MHC四聚体:免疫学的‘T细胞GPS’

MHC四聚体的核心在于其独特的分子结构。MHC分子在免疫系统中负责将抗原肽呈递给T细胞,而MHC四聚体技术通过生物素-链霉亲和素系统,将四个MHC-肽复合物连接成四聚体结构。这种设计显著提高了MHC-肽复合物与T细胞受体(TCR)的结合亲和力和稳定性,解决了传统MHC-肽单体亲和力低、解离速度快的问题。

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MHC四聚体

在免疫学研究领域,精准识别和量化抗原特异性T细胞是解析免疫应答机制、开发新型疫苗和免疫治疗策略的核心环节。MHC四聚体技术自1996年诞生以来,凭借其高灵敏度、高特异性和单细胞水平分析能力,已成为免疫监测与治疗领域的“金标准”。

这项技术通过将MHC分子与抗原肽结合形成四聚体结构,结合荧光标记和流式细胞术,实现了对抗原特异性T细胞的精准捕捉与量化分析,为免疫学研究带来了革命性突破。

技术原理:四聚体结构的创新设计

MHC四聚体的核心在于其独特的分子结构。MHC分子在免疫系统中负责将抗原肽呈递给T细胞,而MHC四聚体技术通过生物素-链霉亲和素系统,将四个MHC-肽复合物连接成四聚体结构。这种设计显著提高了MHC-肽复合物与T细胞受体(TCR)的结合亲和力和稳定性,解决了传统MHC-肽单体亲和力低、解离速度快的问题。四聚体结构中的每个MHC分子均可与T细胞表面的TCR结合,形成多价相互作用,从而实现对低频抗原特异性T细胞的精准检测。

MHC四聚体的构建通常涉及以下步骤:抗原肽制备-生物素化-四聚化-荧光标记

MHC四聚体的优势

相较于酶联免疫斑点检测(ELISPOT)、胞内细胞因子染色(ICS)等传统用于 T 细胞检测的方法,MHC 四聚体优势如下:

高特异性直接且精准地识别抗原肽特异性的 CD8⁺T 细胞表面的TCR

高敏感性:大量实验数据有力地证实,其具有很高的亲和力,和很低的本底背景信号

操作简单便捷:无需对 T 细胞进行抗原肽刺激以及扩增培养等操作

重复性高检测结果的重复性十分出色

从基础研究到临床转化

MHC四聚体技术在多个领域展现出广泛应用价值,成为免疫学研究的“瑞士军刀”。

肿瘤免疫治疗

在肿瘤免疫治疗中,MHC四聚体技术被用于识别和分离肿瘤特异性T细胞,为个性化治疗提供关键数据。主要应用于新生抗原/表位肽疫苗/DC疫苗/CTL细胞回输/TCR-T疗法等。

例如,在黑色素瘤新抗原疫苗的研究中,研究人员通过MHC四聚体技术筛选出能够激活T细胞免疫应答的抗原肽,并结合单细胞测序技术分析接种疫苗前后的T细胞基因表达图谱。结果显示,个性化新抗原疫苗能够诱导强烈的T细胞反应,证明了其在临床应用中的安全性和有效性。

传染病研究

MHC四聚体技术在传染病(新冠病毒/流感病毒/巨细胞病毒/艾滋病毒/EB病毒/HPV等)研究中同样发挥重要作用。例如,在SARS-CoV-2的研究中,研究人员利用MHC四聚体技术分析了感染者鼻粘膜组织中的抗原特异性CD8+ T细胞,揭示了鼻腔驻留T细胞的免疫应答机制。此外,该技术还被用于HIV、流感病毒等病原体的抗原表位筛选,为疫苗开发提供了重要依据。

自身免疫疾病

在自身免疫疾病(糖尿病/过敏/类风湿性关节炎)中,MHC四聚体技术可用于精确定位负责病理免疫反应的特异性T细胞。例如,在1型糖尿病的研究中,研究人员通过MHC四聚体技术识别出针对胰岛β细胞的自身反应性T细胞,为开发靶向治疗策略提供了可能。

移植免疫

在器官移植领域,MHC四聚体技术可用于监测移植受者的免疫应答,评估排斥反应风险。通过检测供体特异性T细胞的频率和表型,医生可以及时调整免疫抑制方案,提高移植成功率。

市场前景:免疫监测与治疗的核心工具

随着免疫学研究的深入和个性化医疗的兴起,MHC四聚体技术的市场需求持续增长。据市场调研机构预测,全球MHC四聚体市场规模将在2031年达到20.49百万美元,年复合增长率为7.9%。北美地区凭借其强大的医药研发实力占据最大市场份额,而亚太地区则因人口基数大、科研投入增加,成为增长最快的区域。

展望未来,MHC四聚体技术的发展将聚焦于多重检测、自动化和计算分析的创新。多重检测技术允许在单个样本中同时检测多种T细胞特异性,从而全面分析免疫反应。自动化技术则通过标准化流程和提高通量,减少实验室间的差异,提高实验可重复性。此外,计算分析工具的进步将帮助研究人员处理MHC四聚体实验生成的大型数据集,深入解析免疫系统动力学和疫苗疗效。

MHC-I Tetramer部分热销产品清单(更多请咨询我们):

