原文见笔者个人网站 www.liangxiao.pro。内容经AI校正和润色,可能存在不准确之处,仅供研究参考。
免疫肽组学的临床叙事这几年推进得很快,但它的几乎全部证据仍然建立在手术或活检取得的肿瘤组织上。组织是金标准,也是瓶颈:不可及、不可重复、更不可能随治疗动态监测。澳大利亚莫纳什大学 Faridi 与 Schittenhelm 实验室联合墨尔本黑色素瘤临床团队在最新一期的 Molecular & Cellular Proteomics 上报告了一项配对研究,把目光转向血液中循环的可溶性 HLA-I(soluble HLA,sHLA)复合物,问了一个此前只有零散尝试的问题:血浆里的 sHLA 配体组,到底能在多大程度上镜像肿瘤组织膜结合的抗原呈递[1]。
sHLA 本身不是新事物。HLA 分子经金属蛋白酶切割或囊泡释放进入血液的消息从上世纪八十年代起就有人测量,临床移植与妊娠监测长期用它做指标。真正缺的是把“血浆里的 sHLA 携带哪些肽”这个问题做成定量可重复的免疫肽组学:COVID 重症患者的 sHLA 免疫肽组学研究提示循环配体组对疾病状态敏感[6],胸腔积液的 sHLA 肽组被证明是肿瘤抗原的可行来源[7],德国团队 IMBAS-MS 则在血浆中建立了器官特异的 HLA 肽模式[8]。把这些线索拼起来,循环 sHLA 作为“全身抗原呈递的血清学读出”的轮廓其实已经若隐若现。
本文的方法学底座是同一团队三年间迭代出来的 SAPrIm 流程:2023 年首次把磁珠免疫亲和与自动化液体处理接起来做成中通量半自动方案[3],2025 年的 SAPrIm 2.0 又把可溶性 HLA 的纯化通量推进一步[2]。此次的关键升级在采集端——Orbitrap Astral 的 DIA 模式以 350–800 m/z 前体范围、150 个窗口、3 m/z 隔离宽度对免疫肽段做库无关采集,鉴定端用 PEAKS 12.5 的 DeepNovo DIA 直接 de novo 解谱,数据库在 UniProt 之外并入 GENCODE 的 ncORF 注释,为非经典翻译产物留出入口。
研究设计取了 5 例黑色素瘤患者在肿瘤切除当天配对的肿瘤组织与血浆。组织侧投入 5–25 mg,得到 6,590–17,690 条非冗余 HLA-I 肽段;血浆侧只用了 200–571 μL——也就是常规生物样本库一个冻存管的量级——即得到 5,213–10,089 条非冗余 HLA 肽段。两个隔室跑的是同一条自动化流程,图 1 给出的工作流一眼看上去几乎是同一实验在两种基质上的平行执行。

结果的核心是一致性。归一化后的回收指数(每毫克组织或每微升血浆回收的肽段数)在组织与血浆之间给出 0.92 的 Pearson 相关,作者据此论证配体组深度主要由个体间生物学差异而非上样量驱动。血浆 sHLA 肽保留了膜结合呈递的关键形态学特征:9-mer 主导的长度分布、HLA 结合基序、以及大体保真的等位基因构成。两个隔室的概况可以放在一起看:
| 维度 | 肿瘤组织(膜结合 pHLA-I) | 血浆(sHLA-I) |
|---|---|---|
| 输入量 | 5–25 mg 组织 | 200–571 μL 血浆 |
| 非冗余 HLA 肽段 | 6,590–17,690 | 5,213–10,089 |
| 与另一隔室共享肽 | 血浆配体共享于组织的比例 47%–73%(来源蛋白重叠约 86%) | |
| TAA 占比 | 约 11%–12% | 约 10%–11% |
| 隐秘肽占比 | 约 1%–2% | 约 0.2%–2% |
| 候选新抗原 | 突变肽 DTAAQISQR(HLA-C) | 同一肽在血浆中被检出 |
按肽计,血浆配体中 47%–73% 能在配对组织里找到;换算到来源蛋白,重叠度升到更高——以患者 1 为例,血浆 2,624 个来源蛋白中 2,260 个与组织共享。但强度维度的差距是系统性的:共享肽的色谱峰面积在全部 5 例患者中都是组织侧显著更高。sHLA 无论如何“镜像”呈递,它携带的 peptide-HLA 复合物进入循环要经过切割释放、稳定性和清除率的多重筛选,丰度信息在跨越这层膜的时候必然被打折,这一点数据本身很诚实。
比 TAA 更有意思的是暗蛋白质组方向。GENCODE ncORF 注释并入之后,隐秘(cryptic)配体——所谓 peptidein[5]——在两个隔室里都被保留下来,约占 repertoire 的 1%;血浆与组织共享 117 条隐秘肽,另有 25 条血浆特有与 142 条组织特有。来源分布正是预期中的图景:FBXL4、FGF7、TMEM158、ELP1、CD2AP 的 uORF,WAC-AS1 等 lncRNA,全部经合成肽比对确认。更关键的是体细胞变异:变异 calling 在一位患者中发现一个突变来源的候选新肽 DTAAQISQR(HLA-C 限制),在血浆 sHLA 与组织中同时被检出并以合成肽验证。笔者此前评述过血浆 cfDNA 指导的新表位免疫肽组学,其结论是 cfDNA 变异检出与质谱灵敏度的双重限制让血浆找新抗原止步于个别样本[9];本文不是那条路线的反驳,而是换了一条更窄但更直接的桥——不经过 cfDNA 推断,直接测循环里已经呈递的分子。

