人工智能在免疫肽组学中的应用：预测与识别新抗原

在癌症免疫治疗时代，新抗原（Neoantigen）的发现被认为是个体化癌症疫苗设计和T细胞免疫治疗的关键突破口。新抗原通常来源于肿瘤细胞中的非同义突变，其产物可以通过抗原加工通路被呈递至细胞表面的MHC分子，进而被T细胞识别。新抗原的识别并不简单。由于每个患者的HLA背景、突变谱以及抗原加工机制不同，传统方法难以快速、准确地预测哪些肽段能够被MHC呈递并激活T细胞。这正是人工智能（AI）+免疫肽组学（Immunopeptidomics）联手发挥作用的地方。通过结合质谱技术捕获真实MHC结合肽谱，AI模型可以学习MHC结合与抗原呈递的“规律”，显著提升新抗原预测的准确性与效率。

什么是免疫肽组学？

免疫肽组学（Immunopeptidomics）是蛋白质组学的一个分支，聚焦于识别呈递在细胞表面MHC分子上的内源性肽段。这些肽段包含了来自正常细胞和病理状态（如病毒感染、肿瘤突变）下的蛋白质片段，是T细胞识别外来或异常成分的基础。

传统免疫肽组学 workflow 包括：

1、MHC分子的免疫沉淀（IP）

2、肽段的洗脱与纯化

3、质谱（LC-MS/MS）鉴定

4、数据解析与序列匹配

该技术可用于直接捕获真实的抗原肽，克服了单纯预测方法的局限，为抗原发现提供“证据级别”的支持。

人工智能如何助力新抗原的预测与识别？

深度学习、图神经网络、Transformer等AI技术在免疫学领域快速发展，极大地拓展了抗原识别的能力。以下是AI在免疫肽组学中几大关键应用场景：

~~1、MHC结合预测模型优化

MHC I/II分子对于抗原肽段有高度选择性。传统预测工具如NetMHCpan已经相当成熟，但仍难以处理罕见HLA等位基因或复杂突变背景。

AI通过深度学习模型（如DeepHLApan、MHCAttnNet）从数百万真实MHC肽结合数据中学习特征，不仅提升了预测精度，还可泛化至非训练过的HLA亚型。

2、抗原呈递路径建模

不仅是MHC结合，抗原的加工、转运（TAP）、修饰（如泛素化）等也影响其是否成功呈递至细胞表面。AI模型可整合多组学数据（蛋白表达、蛋白酶切位点、突变影响）进行端到端建模，预测哪些突变有更高几率形成可呈递肽。

~~3、质谱数据智能解析

质谱识别肽段的过程涉及海量谱图比对，传统算法易受背景噪音干扰。AI辅助的谱图识别算法（如Prosit、MS2Rescore）显著提升了肽段识别的精度，特别是在低丰度或非典型肽段中尤为明显。

4、免疫原性评分与TCR亲和力预测

新抗原能否被识别的关键不仅在于呈递，还取决于是否能被T细胞识别。AI模型（如DeepImmuno、pMTnet）可模拟TCR与抗原肽-MHC复合物的相互作用，筛选具高免疫原性的候选靶点。

百泰派克生物科技在免疫肽组学中的技术优势

在百泰派克生物科技，我们持续投入AI与质谱结合的前沿研究，构建了一套成熟的新抗原发现解决方案，具备以下优势：

1、高灵敏度质谱平台：配备Orbitrap Exploris 480和FAIMS Pro，实现高通量免疫肽检测。

2、AI智能分析平台：自主开发AI模型，优化MHC肽段预测、免疫原性打分等关键环节。

3、定制化服务：支持不同癌种、HLA型与临床需求的定制预测与实验验证。

4、生信+实验一体化交付：提供原始数据、谱图、肽段序列、新抗原列表与T细胞反应预测等完整报告。

随着人工智能与多组学技术的融合，新抗原预测正从“概率猜测”走向“证据驱动”，极大地推动了肿瘤疫苗、TCR-T、CAR-T等免疫疗法的靶点发现效率。百泰派克生物科技将持续深耕AI在质谱与免疫肽组学领域的应用，携手科研与产业界，共同加速个体化免疫治疗的jīngzhǔn化进程。

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百泰派克生物科技特色项目

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。

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。

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。

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。

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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