客戶成果 | IF=9.7 ! 免疫肽組學解鎖小細胞肺癌新靶點ATAD2
小細胞肺癌（SCLC）是一種高度侵襲性的神經內分泌腫瘤，預后不佳。迄今為止，尚無針對SCLC患者的有效免疫療法。過繼細胞轉移（ACT）療法，包括腫瘤浸潤淋巴細胞（TIL）療法、T細胞受體（TCR）T細胞療法和嵌合抗原受體（CAR）T細胞療法，作為解決腫瘤微環(huán)境中T細胞功能異常的一種方法，在癌癥治療中取得了巨大成功。TCR-T細胞可以被MHC分子激活，靶向腫瘤抗原并構建具有特異性識別和殺傷能力的TCR-T細胞已成為一種非常有前途的治療方式，但尚未在SCLC中研究TCR-T細胞療法。因此，研究SCLC的每種不同亞型的特定腫瘤抗原對于解決這個未解決的問題可能至關重要。
2025年1月13日，中國醫(yī)學科學院腫瘤醫(yī)院腫瘤內科王潔教授團隊在期刊eBioMedicine（IF=9.7，Q1）上發(fā)表了題為“ATAD2 is a potential immunotherapy target for patients with small cell lung cancer harboring HLA-A∗0201”的文章。通過免疫肽組學分析了SCLC細胞系標本中的睪丸抗原（CTA），結合測序的數據發(fā)現ATAD2的表達水平在SCLC患者中顯著升高，且與ASCL1的表達呈正相關。該研究還鑒定出ATAD2衍生的YSDDDVPSV序列作為一種潛在的腫瘤抗原候選物，能夠激活HLA-A02:01限制的T細胞，為SCLC的免疫治療提供了新的方向。百蓁生物為本研究提供了免疫肽組學檢測與分析服務。
通過免疫組化的方法對收集到的臨床180例肺癌樣本和14種細胞系進行亞型（SCLC-A/N/Y/P和混合型）分類，隨后對帶有異質性亞型的11種SCLC細胞系進行了液相色譜-串聯質譜（LC-MS/MS）分析，鑒定SCLC細胞系中共有的CTAs，NGS測序的結果用于分析不同SCLC亞型和不同疾病階段的基因表達模式。在免疫肽組學分析中，研究者通過LC-MS/MS技術鑒定出與HLA-A02:01結合的ATAD2免疫肽YSDDDVPSV，并進一步通過T細胞反應實驗驗證了該免疫肽激活T細胞的能力。
圖| 小細胞肺癌（SCLC）的免疫肽分析流程
研究結果1. 人類原發(fā)性SCLC標本和SCLC細胞系的特征分析
研究者對原發(fā)性SCLC（p-SCLC）患者的手術病理組織標本進行了免疫組化（IHC）分析，檢測了ASCL1、NEUROD1、POU2F3和YAP1的表達，以對五種亞型（SCLC-A/N/Y/P和混合型）進行分類。此外，通過Western blotting（WB）對14種SCLC細胞系模型進行了亞型分析，并檢測了這些細胞系模型的細胞表面HLA-I、HLA-II和抗原呈遞機制（APM）的表達。結果顯示，SCLC-A和SCLC-N亞型細胞系的HLA-I及其相關APM的表達水平低于SCLC-P和SCLC-Y亞型細胞系。
圖 1. 80 例p-SCLC患者和14例SCLC 細胞系的標本表征
2.SCLC細胞系中的癌癥/睪丸抗原（CTAs）的鑒定
通過免疫肽組學的方法分析了11種SCLC細胞系中的免疫肽，使用SwissProt人類序列數據庫將從LC-MS/MS分析中獲得的免疫肽與已知的CTA進行比對。在11種SCLC細胞系中共檢測到99個CTAs，在表達HLA-I的SCLC細胞系中，SCLC-A和SCLC-N亞型細胞的CTA數量顯著少于SCLC-P和SCLC-Y亞型細胞，11種SCLC細胞系中共有的有6個CTAs：ATAD2、NOL4、POTEE、SPAG1、SPAG8和TEX15（圖2B）。
圖2. 不同SCLC亞型中常見CTA的鑒定
3. ATAD2在SCLC患者組織和細胞系中高表達
與細胞系模型中檢測到的CTAs相比，研究發(fā)現有4種CTAs（ATAD2、SPAG1、SPAG8和NOL4）也存在于臨床SCLC腫瘤標本中，其中ATAD2的表達最高，而NOL4、SPAG1和SPAG8 的表達水平較低（圖3A-E）。
圖 3. 4種CTAs在SCLC患者的表達
為了驗證這一趨勢，從63個SCLC細胞系（GSE73160）和SCLC患者微陣列數據集（GSE43346和GSE40275）收集測序數據，分析了mRNA，結果證實了ATAD2在SCLC細胞系和患者組織中的表達明顯高于正常組織中的表達，并且與NSCLC患者組織和細胞系相比也更高（圖4）。
圖 4. ATAD2在SCLC患者組織和細胞系中高表達
3.ATAD2表達與ASCL1的表達呈正相關
為了闡明ATAD2表達與五個亞型（SCLC-A/N/Y/P和-mixed）之間的相關性以及與SCLC臨床特征的相關性，分析確定了ATAD2和ASCL1表達之間以及ATAD2和NEUROD1表達之間成正相關，且ASCL1具有更強的相關性。ATAD2表達水平在SCLC-A和SCLC-N亞型中較高，而在SCLC-P、SCLC-Y和混合型中較低。這些結果表明，ATAD2可能作為SCLC-A和SCLC-N亞型的潛在腫瘤抗原靶點（圖5）。
圖 5. 不同肺癌樣本中ATAD2表達水平
4. ATAD2抗原肽YSDDDVPSV 的發(fā)現與驗證
通過免疫肽組學分析，研究者鑒定出106條ATAD2免疫肽，其中YSDDDVPSV在SCLC-A（H69）、SCLC-N（H82）和SCLC-Y（DMS114）細胞系中表達，并且與HLA-A02:01結合。實驗顯示，HLA-A02:01限制的T細胞在用YSDDDVPSV肽脈沖的T2細胞刺激后，表現出強烈的反應，而非HLA-A*02:01 T細胞反應較弱。這些結果表明，YSDDDVPSV免疫肽能夠以HLA依賴的方式激活T細胞，為SCLC的免疫治療提供了新的靶點（圖6）。
圖 6. ATAD2抗原肽YSDDDVPSV 的驗證
結論
這篇文章的核心內容是關于小細胞肺癌（SCLC）的研究，特別是探討了ATAD2作為一種潛在的免疫治療靶點在SCLC中的作用，以及其與HLA-A02:01限制性表位的關系。研究通過分析SCLC細胞系和人類腫瘤樣本中的癌癥/睪丸抗原（CTAs），發(fā)現ATAD2在SCLC中的表達水平顯著高于正常組織，并且與ASCL1表達呈正相關。此外，研究還鑒定出ATAD2衍生的YSDDDVPSV序列作為一種潛在的腫瘤抗原候選物，能夠激活HLA-A02:01限制的T細胞，為SCLC的免疫治療提供了新的方向。
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免疫肽組學
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