摘要：癌症中翻译非编码基因组可以产生能够被人类白细胞抗原I类（HLA-I）呈递的隐性肽，但非典型HLA-I结合肽（ncHLAp）的癌症特异性和免疫原性尚不完全清楚。
癌症中翻译非编码基因组可以产生能够被人类白细胞抗原I类（HLA-I）呈递的隐性肽，但非典型HLA-I结合肽（ncHLAp）的癌症特异性和免疫原性尚不完全清楚。
该研究利用高分辨率免疫肽组学发现胰腺癌免疫肽中存在丰富的隐性肽。大约30%的ncHLAp表现出癌症限制性翻译，并且在患者中有一部分是共享的。
癌症限制性ncHLAp在敏感的体外T细胞启动平台上显示出强大的免疫原性潜力。此外，ncHLAp反应性T细胞受体（TCR）重定向T细胞对患者源性胰腺癌类器官具有肿瘤杀伤活性。
这些发现表明胰腺癌中含有可被细胞毒性T细胞识别的癌症限制性ncHLAp。因此，未来针对胰腺癌（可能还有其他实体瘤）的治疗策略可能包括靶向隐性抗原。
图形摘要 胰腺癌中的隐性抗原
文章介绍
题目：胰腺癌限制性隐性抗原是T细胞识别的靶点
杂志：Science
影响因子：IF=44.8
发表时间：2025年5月
#1
研究背景
Background
癌细胞可以翻译非编码遗传元件，从而产生由HLA-I呈递的隐性肽（非经典）。隐性肽在大多数实体肿瘤中特征不明显，导致免疫疗法通常疗效有限。
本研究解决了癌症中抗原性肽相关研究的两个主要空白，即非经典抗原肽的癌症限制性和免疫原性。在这项研究中，通过生成患者来源的类器官（PDO）来富集恶性细胞间室，利用免疫肽组学鉴定胰腺导管腺癌（PDAC）HLAp，并在PDAC免疫肽中鉴定数千个隐性肽。
由于许多ncHLAp被认为是由异常翻译事件产生的，该研究开发了一种以翻译为中心的方法来探测健康组织，以寻找未注释的ORF翻译和指定的ncHLAp显示癌症限制的证据。
最后使用一个高度敏感的体外平台来启动和扩增能够识别癌症限制性ncHLAp（CR ncHLAp）的T细胞，分离和表征ncHLAp反应性TCR，并使用患者来源的临床前模型研究ncHLAp反应性TCR是否能够识别和杀死胰腺癌细胞。
#2
研究关键点
Key points
利用PDO富集癌细胞，研究胰腺癌中HLA-I结合的隐性肽，并使用一种高度敏感的体外T细胞启动和扩增平台评估其免疫原性；
开发一个新系统以产生和功能表征识别隐性肽的TCR；
构建TCR重定向的T细胞，并在体外验证TCR-T细胞对表达内源性CR ncHLAp的患者来源胰腺癌类器官是否具有杀伤性以及动物模型体内验证是否延缓肿瘤进展。
#3
关键研究结果
Results
1、类器官培养实现胰腺癌免疫肽的高分辨率表征
在原发性胰腺和转移性PDAC病变中，恶性细胞仅占总细胞质量的20-30%。本研究从接受手术切除、转移性活检或穿刺的组织学确诊、错配修复完好的PDAC患者中建立PDO，并对PDO和配对的正常组织样本进行基因组和转录组分析，以实现突变检测和HLA分型，结果发现PDO中的基质和免疫基因特征显著减少。
选择12个PDAC PDO进行进一步的蛋白质基因组学表征，结果发现已知的PDAC驱动基因（KRAS、TP53、CDKN2A和SMAD4）出现频繁改变，且大多数其他体细胞突变是患者特异性的。
流式细胞术分析结果证实92%的PDO出现完整的HLA-I表面表达和干扰素-γ应答。体外扩增11个表达HLA-I的PDO，并使用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）分析免疫肽，鉴定出大约91,000个不同的PDAC HLAp，每个患者标本中有8000-18500个HLAp。
此外，PDO衍生的肽源基因模块（PSGM）在原发肿瘤和转移性肿瘤活检的恶性胰腺癌细胞中特异性富集。相比之下，大量PDAC衍生的PSGM表现出较少的限制性表达，并在非恶性群体中富集，如骨髓细胞和癌症相关成纤维细胞（图1）。
图1 类器官能够高分辨率地表征胰腺癌免疫肽。
2、胰腺癌免疫肽段中隐性肽的经验性鉴定
尽管突变负荷低至中等，但在4个PDAC生物样本中经验性地检测到5个内源性表达的突变衍生的新抗原表位（mutHLAp）。这些新表位包括来自错义突变的四种肽和来自SMAD4肿瘤抑制基因移码突变的一种肽。然而，只有一小部分非同义外显子突变产生可检测的mutHLAp。
大多数人的PDAC标本未检测到mutHLAp。在每个PDO模型中，ncHLAp占总免疫肽的2.2-10.1%。在PDAC样本中观察到来自5'UTR翻译的肽的过度代表，但也观察到来自intORF、lncRNA、保留内含子和3'UTR翻译的ncHLAp。
还发现许多ncHLAp在HLA匹配的PDO中是共享的，两个或多个HLA-A*02:01样本，HLA-B*44:02样本或HLA-C*05:01样本中检测到大于50个ncHLAp。
典型和非典型PDAC HLAp在肽长度或序列基序方面没有明显差异。亲本ORF的c端部分对ncHLAp有轻微的偏好，还观察到ncHLAp富集，预计可结合HLA-A*03:01和HLA-A*11:01（图2）。
图2 经验性检测胰腺癌免疫肽段中的隐性表位。
3、ncHLAp的癌症限制
