抗原肽
抗原肽(Antigenic Peptide)是由蛋白质经过 抗原提呈细胞(APCs)加工处理后产生的短链 氨基酸 片段。它是 免疫系统 识别“自我”与“非我”的核心分子基础。抗原肽必须嵌入 主要组织相容性复合体(MHC)分子的结合槽中,形成 肽-MHC复合物(pMHC),才能被 T细胞受体(TCR)特异性识别。在 2026 年的生物医学前沿,抗原肽的研究已从基础免疫识别扩展到 肿瘤新抗原 预测、个性化癌症疫苗 及 TCR-T 细胞疗法的精准设计。
产生机制:从蛋白质到免疫信号
抗原肽的产生涉及两条经典的生物生化途径,分别对应于不同来源的抗原处理:
- 内源性途径:胞质内的蛋白质(如病毒蛋白或突变蛋白)被 蛋白酶体 降解为短肽,经 TAP 转运体进入内质网,装载至 MHC I 分子,随后呈递给 CD8+ T细胞。
- 外源性途径:细胞外蛋白质经 内吞作用 进入溶酶体系统,在酸性环境下被蛋白酶切割,随后在 MIIC 小体中取代 CLIP 肽装载至 MHC II 分子,呈递给 CD4+ T细胞。
- 交叉提呈:某些专门的树突状细胞能够将外源性抗原肽装载至 MHC I 类分子,这对于诱导抗肿瘤初级免疫应答至关重要。
- 锚定效应:抗原肽通过其 锚定残基(通常是第2位和C末端残基)与 MHC 结合槽底部的口袋形成氢键或疏水相互作用,其稳定性由解离常数 $K_d$ 决定。
临床图谱:抗原肽在精准医学中的应用
| 应用维度 | 抗原肽 核心功能 | 临床意义/产品 |
|---|---|---|
| 癌症疫苗 | 使用合成 新抗原 肽刺激机体产生特异性 T 细胞。 | 个性化疫苗,旨在清除微小残留病灶。 |
| 免疫监测 | 作为 ELISpot 或多聚体染色的特异性刺激物。 | 评估患者对病毒或肿瘤的免疫反应强度。 |
| 自身免疫病 | 识别引起自身攻击的 自身抗原 肽段。 | 开发 抗原特异性免疫耐受 疗法。 |
| TCR-T 研发 | 筛选与目标抗原肽高亲和力结合的 TCR。 | 针对实体瘤的精准细胞过继免疫治疗。 |
治疗策略:基于抗原肽的生物技术创新
- 新抗原预测:利用 人工智能 (AI) 和 免疫肽组学 技术,通过大规模质谱分析筛选出真正能够被 MHC 提呈的肿瘤突变肽段。
- 长肽疫苗 (SLP):相较于短肽,合成长肽包含多个 T细胞表位,且必须经过专业 APC 加工,能诱导更持久的 CD4+ 和 CD8+ T 细胞联合应答。
- 抗原肽交换技术:在 pMHC多聚体 制备中,通过光敏感肽或条件性配体交换,快速生成针对成百上千种抗原肽的检测工具。
- 药物递送:将抗原肽偶联至纳米颗粒或 树突状细胞,以提高免疫原性并克服肿瘤 免疫抑制微环境。
关键相关概念
学术参考文献 [Academic Review]
[1] Murphy K, Weaver C. (2022). Janeway's Immunobiology (10th Edition). W.W. Norton & Company.
[核心点评]:免疫学权威教科书,详述了抗原肽加工与提呈的分子生物学基础。
[2] Sahin U, Türeci Ö. (2018). Personalized vaccines for cancer immunotherapy. Science. 359(6382):1355-1360.
[核心点评]:探讨了基于突变抗原肽的个性化 mRNA 和肽疫苗在临床中的转化路径。
[3] Purcell AW, et al. (2019). The role of immunopeptidomics in harnessing the immune system. Nature Reviews Drug Discovery. 18(12):942-964.
[核心点评]:综述了利用质谱鉴定抗原肽在药物开发和疫苗设计中的革命性作用。