如何精准识别反复出现的人类T细胞受体？

本文介绍了一种名为AIMcap（激活诱导标志物介导的靶表位捕获）的全新实验流程，用于从零开始鉴定人类中反复出现的“公共”T细胞受体（TCR）所识别的具体病毒抗原。T细胞通过其表面的TCR识别被感染细胞呈递的病毒小片段（即表位），而某些TCR序列在不同健康人中高频重复出现，提示它们可能记录了人群共有的病毒感染史（如感冒、流感、疱疹等）。但过去绝大多数这类TCR的靶标完全未知，现有数据库仅覆盖巨细胞病毒（CMV）、EB病毒、甲型流感和新冠病毒等少数病原体，严重缺失对季节性冠状病毒（普通感冒病毒）、单纯疱疹病毒（HSV）等常见感染的识别信息。

为突破这一瓶颈，研究人员设计了两步法：第一步是高通量功能筛选——将数千至上万条病毒基因片段（以50个氨基酸长的重叠肽形式）构建到人工抗原呈递细胞（aAPC）中，再与携带待测TCR的工程化Jurkat T细胞共培养；通过同步检测CD69（早期激活标志）和细胞表面捕获的IL-2（更特异的活化信号），精准判断TCR是否对该病毒库有反应。第二步是邻近标记（PL）精确定位——对激活的T细胞使用抗CD69或抗IL-2抗体偶联辣根过氧化物酶（HRP），HRP催化生物素标记紧邻的aAPC，从而把“真正呈递靶表位”的aAPC筛选出来，再通过DNA测序反推具体是哪条病毒肽段。

利用该流程，研究成功鉴定了多个此前“身份不明”的公共TCR的靶标：包括一种识别季节性冠状病毒HCoV-OC43（普通感冒病毒）RNA聚合酶片段（AIDAYPLVY）的TCR，该TCR在14.4%的健康人群中检出，并能微弱识别新冠病毒SARS-CoV-2的相似片段，提示其可能贡献了部分预存免疫力；一种识别流感B病毒血凝素（GLDNHTILL）的TCR；两种分别识别单纯疱疹病毒HSV-1（FTDALGIDEY和ATDSLNNEY）的TCR。所有这些靶表位此前均未被收录于主流数据库。进一步验证显示，健康人血液中的真实CD8+ T细胞也能被这些新发现的表位激活，证实其具有生理相关性。此外，研究还发现：该HCoV-OC43特异性TCR对其他季节性冠状病毒（如NL63、229E）有交叉反应，但对HKU1无反应；HSV-1特异性TCR#9能交叉识别HSV-2，而TCR#8则不能；流感B特异性TCR#6的靶表位在所有测试毒株中高度保守，说明它可能广泛识别各类流感B病毒。总之，AIMcap流程不依赖预先设定的表位库，可系统性、规模化地解码公共T细胞记忆，不仅填补了免疫学知识空白，也为基于T细胞的传染病监测、血液诊断、疫苗设计和细胞治疗提供了坚实基础。