生物标志物方向的处理是对照式的:把全部 HLA 肽映射回来源蛋白,与健康供者血浆 sHLA、自身免疫组织参照和 HLA Ligand Atlas[4]三重过滤后,得到 247 个健康血浆与良性组织参照中不存在的黑色素瘤相关来源蛋白,其中 9 个在至少 4/5 患者中重复检出,包括 T 细胞受体可变区、肉瘤抗原 NY-SAR-34、mucin-like protein 1、泛醌合成 COQ4 同源物等。9 这个数字在 5 例样本上当然谈不上验证,但它把“血浆免疫肽组学生物标志物发现”从概念变成了一张可以拿去大队列打分的候选清单。

批评要先落在样本上。n=5 的概念验证在摘要里被作者自己反复限定为“假设生成”,这是恰当的;但 plasma 免疫肽组学的根本性解释难题在 5 例里暴露得更清楚——血浆是全身的池子。健康血浆参照与良性组织图谱能挡住大多数本底,可挡不住炎症或共存疾病带来的循环呈递变化,COVID 的 sHLA 研究已经演示过疾病如何重塑这个池子[6]。等位基因层面也有不完全保真的角落:患者 3 的 A*03:01 结合肽在血浆中只占 7.3% 而在组织中占 27.7%,提示个别 allotype 的循环回收存在偏好。
质谱视角下的另两点保留。其一,Astral DIA 加 PEAKS de novo 的组合在免疫肽组学里仍是较新的口径:库无关采集换来了对非经典来源的开放性,但 de novo 鉴定与数据库检索的 FDR 控制不在同一框架里,等位基因归属依赖结合预测而非配体水平的直接证据,跨平台比较时需要额外的谨慎。其二,sHLA 的释放是一个有偏的生物学过程——什么复合物被切割、什么以完整 pHLA 形式进入循环,受蛋白水解环境与复合物稳定性支配,血浆丰度因此不能当作组织呈递化学计量的线性代理。作者用 r=0.92 的回收相关与两隔室的形态学一致性来立论,是聪明的做法,但“镜像”一词仍应读作定性而非定量。
把这项工作放进更大的图景里:组织免疫肽组学回答“肿瘤呈递什么”,cfDNA 指导路线回答“血里能推断什么”,sHLA 路线回答的则是“循环本身在呈递什么”。它牺牲了组织侧的空间分辨率与突变溯源的确定性,换来真正可及、可重复、可纵向的采样。从 200 μL 级别的输入量看,它已经站在常规临床工作流够得着的地方;从 9 个候选来源蛋白看,它需要的是独立队列与靶向质谱或亲和方法的验证闭环。液体活检抗原发现的三条路线自此齐备,接下来比的是谁先交出前瞻性数据。

同一台仪器、同一条自动化流程在组织与血浆两种基质上这样对偶地跑通,是这篇文章在方法学现实层面最有分量的示范,而这种对称性正是未来把免疫肽组学从回顾性表征推向纵向监测时最需要的工程基础。循环免疫肽组学不会取代组织,但它正在成为一个可独立发言的隔室——本文给出的 0.92,就是它递交的第一份成绩单。
参考文献
- Goncalves G, Conway JW, Shamekhi T, Steele J, Beckwith K, Blundell A, Tanuwidjaya E, Schittenhelm F, Long GV, Pires da Silva I, Faridi P. The soluble HLA repertoire captures neoantigenic, cryptic, and tumour-associated peptides in melanoma. Molecular & Cellular Proteomics, 2026. DOI: 10.1016/j.mcpro.2026.101684
- Tanuwidjaya E, Lim Kam Sian TCC, Steele JR, et al. SAPrIm 2.0: a semi-automated protocol for mid-throughput soluble HLA immunopeptidomics. Frontiers in Immunology, 2025. DOI: 10.3389/fimmu.2025.1546629
- Lim Kam Sian TCC, Goncalves G, Steele JR, et al. SAPrIm, a semi-automated protocol for mid-throughput immunopeptidomics. Frontiers in Immunology, 2023. DOI: 10.3389/fimmu.2023.1107576
- Marcu A, Bichmann L, Kuchenbecker L, et al. HLA Ligand Atlas: a benign reference of HLA-presented peptides to improve T-cell-based cancer immunotherapy. Journal for ImmunoTherapy of Cancer, 2021. DOI: 10.1136/jitc-2020-002071
- Deutsch EW, Kok LW, Mudge JM, et al. Expanding the human proteome with microproteins and peptideins. Nature, 2026. DOI: 10.1038/s41586-026-10459-x
- Nelde A, Rieth J, Roerden M, et al. Increased soluble HLA in COVID-19 present a disease-related, diverse immunopeptidome associated with T cell immunity. iScience, 2022. DOI: 10.1016/j.isci.2022.105643
- Khazan-Kost S, Cafri G, Melamed Kadosh D, et al. Soluble HLA peptidome of pleural effusions is a valuable source for tumor antigens. Journal for ImmunoTherapy of Cancer, 2022. DOI: 10.1136/jitc-2021-003733
- Wahle M, Thielert M, Zwiebel M, et al. IMBAS-MS discovers organ-specific HLA peptide patterns in plasma. Molecular & Cellular Proteomics, 2024. DOI: 10.1074/mcp.TM4.00576
- Kienzle A, Becker JP, Fendl B, et al. Mutanome-guided immunopeptidomics of blood plasma for neoepitope detection in solid tumors is constrained by cfDNA variant calling sensitivity and MS detection limits. bioRxiv, 2026. DOI: 10.64898/2026.09.21.753080
内容经AI校正和润色,审慎阅读