病原/肿瘤

产品名称

抗原

序列

MHC

位置

货号

EBV

HLA-A*0201/YLLEILWRL-PE Labelled Tetramer

EBV.LMP1

YLLEILWRL

HLA-A*0201

125~133

UA089001

HLA-A*0201/YLQQNWWTL-PE Labelled Tetramer

EBV.LMP1

YLQQNWWTL

HLA-A*0201

159~167

UA089003

HPV

H-2D(b)/RAHYNIVTF-PE Labelled Tetramer

HPV16E7

RAHYNIVTF

H-2D(b)

49~57

UA089002

H-2K(b)/EVYDFAFRDL-PE Labelled Tetramer

HPV16.E6

EVYDFAFRDL

H-2K(b)

48~57

UA089004

HLA-A0201/KLPDLCTEL-PE Labelled Tetramer

HPV18.E6

KLPDLCTEL

HLA-A0201

13~21

UA089005

HLA-A0201/KLTNTGLYNL-PE Labelled Tetramer

HPV18.E6

KLTNTGLYNL

HLA-A0201

92~101

UA089006

HLA-A0201/TLQDIVLHL-PE Labelled Tetramer

HPV18.E7

TLQDIVLHL

HLA-A0201

7~15

UA089007

HLA-A0201/QLFLNTLSFV-PE Labelled Tetramer

HPV18.E7

QLFLNTLSFV

HLA-A0201

88~97

UA089008

HLA-A1101/GVNHQHLPAR-PE Labelled Tetramer

HPV18.E7

GVNHQHLPAR

HLA-A1101

43~52

UA089009

Influenza A virus

H-2D(b)/ASNENMETM-PE Labelled Tetramer

Flu.NP

ASNENMETM

H-2D(b)

366~374

UA089010

H-2K(d)/TYQRTRALV-PE Labelled Tetramer

Flu NP

TYQRTRALV

H-2K(d)

147~155

UA089011

H-2D(b)/ASNENMDTM-PE Labelled Tetramer

Flu.NP

ASNENMDTM

H-2D(b)

366~374

UA089012

LCMV

H-2D(b)/KAVYNFATM-PE Labelled Tetramer

GP 33

KAVYNFATM

H-2D(b)

33~41

UA089013

H-2D(b)/FQPQNGQFI-PE Labelled Tetramer

LCMV NP

FQPQNGQFI

H-2D(b)

396~404

UA089014

肿瘤相关抗原

HLA-A*1101/VVVGADGVGK-PE Labelled Tetramer

KRAS

VVVGADGVGK

HLA-A*1101

7~16

UA089015

HLA-A*1101/VVVGAVGVGK-PE Labelled Tetramer

KRAS

VVVGAVGVGK

HLA-A*1101

7~16

UA089016

HLA-A*0201/KLVVVGAVGV-PE Labelled Tetramer

KRAS

KLVVVGAVGV

HLA-A*0201

5~14

UA089017

HLA-A*0201/SLLMWITQC-PE Labelled Tetramer

NY-ESO1

SLLMWITQC

HLA-A*0201

157~165

UA089018

HLA-A*0201/LMWITQCFL-PE Labelled Tetramer

NY-ESO2

LMWITQCFL

HLA-A*0201

159~167

UA089019

H-2D(b)/RMFPNAPYL-PE Labelled Tetramer

WT1

RMFPNAPYL

H-2D(b)

126~134

UA089020

HLA-A*0201/CMTWNQMNL-PE Labelled Tetramer

WT2

CMTWNQMNL

HLA-A*0201

235~243

UA089021

HLA-A*1101/KTCQRKFSR-PE Labelled Tetramer

WT3

KTCQRKFSR

HLA-A*1101

386~394

UA089022

模式抗原

H-2K(b)/SIINFEKL -PE Labelled Tetramer

OVA

SIINFEKL

H-2K(b)

257~264

UA089023

 

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参考文献:

  1. Donahoe SM, Moretto WJ, Samuel RV et al. Direct measurement of CD8+T cell responses in macaques infected with simian immunodeficiency virus. Virology (2000).
  2. Bakker AH, Hoppes R, Linnemann C et al.Conditional MHC class I ligands and peptide exchange technology for the human MHC gene products HLA-A1, -A3, -A11, and -B7. Proc. Natl Acad. Sci. USA(2008).
  3. Stuart Sims; Christian B. Willberg; Paul Klenerman. MHC–peptide tetramers for the analysis ofantigen-specific T cells. Expert Review of Vaccines(2010).
  4. Asbjørn Christophersen. Peptide-MHC class I and class II tetramers: From flowto mass cytometry. HLA(2019).

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参考文献
  1. Donahoe SM, Moretto WJ, Samuel RV et al. Direct measurement of CD8+T cell responses in macaques infected with simian immunodeficiency virus. Virology (2000).
  2. Bakker AH, Hoppes R, Linnemann C et al.Conditional MHC class I ligands and peptide exchange technology for the human MHC gene products HLA-A1, -A3, -A11, and -B7. Proc. Natl Acad. Sci. USA(2008).
  3. Stuart Sims; Christian B. Willberg; Paul Klenerman. MHC–peptide tetramers for the analysis ofantigen-specific T cells. Expert Review of Vaccines(2010).
  4. Asbjørn Christophersen. Peptide-MHC class I and class II tetramers: From flowto mass cytometry. HLA(2019).
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