MASLD-HCC 中融合衍生磷酸化新抗原的免疫肽组学发现

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代谢功能障碍相关脂肪性肝病正在成为全球肝癌增长最快的病因之一,由其进展而来的肝细胞癌对免疫检查点治疗的反应普遍低于病毒性肝癌,这一临床困境迫使研究者寻找更稳定、更具肿瘤特异性的抗原来源。传统上新抗原研究多聚焦于点突变,但突变衍生新抗原往往受限于肿瘤内异质性和较低的免疫原性。染色体重排产生的基因融合则提供了另一种可能性:融合连接处产生全新的氨基酸序列,且多为克隆性主干事件,理论上比多数点突变更稳定、更适合作为治疗靶点。来自丹麦哥本哈根大学的一项bioRxiv预印本工作,将RNA-seq融合检测、免疫肽组学与蛋白质基因组学整合,在MASLD-HCC中绘制了融合衍生新抗原图谱,并特别指出磷酸化翻译后修饰可进一步扩展这一抗原库[1]

该研究纳入47例MASLD-HCC患者的配对肿瘤与邻近非肿瘤组织,另有119例非恶性MASLD/MASH对照。在肿瘤样本中,研究者共鉴定出114个基因融合事件,而对照肝组织中仅发现5个融合,提示融合负荷在癌变过程中升高超过25倍。这些融合事件呈现出典型的私有特征:大多数仅在单个患者中出现,仅有23个事件跨多个肿瘤复发[1]。克隆性分析显示,融合主要存在于肿瘤组织中,邻近肝组织即便携带也多为低等位基因频率的亚克隆事件,支持其作为肿瘤早期或主干改变的属性。在23个复发性融合中,研究者通过蛋白编码能力、肿瘤特异性和正常组织同源性等层级过滤,最终锁定3个克隆性肿瘤特异性事件:TCF7L2–VTI1A、DICER1–CLMN和ADGRV1–TERT,其中只有ADGRV1–TERT能够产生蛋白编码产物[1]

ADGRV1–TERT被定位为优先级最高的候选。该融合通过5号染色体上的染色体内倒位形成,导致野生型TERT表达受抑而嵌合转录本成为主导,符合启动子劫持的致癌模式。研究者进一步预测,该融合连接处可产生HLA-A*02:01限制性表位YGLIHGDLSY及其变体,NetMHCpan预测这些肽段具有低于500 nM的IC50和低百分位排名,免疫原性评分呈阳性[1]。尤值注意的是,该嵌合肽段在多个公共癌症蛋白质组数据集中被检测到跨癌种表达,包括肾透明细胞癌、胶质母细胞瘤、肺腺癌、子宫内膜癌和胃癌,提示其并非局限于单一肿瘤类型,而是可能代表一类由融合结构本身决定的共享抗原。

从融合预测到免疫原性候选的筛选流程体现了当前蛋白质组学驱动的新抗原发现逻辑。研究者首先用IEDB工具针对27个常见HLA-I等位基因预测跨越融合连接处的肽段,得到70个潜在免疫原性肽;随后将这些肽段置于48个公共蛋白质组数据集中检索,只有12个肽段获得质谱证据支持;再经质量过滤和在健康供体组织蛋白质组中的安全性筛选,最终保留6个高置信度肿瘤限制性候选[1]。这一漏斗式递减说明,即使有了融合事件的基因组证据,真正能够被HLA呈递并可能被TCR识别的肽段比例仍然很低。它也再次印证了该领域长期存在的”精度差距”:单纯依赖WES和MHC结合算法的阳性预测值通常不足5%,质谱层面的呈递验证虽然大幅提升了可信度,却仍不能保证功能性T细胞反应[2][3]

该研究最具方法学新意之处在于对磷酸化融合新表位的强调。传统新抗原筛选多停留在非修饰肽段,但肿瘤中异常激活的激酶会在融合连接处引入翻译后修饰,从而把原本可能与正常组织共享的肽骨架转化为肿瘤特异性表位。研究者共鉴定出15个高置信度肿瘤特异性磷酸化新肽,其中部分肽段在TCR面对残基或MHC锚定残基上携带磷酸化位点,理论上可改变肽-MHC复合物拓扑并调节T细胞识别[1]。例如来自SH3GLB2–PHYHD1融合的肽段TPYGGVSRR,其磷酸化丝氨酸面向TCR,预测将破坏MHC-I结合并改变免疫识别;来自BRD9–ABCA3融合的肽段ISMLSSLGYI,其非磷酸化形式可在健康组织中检测到,而磷酸化变体仅见于肿瘤,提示磷酸化修饰本身即可创造肿瘤特异性[1]

