Discovery of T cell antigens by high-throughput screening of synthetic minigene libraries.
Discovery of T cell antigens by high-throughput screening of synthetic minigene libraries.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0029949
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Stone B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hondowicz BD;Schwedhelm KV;Kas A;Tasch MA;Rawlings C;Ramchurren N;McIntosh M;D'Amico LA;Sanda S;Standifer NE;Shendure J;Stone B
新型 T 细胞抗原的鉴定对于自身免疫、肿瘤免疫学、移植免疫学和传染病疫苗设计等领域的基础和转化研究至关重要。然而，目前 T 细胞抗原发现的方法通量较低，并且无法探索广泛的潜在抗原-受体相互作用。为了克服这些限制，我们开发了一种方法，使用可编程微阵列经济高效地合成包含数千个小基因的复杂文库，这些小基因共同编码数百个候选蛋白质靶标的内容。小基因衍生的 mRNA 被转染到自体抗原呈递细胞中，并用于在多重、平行 ELISPOT 测定中攻击纯化的外周血 CD8+ T 细胞的复杂群体。在这项概念验证研究中，我们应用合成小基因筛选来鉴定针对 I 型糖尿病患者的两种新型胰岛自身抗原。据我们所知，这是首次成功筛选用于识别 T 细胞抗原的高度复杂的合成小基因库。原则上，可以通过这种方法测定针对任何组织或病原体的完整蛋白质补体的反应，这表明合成文库的进一步优化有望实现高通量抗原发现。
The identification of novel T cell antigens is central to basic and translational research in autoimmunity, tumor immunology, transplant immunology, and vaccine design for infectious disease. However, current methods for T cell antigen discovery are low throughput, and fail to explore a wide range of potential antigen-receptor interactions. To overcome these limitations, we developed a method in which programmable microarrays are used to cost-effectively synthesize complex libraries of thousands of minigenes that collectively encode the content of hundreds of candidate protein targets. Minigene-derived mRNA are transfected into autologous antigen presenting cells and used to challenge complex populations of purified peripheral blood CD8+ T cells in multiplex, parallel ELISPOT assays. In this proof-of-concept study, we apply synthetic minigene screening to identify two novel pancreatic islet autoantigens targeted in a patient with Type I Diabetes. To our knowledge, this is the first successful screen of a highly complex, synthetic minigene library for identification of a T cell antigen. In principle, responses against the full protein complement of any tissue or pathogen can be assayed by this approach, suggesting that further optimization of synthetic libraries holds promise for high throughput antigen discovery.
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