まばらなサンプルのマイクロフルイディクス自動化による抗原発見の進歩

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スイス、ローザンヌにあるルートヴィッヒ癌研究所の私たちのグループは、腫瘍抗原発見のための革新的な方法を Cell Reports Methods に発表しました。 マイクロ流体技術を活用したイムノペプチドミクスにおける当社の自動化されたコスト効率の高いワークフローは、サンプル調製、特にヒト白血球抗原 (HLA) 制限ペプチドのイムノアフィニティー精製 (IP) における制限を克服します。 この新しい方法により、小さな臨床腫瘍生検から複数の免疫原性腫瘍関連抗原を高感度に検出できるため、まばらなサンプルでの抗原発見のための強力なツールとなります。

質量分析 (MS) ベースのイムノペプチドミクスは、T 細胞媒介免疫応答に不可欠な、細胞表面上の HLA 分子によって提示されるペプチドを同定するための貴重な方法です。 がん細胞の独特な免疫ペプチドドームは、がんワクチンや養子細胞移植療法などの免疫療法の潜在的な標的を提供します。 MS は包括的なペプチド分析に不可欠ですが、免疫ペプチドミクスのための現在のサンプル前処理方法は手間がかかり、大規模な臨床応用の妨げとなります。 ロボットプラットフォームなどの既存の代替手段は高価であり、多くの研究室にとって経済的負担となっています。 この研究は、これらの課題を克服するために、高感度の免疫ペプチドミクスのための、自動化された費用対効果が高く効率的なマイクロ流体工学ベースのワークフローを開発することを目的としていました。

当社は、既存のサンプル調製方法、特に HLA 制限ペプチドの IP の限界を克服するために、マイクロ流体技術を利用することにより、免疫ペプチドミクスのための自動化された費用対効果の高いワークフローを開発しました。 免疫親和性相互作用を強化するために、マイクロピラーのメタアレイを備えたマイクロ流体プラットフォームを設計しました。 このプラットフォームには、IP 手順用のプログラム可能な流体制御システムとサンプルクリーンアップ用の統合 C18 カートリッジが組み込まれています。 このワークフローにより、サンプル前処理プロセスが合理化され、材料の消費量が削減され、ターゲットの精製が強化されます。 我々は、MS を使用した腫瘍抗原の高感度検出のためのデータ非依存取得計算手法を活用し、低入力サンプルと腫瘍生検を分析することにより、アプローチのパフォーマンスを実証しました。 新しいマイクロフルイディクスベースのワークフローは、従来のワークフローに匹敵するパフォーマンスを示し、免疫ペプチドミクス分析のための自動化されたコスト効率の高い効率的なソリューションを提供します。

この論文の主な発見は次のとおりです。

新しく作成されたマイクロ流体工学ベースのワークフローは、免疫ペプチドミクスのための自動化されたユーザーフレンドリーなシステムを提供します。 これは、サンプル量を減らし、精製ステップを統合することによって達成され、結果としてアッセイ効率が向上します。 さらに、拡張性を可能にする継続的な開発により、将来的には大規模な研究や潜在的な臨床応用を追求することができます。 さらに、高価なロボットによる液体処理プラットフォームと比較して、マイクロ流体工学のアプローチは費用対効果の高い代替手段を提供し、より広範囲の研究室が免疫ペプチドミクス分析にアクセスできるようになります。

マイクロ流体技術とデータに依存しない取得計算アプローチを組み合わせることで、高感度で信頼性の高い腫瘍抗原の同定が可能になります。 これは、TCR-T 療法やがんワクチンなど、標的 T 細胞媒介がん治療法の開発に不可欠ながん特異的ペプチド抗原の発見に大きく貢献する可能性があります。 これらの抗原を正確に検出して特徴づけることができれば、より効果的な個別化されたがん治療法の開発につながる可能性があります。

マイクロ流体デバイスはミリリットル未満のサンプル量を処理できるため、リキッドバイオプシーや小さな腫瘍生検などの限られた臨床サンプルの分析に適しています。 この機能により、サンプルの入手可能性が限られている状況でも免疫ペプチドドームを研究する機会が開かれます。 これにより、がん特異的ペプチド抗原および免疫原性腫瘍関連抗原に関する貴重な洞察が得られ、がんにおける免疫応答の理解と標的療法の開発につながる可能性があります。