将融合新抗原的发现置于MASLD-HCC的免疫学背景中审视,研究者指出了一个颇具张力的矛盾。融合阳性肿瘤往往伴随免疫抑制性微环境:融合负荷与内皮/血管特征正相关,而与CD8+ T细胞浸润、细胞毒性标志物及免疫活性评分负相关。这意味着,即便存在可被T细胞识别的融合新抗原,肿瘤微环境也可能主动削弱其免疫原性表达[1]。这与MASLD-HCC作为”免疫冷”肿瘤的整体印象一致——其免疫治疗反应率低于病毒性肝癌,部分机制被认为与脂质富集Kupffer细胞促进T细胞耗竭有关[4][5]。因此,单一的新抗原疫苗或细胞治疗可能不足以克服这一背景,未来策略需要与TME重塑手段结合。

从方法学视角看,该研究的蛋白质组学证据主要来自对公共数据集的二次挖掘,而非作者自己生成的原发免疫肽组学数据。这一设计虽能在有限资源下实现较大样本量覆盖,但也带来局限:质谱数据的采集深度、HLA单倍型覆盖和样品处理异质性均不可控。例如研究指出,患者特异性HLA等位基因中有约三分之二未包含在IEDB常用的27等位基因预测面板中,导致个体化候选数量大幅缩减[1]。对于关心免疫肽组学方法开发的观察者而言,这提示HLA等位基因覆盖度和预测算法的代表性仍是制约非高加索人群新抗原研究的关键瓶颈。此外,融合连接处肽段的质谱鉴定依赖数据库搜索,对于含有磷酸化等修饰且序列新颖的短肽,谱图解析的置信度需要更严格的独立验证。

总体而言,这项工作为MASLD-HCC的免疫治疗提供了一个以基因融合为核心的候选抗原资源,并首次系统论证了磷酸化修饰在扩展融合新抗原库中的潜在作用。它的真正价值不在于立即提供可临床转化的靶点,而在于建立了一个可扩展的发现框架:从基因组融合事件出发,经蛋白质组学证据筛选,最终落脚于MHC-I呈递和翻译后修饰状态。考虑到MASLD-HCC的发病率持续上升且现有免疫治疗效果有限,这类方法学框架的探索具有明确的临床相关性。当然,从候选表位到真正有效的免疫治疗之间仍有漫长的验证路要走:功能性T细胞反应、TCR识别机制、与TME调节剂的联合策略,以及更大规模前瞻性队列中的临床关联,都是不可或缺的下一步[1][6]

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Figure 1. Integrative genomic and proteogenomic workflow for identifying actionable fusion-derived targets in MASLD-HCC. Reproduced from: Zhao LN, Andersen JB. Fusion-derived phospho-neoepitopes define a prioritized candidate neoantigen repertoire in MASLD-HCC. bioRxiv 2026. DOI: 10.64898/2026.08.26.747243. Preprint under CC-BY-NC-ND 4.0.
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Figure 2. AI-generated schematic of the multi-layer prioritization pipeline from fusion calling to tumor-restricted MHC-I candidates.
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Figure 3. Discovery and characterization of fusion-derived phospho-neoepitopes in MASLD-HCC. Reproduced from: Zhao LN, Andersen JB. bioRxiv 2026. DOI: 10.64898/2026.08.26.747243. Preprint under CC-BY-NC-ND 4.0.

参考文献

[1]: Zhao LN, Andersen JB. Fusion-derived phospho-neoepitopes define a prioritized candidate neoantigen repertoire in MASLD-HCC. bioRxiv. 2026. DOI: 10.64898/2026.08.26.747243.

[2]: Wells DK, et al. Parameters of clinical-grade neoantigen prediction in the context of active anti-tumor immunity. Cell. 2023;186(20):4321-4337.

[3]: Vernon PJ, et al. Mass spectrometry discloses a huge pool of orphan but presented MHC class I ligands. Immunity. 2024;57(1):66-80.

[4]: Pfister D, et al. NASH limits anti-tumour surveillance in immunotherapy-treated HCC. Nature. 2021;592(7854):450-456.

[5]: Ma L, et al. Tumor cell biodiversity drives microenvironmental reprogramming in liver cancer. Cancer Cell. 2019;36(4):418-430.

[6]: Schumacher TN, Schreiber RD. Neoantigens in cancer immunotherapy. Science. 2015;348(6230):69-74.

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