银屑病(psoriasis, Pso)是一种以T辅助17型(TH17)细胞为核心的慢性炎症性皮肤病,全球受累人群约占2%—3%。免疫学上已有相当牢固的共识:疾病的关键驱动是IL-23/IL-17轴,这一点被一系列靶向该通路的生物制剂与小分子抑制剂的疗效所反复证实。然而,一个更根本的问题始终悬而未决——究竟是什么抗原在驱动这些T细胞?银屑病的候选自身抗原不是没有,角质蛋白17(KRT17)、抗菌肽LL37、ADAMTS样蛋白5(ADAMTSL5)、桥粒芯糖蛋白3(DSG3)等都被提出过,但没有一个被明确归因于特定的免疫级联,更没有一个被联系到银屑病的某一临床亚型。2025年10月发表在《Science Advances》上的一项工作,用一种主要用于肿瘤免疫治疗发现靶标的方法——免疫肽组学(immunopeptidomics)——从银屑病皮肤里无偏倚地翻出了serpin家族B成员3(SERPINB3)和SERPINB4,并把SERPINB3锚定到”湿疹化银屑病”(eczematized psoriasis, EczPso)这个亚型上[1]。这篇短评想重点谈两件事:一是文章使用了什么样的免疫肽组学技术;二是作者究竟用什么逻辑,把这些候选自身抗原从上千个蛋白里挑出来。
先讲技术。免疫肽组学和非靶蛋白质组学在取样上走得完全不同的路:它不测细胞或组织里所有蛋白的丰度,而是先用抗体把结合在人类白细胞抗原(HLA)分子上的肽段亲和纯化下来,再交给LC-MS/MS去鉴定。本研究的免疫亲和纯化用的是三株在德国图宾根大学免疫学研究所自产的抗体——W6/32(泛HLA-I类)、Tü39(泛HLA-II类)和L243(HLA-DR),从新鲜冻存的皮肤组织裂解液中捕获HLA-肽复合物,洗脱后直接进质谱。之所以把注意力集中在HLA-I类肽组(class I peptidome),作者的解释是II类分子结合过于”混杂”(promiscuous),缺乏可靠的结合基序预测,而I类分子有着成熟且可验证的锚定残基规律,后续的候选筛选才站得住。这个取舍是聪明的——它牺牲了II类肽段的广度,换来了下游可量化、可信度更高的筛选链路。

数据是在一台LTQ Orbitrap XL和/或一台Orbitrap Fusion Lumos上采集的,检索用的是SEQUEST算法、嵌入在Proteome Discoverer 1.4里,数据库是2013年9月版的Swiss-Prot,允许甲硫氨酸氧化作为动态修饰,FDR控制在5%以内。这里每一项单独看都没有问题,但组合起来,坦白说是经典但陈旧的组合。LTQ Orbitrap XL是第一代高性能Orbitrap,灵敏度与扫描速度有限;5%的FDR在如今动辄0.1%—1%标准的环境下也算宽松。作者自己在讨论里也承认,本研究的LC-MS/MS系统”缺乏当前最先进仪器所具备的灵敏度、动态范围和采集速度”,从而削弱了整个肽组的覆盖,损害了从微小组织样本中回收低丰度肽的能力。这解释了为什么整个研究检出的肽段数量远少于肿瘤免疫肽组学文献——皮肤活检样本小、HLA配体丰度低,加上仪器敏感度有限,三重限制叠加。所以笔者以为,评价这篇工作不应只看它剔出了多少肽,更要看它在不利的检测条件下,仍然把SERPINB3/SERPINB4稳定地、可重复地找了出来——这本身就是一种信号,暗示这两个蛋白在EczPso皮肤里的呈现并非偶然。
这篇文最值得细读的部分是自身抗原的挑选逻辑。作者用的是一种层层收窄的漏斗策略,每一步都在回答一个明确的筛选问题。第一步,把银屑病皮肤的HLA-I类肽组与健康皮肤(n=10)和尸检皮肤(n=9)做对比,找出618个仅在银屑病中出现的源蛋白。第二步,用出现频率做门槛——如果一个蛋白在17个病人里被检出的次数少于4次(<18%),就认为其相关性低、置信度差,直接剔除。这一步砍掉了613个,只剩5个候选:SERPINB3、SERPINB4、PITPNA、AHSG和SERPIND1。第三步,也是最关键的一步,是”结合基序置信度”筛选:这5个里,只有SERPINB3和SERPINB4来源的肽段,其序列能被可靠地预测为HLA-I类结合肽;其余三个因缺乏明确的I类结合基序而被判为”鉴定置信度不足”。最终在17个银屑病患者中有7个(41%),SERPINB3和SERPINB4是HLA-I类呈现最富集的抗原,共鉴定出19条HLA-I类和II类呈现的肽段,其中16条还用合成重同位素标记肽做了碎片谱比对验证。

