋白能够转移到靶细胞。因此，研究者在Jurkat细胞中分别转染1G4和F5（Fig.1a），并且用N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）-生物素标记T细胞表面蛋白。接着，将F5-Jurkat和1G4-Jurkat细胞分别MART1-K562和NYESO1-K562细胞共培养。根据流式结果分析，NYESO1-K562和MART1-K562表面都携带T细胞表面受体（Fig.1b-c）。值得注意的是，NYESO1-K562和MART1-K562细胞只能从同源JurkatT细胞中提取出INGFR和TCR(Fig.1d)，从而验证T细胞和APC细胞之间特异胞啃作用（Fig.1d）。
2. 功能性验证
为了确定胞啃能够分离同源抗原表达的靶细胞，研究者将1G4-Jurkat或F5-Jurkat T细胞与NYESO1-K562和MART1-K562靶细胞的1:1混合物共培养，当NYESO1-K562和Mart1-K562靶细胞与1G4-Jurkat细胞培养时，95.5% NYESO1-K562细胞发生胞啃。相同的，靶细胞混合物与F5-Jurkat细胞共培养时，94.6% Mart1-K562细胞发生胞啃（Fig. 2a）。因此，靶细胞胞啃作用具有特异性，能够从非同源配体库中识别同源TCR配体的有效性。
为了进一步确定该方法的有效性，研究者将已知配对的Jurkat T细胞投入到以1/10000比例混有其特异识别的pMHC分子的APC细胞的混合物当中，通过流式细胞术检测发现，胞啃作用依然能准确的标记70%以上的与这个TCR特异配对的APC细胞，而其他没有发生识别的抗原递呈细胞则不会被标记。
3. 细胞胞啃筛选neo-TCR配体
首先，研究者对一名患有转移性黑色素瘤患者的肿瘤组织进行外显子和RNA测序, 同时预测能够由HLA-A*02:01递呈的突变多肽。接着，合成了一个新表位（single chain trimer）SCT cDNA文库，包含3251个独特的新表位，长度从8到12个氨基酸，接着转染K562细胞。同时，在Jurkat细胞中转染neo-TCR（Fig. 3a）。经过两轮的筛选，前五个配体为来自泛素特异性肽酶7（USP7）的突变肽。为了验证neo-TCR和USP7突变肽结合，将YLYHRVDVI（MutUSP7）转染K562细胞并和neoTCR-T细胞共培养，不仅胞啃显现更加明显，而且对肿瘤细胞具有显着的裂解作用。因此，验证USP7突变肽是neo-TCR配体。
总结：这个平台可以用来筛选任意HLA类型的TCR所识别的抗原。这种技术不仅仅可以用来筛选被MHCI所呈现的抗原-TCR配对，也可以应用于MHCII所呈现的抗原-TCR配对，从而用来鉴定除了肿瘤之外与其他的免疫疗法相关的潜在抗原，比如那些自身免疫疾病抗原。
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