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各種細菌物種是已知的定殖於人類腫瘤內。它們增殖並調節免疫功能，這最終會影響癌症患者的生存及其對治療的反應。然而，尚不清楚源自細胞內細菌的抗原是否由腫瘤細胞的人白細胞抗原I和II類（分別為HLA-1和HLA-II）分子呈遞，或此類抗原是否引起腫瘤浸潤性T細胞免疫反應。
基於此，以色列魏茨曼科學研究所Yardena Samuels教授帶領團隊，使用16S rRNA基因測序和HLA肽組學來鑑定源自細胞內細菌的肽庫，該肽庫已出現在黑素瘤腫瘤中的HLA-I和HLA-II分子上。相關研究成果線上發表在《Nature》雜誌上。
該研究團隊透過肽的鑑定質量和與患者HLA等位基因匹配的能力對肽進行了過濾。該分析顯示248獨特HLA-I相關肽和35種獨特的HLA-II相關肽。從每位患者中鑑定出的長度為8–13個氨基酸的HLA-1肽簇顯示出該肽的氨基酸複雜性降低（如對HLA-1肽的預期），並且與該HLA等位基因的基序匹配患者。所鑑定的肽的長度分佈與HLA-1和HLA-II肽的預期長度一致。該研究團隊透過比較其串聯質譜與合成肽的串聯質譜圖來驗證其中48種肽段。
為了控制HLA免疫純化過程中的非特異性汙染，該研究團隊使用與共培養相同的量對細菌沉澱物進行了HLA肽組學研究，並觀察到沒有或只有很少的肽，在共培養樣品中未發現任何肽。HLA基因敲除和侵襲性較小的細菌對照都表明，該研究團隊鑑定出的細菌肽是HLA配體，因為在兩個對照實驗中它們的存在都大大減少了。
該研究團隊確定了39個細菌蛋白組，從中該研究團隊獲得了多個細菌肽（每個基因2-15個不同的肽）。具有相應最高數量不同肽的細菌蛋白是來自核鐮刀菌的丙酮酸-鐵氧還蛋白（黃酮毒素）氧化還原酶。這些肽中的十二個是HLA-I肽，三個是HLA-II肽。大部分該研究團隊確定了從51AL細胞系肽共培養與核梭桿菌，儘管該研究團隊還在巨噬細胞和B細胞株721。221中發現了一些過表達HLA-A的蛋白。在51AL黑色素瘤細胞和721。221 B細胞中均發現了一種肽，並且兩對不同的肽具有重疊序列。
該研究團隊將載入的B細胞與自體TIL共培養，並透過使用流式細胞儀分析TIL反應性以檢測分泌IFNγ的TIL。與未裝載這些肽的對照B細胞相比，該研究團隊檢測到八種不同細菌肽的IFNγ分泌TIL增加了兩倍以上。其中包括來自患者51的七種免疫原性肽和來自患者55的一種肽。在反應性抗原中，在患者51的兩種不同轉移中鑑定出一種肽（VLTDTYLTL），在患者中鑑定出兩種肽（ITELNSPVL和SLTDKISII） 51和92）在兩個不同的患者中進行了鑑定，在同一患者的細胞體外匹配培養中還鑑定了一種肽（患者51中的GVDLGTLTY），並從兩種潛在的細菌物種中鑑定出一種肽相同的轉移（ALSDMSLAL來自鞘氨醇單胞菌或甜瓜鞘氨醇單胞菌，這兩個物種均在轉移灶55B3中觀察到）。
綜上所述，該研究團隊證明了黑色素瘤患者腫瘤中存在細菌衍生的HLA肽訊號，並表徵了所涉及細菌的種類。透過應用HLA peptidomics，該研究團隊證明，細菌HLA-I和HLA-II肽可以透過兩者的抗原呈遞細胞來呈現。這是一個腫瘤樣品分離成CD45 -和CD45 +和細菌共培養的抗原呈遞細胞和黑色素瘤細胞系。在該研究團隊鑑定出的肽中，有同一患者的不同轉移或不同患者的轉移所共有的肽。這些複發性抗原中的一些與HLA等位基因結合，而HLA等位基因在《癌症基因組圖集》的黑色素瘤佇列中非常普遍。
參考文獻
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