为了严格鉴定CR ncHLAp，过滤所有来自亲代ORF的ncHLAp，经过筛选，517个（30.2%）CR ncHLAp在胰腺癌PDO中检测到，但在健康组织中未检测到。
对从相同的PDO中检测到的标准HLAp进行等效分析，发现与大多数典型蛋白至少在一个健康组织中表达的假设一致，99.5%的典型HLAp在一个或多个健康组织中显示亲本ORF翻译的证据。
与非CR ncHLAp相比，CR ncHLAp中具有独特的新颖的无注释ORF（nuORF）生物型分布，表明某些类别的nuORF优先以癌症限制的方式翻译。
在（非胸腺）健康成人组织中未发现的536个ncHLAp中，大于0.96%（517个肽）来自nuORF，没有证据表明在健康胸腺组织中可以翻译。
与突变衍生的新表位相比，相当大比例（29%）的CR ncHLAp由两个或更多PDAC患者共享。还研究预测限于HLA-A*02:01的CR ncHLAp的复发情况，发现48%的患者共享HLA-A*02:01，其中21%由一半以上的HLA-A*02:01+PDAC患者共享（图3）。
图3 ncHLAp的癌症限制。
4、PDAC限制性隐性表位具有免疫原性潜能
观察到两个非CR ncHLAp（NU7, linc-SEPP1-3; NU104, RAB24 5' uORF）的免疫原性阳性；与非CR ncHLAp相比，CR ncHLAp表现出明显更高的免疫原性（36.3%对8.7%）。
编码仅有的两个免疫原性非CR ncHLAp（NU7和NU104）的ORF未在健康胸腺中检测到，而在胸腺中检测到的ncHLAp均未表现出免疫原性（图4），这加强了这种以翻译为中心的方法的潜在预测能力。
图4 PDAC限制性ncHLAp具有免疫原性。
5、ncHLAp-特异性T细胞可以识别并杀死表达内源性隐性抗原的患者来源的胰腺癌PDO
该研究生成了与5'基因表达和V(D)J测序配对的定制DNA条形码肽-HLA多聚体，以识别全长TCR序列，同时在单细胞分辨率下消除抗原特异性。还确定了17个候选CR ncHLAp反应性TCRαβ克隆型，跨越多个nuORF生物型。
三种候选的ncHLAp反应性TCR [TCRO04 (NU42)、TCR010 (NU47)、TCRo13 (NU10)]表现出极低的功能活性。相比之下，TCR001和TCR012都对NU11有反应，表现出较高的TCR功能活性，而第三种ncHLAp反应性TCR TCR005表现出中等的功能亲和度（图4）。
接下来设计P0071 PDO(HLA-A*02:01*)，通过免疫肽组学鉴定含有NU11和NU57，稳定表达增强的绿色荧光蛋白（eGFP）和萤火虫荧光素酶（Poo71_eGFP-ffLuc)，并能够对活体PDAC类器官进行定量评估。
三种低亲和度ncHLAp反应性TCR无法识别内源性同源抗原，PDAC PDO与三种高亲和力、ncHLAp导向的TCR-T细胞共培养显示出强大的抗原特异性识别。高亲和力ncHLAp定向T细胞也能够有效杀死PDAC PDO，即使在低效靶比（E:T）下也显示出细胞毒性，可通过立体阻断HLA-1来抑制。
此外，NU11反应性TCR（TCR012和TCR001）以及NU57反应性TCR（TCR005）具有强大杀伤作用。进行丙氨酸扫描以解剖NU11内对TCR001识别至关重要的残基，发现仅NUn1位点6的替换被轻度耐受，甚至P6的替换使>的功能亲和度改变了20,000倍。
将PDAC PDO皮下移植到无胸腺小鼠，发现与过继转移等效剂量的TCRirr-T（无关TCR）相比，即使单次给药1×10^7 TCR001-T也能显著延缓肿瘤进展，TCR012-T和TCR005-T则不能（图5）。
图5 CR ncHLAp特异性T细胞在体内外均可识别并杀伤胰腺癌类器官。
小结
这些癌症限制性隐性抗原为胰腺癌免疫治疗提供了全新的靶点方向。未来的研究方向包括扩大样本量、优化靶向这些抗原的治疗策略（如TCR-T细胞疗法的设计和递送），并最终将其推向临床评估。
参考文献
Ely ZA, Kulstad ZJ, Gunaydin G, Addepalli S, Verzani EK, Casarrubios M, Clauser KR, Wang X, Lippincott IE, Louvet C, Schmitt T, Kapner KS, Agus MP, Hennessey CJ, Cleary JM, Hadrup SR, Klaeger S, Su J, Jaeger AM, Wolpin BM, Raghavan S, Smith EL, Greenberg PD, Aguirre AJ, Abelin JG, Carr SA, Jacks T, Freed-Pastor WA. Pancreatic cancer-restricted cryptic antigens are targets for T cell recognition. Science. 2025 May 8;388(6747):eadk3487. doi: 10.1126/science.adk3487.
来源：培养盒守护者
