胸水の可溶性HLAペプチドームは、腫瘍抗原の貴重な供給源です

背景：血漿に放出された可溶性ヒト白血球抗原（SHLA）分子は、元のペプチド貨物を運び、ソース細胞と組織のタンパク質合成と分解スキームに関する洞察を提供します。胸水などの他の体液には、シュラペプチド複合体が含まれている可能性があり、腫瘍抗原の源として潜在的に機能する可能性があります。悪性腫瘍または良性疾患の患者の大規模な胸水SHLAクラスIペプチドームを精製および分析するための方法論を開発することにより、この可能性を調査しました。 方法：クリアされた胸水、胸水に存在する細胞ペレット、およびがん患者の滲出液から培養された原発性腫瘍細胞を、HLA分子の免疫親和性精製に使用しました。回収されたHLAペプチドは、タンデム質量分析（LC-MS/MS）と結合した液体クロマトグラフィーによって分析され、結果のLC-MS/MSデータをMaxQuantソフトウェアツールで分析しました。選択された腫瘍抗原ペプチドは、in vitroアッセイでドナー末梢血単核細胞（PBMC）を伴う免疫原性の可能性についてテストされました。 結果：胸水の質量分析分析により、11,305個のソースタンパク質に起因する39,669個のペプチドが明らかになりました。胸水から特定されたペプチドの大部分は、患者のHLAコンセンサスシーケンスモチーフに適合するHLAリガンドとして定義されました。個々の患者の膜および可溶性HLAペプチドームは、互いに相関していました。さらに、クリニックへのさまざまな訪問で得られた同じ患者からの可溶性HLAペプチドームは非常に類似していた。良性滲出液と比較して、悪性胸水の可溶性HLAペプチドームはより大きく、癌/精巣抗原、肺関連タンパク質、血管内皮成長因子経路パスコンなどの既知の腫瘍関連抗原に由来するHLAペプチドが含まれていました。免疫ペプチドミクスによって同定された選択された腫瘍関連抗原は、CD8+ T細胞を首尾よくプライムすることができました。 結論：胸水にはシュラペプチド複合体が含まれており、悪性腫瘍の患者の胸水HLAペプチドームは、腫瘍診断のバイオマーカーの豊富な源として、および個別化された免疫療法の潜在的な候補者として役立ちます。

BACKGROUND: Soluble human leucocyte antigen (sHLA) molecules, released into the plasma, carry their original peptide cargo and provide insight into the protein synthesis and degradation schemes of their source cells and tissues. Other body fluids, such as pleural effusions, may also contain sHLA-peptide complexes, and can potentially serve as a source of tumor antigens since these fluids are drained from the tumor microenvironment. We explored this possibility by developing a methodology for purifying and analyzing large pleural effusion sHLA class I peptidomes of patients with malignancies or benign diseases. METHODS: Cleared pleural fluids, cell pellets present in the pleural effusions, and the primary tumor cells cultured from cancer patients' effusions, were used for immunoaffinity purification of the HLA molecules. The recovered HLA peptides were analyzed by liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) and the resulting LC-MS/MS data were analyzed with the MaxQuant software tool. Selected tumor antigen peptides were tested for their immunogenicity potential with donor peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) in an in vitro assay. RESULTS: Mass spectrometry analysis of the pleural effusions revealed 39,669 peptides attributable to 11,305 source proteins. The majority of peptides identified from the pleural effusions were defined as HLA ligands that fit the patients' HLA consensus sequence motifs. The membranal and soluble HLA peptidomes of each individual patient correlated to each other. Additionally, soluble HLA peptidomes from the same patient, obtained at different visits to the clinic, were highly similar. Compared with benign effusions, the soluble HLA peptidomes of malignant pleural effusions were larger and included HLA peptides derived from known tumor-associated antigens, including cancer/testis antigens, lung-related proteins, and vascular endothelial growth factor pathway proteins. Selected tumor-associated antigens that were identified by the immunopeptidomics were able to successfully prime CD8+ T cells. CONCLUSIONS: Pleural effusions contain sHLA-peptide complexes, and the pleural effusion HLA peptidome of patients with malignant tumors can serve as a rich source of biomarkers for tumor diagnosis and potential candidates for personalized immunotherapy.