免疫多肽组学指南：质谱技术在抗原发现中的应用

在肿瘤免疫治疗、个体化疫苗开发和自身免疫疾病研究的浪潮下，科学界对抗原发现提出了更高要求。特别是在jīngzhǔn医学时代，研究人员需要识别出能被免疫系统真实看到的抗原，这些抗原不仅是潜在的药物靶点，也关系到免疫反应是否能够被成功激活。免疫多肽组学（Immunopeptidomics）作为一项直接解析MHC分子所呈递天然肽段的质谱驱动技术，正逐渐成为研究抗原呈递的金标准。通过从细胞或组织中纯化MHC复合物并利用高分辨率质谱仪对其结合的肽段进行直接检测，免疫多肽组学为科研人员提供了更真实、更全面的抗原图谱。尤其在肿瘤新抗原发现领域，该技术已被用于个体化疫苗开发、CAR-T靶点验证以及免疫逃逸机制研究，展现出巨大应用前景。

一、什么是免疫多肽组学？

在高等生物中，MHC分子负责将内源性或外源性蛋白水解为短肽，并将其运输至细胞膜表面供T细胞识别。MHC I类分子主要呈递来自细胞质的内源蛋白，而MHC II类则处理胞外抗原。免疫多肽组学正是通过从MHC分子中洗脱并鉴定这些天然结合肽段，直接揭示被免疫系统识别的蛋白片段。这种策略能发现突变体、融合蛋白及非编码区翻译产物等隐藏抗原，拓展了免疫靶点发现的边界。

二、质谱在免疫多肽组学中的核心作用

1、样本制备：从MHC分子中富集天然肽段

免疫多肽组学的dìyī步，是从细胞裂解物中选择性富集MHC分子。通常采用抗MHC特异性抗体共沉淀法对其进行富集，随后在温和条件下洗脱MHC结合肽段。这些肽段随后经浓缩、脱盐处理后被送入质谱仪分析。

该步骤的关键在于：

（1）保证肽段回收率高且特异性强；

（2）避免非特异性蛋白杂质干扰；

（3）zuì大限度保留低丰度肽段。

2、LC-MS/MS 分析：肽段序列的高灵敏检测

进入质谱分析阶段后，常采用纳流液相色谱（nanoLC）联用高分辨质谱进行肽段鉴定。主流平台包括Orbitrap Exploris、Q Exactive系列等。这些仪器具备以下优势：

（1）在纳摩尔级别下实现肽段检测；

（2）适配8-14个氨基酸的短肽碎裂规律，采用优化的HCD能量；

（3）支持DDA（数据依赖采集）与DIA（数据独立采集）并行策略，提高覆盖度。

3、数据分析：应对非酶切肽段的挑战

免疫肽段并非源于酶切，缺乏固定肽段断裂位点，导致搜索策略效果不佳。为此，科研人员需采用如下策略：

（1）无酶（no-enzyme）模式数据库搜索；

（2）构建融合突变体、非编码区翻译产物等定制数据库；

（3）应用机器学习或深度学习算法（如NetMHCpan、DeepLigand）预测MHC结合能力；

（4）多组学整合，如将转录组、突变组数据引入分析流程，增强肽段鉴定置信度。

三、技术挑战与未来趋势

1、挑战一：样本需求量大

由于MHC结合肽段丰度极低，常需毫克级蛋白输入量或百万级细胞样本，对样本质量和制备流程提出高要求。

2、挑战二：假阳性率高，数据分析复杂

非特异性肽段与搜索算法缺陷容易导致假阳性肽段标注，需依赖高置信度的质谱阈值设定与手动验证。

3、趋势一：DIA技术与AI算法结合

DIA技术结合深度学习的谱图解卷技术，将大幅提升免疫肽段的覆盖率和重现性。

4、趋势二：多组学整合提高新抗原发现效率

整合突变组、转录组与表观组信息，有望构建抗原优先级评分体系，加速候选新抗原筛选与验证过程。

免疫多肽组学以其真实、直接、高分辨率的抗原识别能力，为肿瘤免疫治疗、疫苗研发及自身免疫疾病研究注入全新动能。而质谱技术则是驱动这一新兴领域发展的核心引擎。从样本富集到数据解读，每一步都对实验平台、质谱灵敏度与分析算法提出严苛要求。对于研究者而言，深入理解免疫多肽组学的技术流程与应用边界，将为科学问题提供更jīngquè的答案，也为下一个突破性的发现打下坚实基础。百泰派克生物科技致力于将复杂的质谱技术转化为可落地的科研方案，助力科研人员在免疫研究的前沿不断突破。

百泰派克生物科技特色项目

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.zhuānyè生物信息学分析，分析更系统准确。

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，zuì后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标进行表征，百泰派克生物科技可做到检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从zuì小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

百泰派克生物科技七大检测平台

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等zhuānyè服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，zhuānyè提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

2.获国家CNAS实验室认可，为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务；

3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等；

4.七大质量控制检测平台，满足您一站式服务需求；

5.服务3000+企业，10000+客户的选择；

6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

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