臓器移植におけるHLA同種抗体を検出するためのパーソナライズされたペプチドアレイ

臓器移植では、移植片の機能と寿命は、ヒト白血球抗原（HLA）に対する免疫学的拒絶反応性の制御の成功に大きく依存しています。組織適合性ガイドラインは、抗HLA免疫の実験室テストに基づいており、これは、既存のまたはde novo生成HLA抗体を主要な移植バリアを構成するものとして示しています。現在のテストは、〜100件の事前選択された組換えHLA抗原の固定セットを使用して、プローブ移植血清を使用して、単一抗原ビーズ（SAB）プラットフォーム上で構築されています。しかし、人間には、HLAシーケンスの同じ組み合わせを共有できる同一の双子以外の2人の個人は、はるかに多様なHLAタイプが存在します。HLAタイピングと直接シーケンスの高度な技術は、ドナーとレシピエントのHLAの間のDNAシーケンスの不一致を正確にキャプチャできますが、SABアッセイは、シーケンス表現の多様性が限られているため、ドナーHLAの誤ったものに対して特異的にアロンティボディを正確に検出することができません。私たちは、異なる技術を使用して、抗ドナーHLA抗体をパーソナライズされたベースで検出および特性化することを目指しました。スクリーニングツールは、抗体を介した拒絶反応のリスクを評価するために、臓器レシピエントの移植後血清を調査するためのドナーHLA由来配列のカスタムペプチド配列です。1つのドナーとレシピエントペアの単一の配列では、ドナーのHLAタンパク質配列に基づいて最大600個のユニークなペプチドが作成され、各ペプチドは15アミノ酸配列で少なくとも1つの不一致残基を運ぶものです。これらのアレイ上の移植後血清の抗原パターンを比較するパイロット実験では、関連する免疫エピトープを特定できる解像度で抗HLA信号を検出することができました。これらの個別化された抗原アレイにより、臓器移植におけるドナー特異的HLAエピトープの高解像度検出が可能になります。

In organ transplantation, the function and longevity of the graft critically rely on the success of controlling immunological rejection reactivity against human leukocyte antigens (HLA). Histocompatibility guidelines are based on laboratory tests of anti-HLA immunity, which presents either as pre-existing or de novo generated HLA antibodies that constitute a major transplantation barrier. Current tests are built on a single-antigen beads (SAB) platform using a fixed set of ~100 preselected recombinant HLA antigens to probe transplant sera. However, in humans there exist a far greater variety of HLA types, with no two individuals other than identical twins who can share the same combination of HLA sequences. While advanced technologies for HLA typing and direct sequencing can precisely capture any mismatches in DNA sequence between a donor's and recipient's HLA, the SAB assay, due to its limited variety in sequence representation, is unable to precisely detect alloantibodies specifically against the donor HLA mismatches. We sought to develop a complementary method using a different technology to detect and characterize anti-donor HLA antibodies on a personalized basis. The screening tool is a custom peptide array of donor HLA-derived sequences for probing post-transplant sera of the organ recipient to assess the risk for antibody-mediated rejection. On a single array for one donor-recipient pair, up to 600 unique peptides are made based on the donor's HLA protein sequences, each peptide carrying at least one mismatched residue in a 15-amino acid sequence. In our pilot experiments to compare antigen patterns for pre- and post-transplant sera on these arrays, we were able to detect anti-HLA signals with the resolution that also allowed us to pinpoint the immune epitopes involved. These personalized antigen arrays allow high-resolution detection of donor-specific HLA epitopes in organ transplantation.