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腫瘤免疫治療中抗原生物信息分析相關(guān)工具介紹

作者:香雪生命科學(xué)研究中心--方聰明

發(fā)布時(shí)間:2018-12-17

閱讀:11746

 

       腫瘤免疫治療是近些年來(lái)腫瘤治療研究的熱點(diǎn),2018年度諾貝爾生理或醫學(xué)獎授予腫瘤免疫治療領(lǐng)域的科學(xué)家,更是讓免疫治療這技術(shù)廣為人知。免疫治療的關(guān)鍵是確定合適的耙點(diǎn),也就是抗原(Antigen)或者說(shuō)抗原蛋白的某段氨基酸序列(抗原肽)。腫瘤抗原種類(lèi)很多,其中很重要的一類(lèi)是癌癥睪丸抗原(Cancer-testis antigen, CTA),1991年在黑色素腫瘤患者的體內發(fā)現第一個(gè)CTA類(lèi)抗原:MAGE-A1,到目前為此已經(jīng)發(fā)現有超過(guò)150個(gè)CTA類(lèi)抗原。近年來(lái)針對CTA類(lèi)抗原(如MAGE-A1/A3、NY-ESO-1等)開(kāi)展很多的研究,在臨床治療上也展現出不錯的效果。有關(guān)腫瘤抗原相關(guān)的生物信息分析是研究的基礎,無(wú)論是跟蹤已知抗原最新的研究進(jìn)展,還是發(fā)現新的腫瘤抗原(Neoepitope/ Neoantigen)都要借助于這些分析數據。目前相關(guān)文獻資料報道較多的工具有:CTDatabase、NetMHCcons、IEDB、TANTIGEN等。

 

 

       CTDatabase:http://www.cta.lncc.br/index.php,是關(guān)于Cancer-testis antigen 生物信息的數據庫,以CTA抗原分類(lèi),收集有有關(guān)抗原的“Gene”、“Protein” 、“mRNA expression” 、“Protein expression” 、“Inmmune response”及“Pubmed”不同類(lèi)的信息。其中“mRNA expression” 及“Protein expression”收集了CTA抗原在不同的正常組織(Normal tissues)、腫瘤組織(Neoplasias)、細胞系(Cell Lines)中的RT-PCR、Northern blot、IHC、FACS、Western blot 及 Immunofluorescence等方面的信息。“Inmmune response” 收集了不同免疫條件下(Humoral immune、Cellular immune、Induced immune)的研究信息。不過(guò)“Pubmed”類(lèi)相關(guān)文獻信息只更新到2009年。

 

 

       NetMHCcons: http://www.cbs.dtu.dk/services/NetMHCcons/ ,NetMHCcons是CBS(The Center for Biological Sequence Analysis)數據庫用于MHC class I類(lèi)Peptide–MHC親和力的預測工具。它基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )方法(Artificial Neural Network, ANN)、矩陣和MHC受體分子相似方法,結合了NetMHC, NetMHCpan 和PickPocket 三個(gè)工具分析結果。通過(guò)提交8~15個(gè)氨酸酸序列,選擇MHC等位基因類(lèi)型,可預測Peptide–MHC結合親和力。

 

 

       IEDB:http://www.iedb.org/home_v3.php ,IEDB是美國國家過(guò)敏與傳染病研究所(The National Institute of Allergy and Infectious Diseases)提供的一個(gè)數據庫。可以檢索人類(lèi)(Human),非人類(lèi)的靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物 (Non-human primates)及其他物種的有關(guān)抗體(B-cell)和T-cell抗原表位(epitopes)研究的實(shí)驗數據。這些研究包括傳染性疾病、過(guò)敏、自身免疫和移植,同時(shí)也能在線(xiàn)進(jìn)行 B細胞和T細胞抗原表位的預測和分析。數據庫更新快,可以檢索到最近1~2年的研究資料,到目前為止有530000多條抗原肽表位信息,同時(shí)涉及T-cell分析相關(guān)信息有340000多條。

 

 

      TANTIGEN: http://cvc.dfci.harvard.edu/tadb/  TANTIGEN(Tumor T-cell Antigen Database)是一個(gè)專(zhuān)注于人腫瘤T-cell抗原及HLA配體(Ligands)分析的數據庫。基于最新的文獻資料及SYFPEITHI、IDEB數據庫等,重新進(jìn)行數據的注釋和分類(lèi),同時(shí)關(guān)聯(lián)了BLAST,MAFFT,MetMHCpan 2.8a、MHCIIpan 3.0等工具。目前收集有關(guān)于368種蛋白質(zhì)的1000條短肽信息,同時(shí)也提供與T-cell抗原和HLA配體的文獻引用信息,基因表達譜(如EST), 抗原亞型和突變,并能預測抗原肽與15種不同HLA I 及 HLA II 類(lèi)等位基因之間的親和力。

 

參考文獻:

 

[1] Krishnadas, D. K., Bai, & Lucas. (2013). Cancer testis antigen and immunotherapy. ImmunoTargets and Therapy, 11. doi:10.2147/itt.s35570

 

[2] Almeida, L. G., Sakabe, N. J., deOliveira, A. R. et al (2009). CTdatabase: a knowledge-base of high-throughput and curated data on cancer-testis antigens. Nucleic Acids Research, 37(Database), D816–D819. doi:10.1093/nar/gkn673

 

[3] Karosiene, E., Lundegaard, C., Lund, O., & Nielsen, M. (2011). NetMHCcons: a consensus method for the major histocompatibility complex class I predictions. Immunogenetics, 64(3), 177–186. doi:10.1007/s00251-011-0579-8

 

[4] Vita, R., Overton, J. A., Greenbaum, J. A., et al (2014). The immune epitope database (IEDB) 3.0. Nucleic Acids Research, 43(D1), D405–D412. doi:10.1093/nar/gku938

 

[5] Olsen, L. R., Tongchusak, S., Lin, H., Reinherz, et al (2017). TANTIGEN: a comprehensive database of tumor T cell antigens. Cancer Immunology, Immunotherapy, 66(6), 731–735. doi:10.1007/s00262-017-1978-y

 

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