这个漏斗最有意思的地方,不在于它选出什么,而在于它淘汰了什么。之前被文献反复提出的银屑病自身抗原——ADAMTSL5、KRT17、LL37、DSG3——在这套无偏倚流程里几乎全军覆没:ADAMTSL5干脆没被检出;KRT17和LL37因肽段非蛋白水解型、长度异常或序列不一致而倒在质量控制关卡;DSG3、KRT17、LL37则因为在健康皮肤里也常见而被排除。这个对比生动地说明”假设驱动”和”无偏倚发现”的区别:既往研究往往是拿已知抗原去验证T细胞反应,而免疫肽组学是从呈现库出发反向找靶,它更能暴露”我们以为是的那个抗原其实并不在疾病皮肤里稳定呈现”这一事实。
真正让这篇工作立起来的,是把呈现进一步推进到功能。作者先做了组织学再诊断,发现原判为银屑病的17例中,6例是经典斑块型(PsV),11例其实是”湿疹化银屑病”EczPso——一种兼具银屑病与湿疹双重特征、约占总患者5%—10%却最难治的亚型。正是这个再诊断让数据”对上了号”SERPINB3和SERPINB4的肽段在11例EczPso里有6例(54%)检出、共19条,而在6例PsV里只有1例(17%)且仅1条。随后在体内外做了成套的验证:小鼠里注射SERPINB3的同源物Serpinb3b,叠加咪喹莫特(IMQ)诱导的银屑病样皮炎,炎症加剧、组织驻留记忆T细胞(TRM)增多、免疫倾向TH2漂移;人类则显示SERPINB3在EczPso皮损中富集、由TH2/TH17细胞因子联合刺激的角质形成细胞大量分泌,SERPINB3与CD3+ T细胞共定位增高,且只有EczPso来源的皮损T细胞在SERPINB3刺激下显著增殖(相对频率比PsV和Ecz高),用这些T细胞上清刺激重建人表皮(RHE),能同时诱导出海绵状变(spongiosis)和棘层肥厚(acanthosis)——正是EczPso的组织学标志。



当然,以质谱和免疫学的双重标准,文章仍有几个值得冷静对待的点。其一,T细胞增殖验证用的是重组SERPINB3整蛋白去脉冲单核细胞来源的树突状细胞(MODC),而不是那19条被免疫肽组学真实鉴定出的HLA-肽段本身。这意味着T细胞反应可以针对SERPINB3的任意加工产物,并不能证明增殖的T细胞所识别的表位,恰好就是质谱在疾病皮肤里呈现的那几条9肽。换言之,”免疫肽组学发现的呈现肽”与”驱动T细胞的抗原表位”之间,还隔着一层并未被打通的证据。其二,SERPINB3与SERPINB4同源性极高(核苷酸98%一致、氨基酸92%一致),同一病人常同时检出两者的肽段,且序列差异往往只有1个氨基酸,作者自己也推测存在T细胞交叉反应——这既支持两者”事实上都是自身抗原”,也让”到底哪个是真正驱动者”变得更加模糊,而文章并未直接验证SERPINB4的免疫原性。其三,样本量与肽段数都偏小、HLA分型未见特异的等位基因关联,部分亚组(如EczPso)每例检出的肽段数在0—8条之间波动极大,这种个体差异究竟源自生物学还是技术噪声,尚难完全厘清。
即便如此,这篇工作在方法学转移上的示范意义是实打实的。免疫肽组学长期被当作肿瘤免疫的专属工具——用于新抗原发现、肿瘤疫苗靶点筛选——而这篇论文把它带进了自身免疫性皮肤病:通过直接读取组织里”HLA呈现了什么”来锁定自身抗原,再借功能实验把”呈现”升级为”驱动”,并最终归结到一个具体的临床亚型。对正处在质谱平台迭代(比如从Fusion Lumos迈向Astral这类高灵敏度、DIA高采集速度的新平台)的实验室来说,这无疑是一个值得借鉴的路径:更灵敏的仪器或许能把这些皮肤样本里被漏掉的低丰度HLA配体补全,从而让免疫肽组学在自身免疫领域的敏感度跨上一个台阶。对于EczPso这个被长期忽视、又因TH2/TH17混合签名而对单一生物制剂反应不佳的亚型,SERPINB3的发现至少提供了两个现实的出口——一是用作更精确的疾病分层标志物,二是成为抗原特异性的免疫调节策略(如靶向SERPINB3的CAR-调节性T细胞、或诱导耐受的mRNA疫苗)的潜在靶点。
参考文献
[1] Jargosch M, Kuruvila J, Scala E, et al. Immunopeptidome analysis reveals SERPINB3 as an autoantigen driving eczematized psoriasis. Science Advances. 2025;11(43):eadx0637. Sci Adv.
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