Suppr超能文献

机器学习增强免疫肽组学在 COVID-19 疫苗 T 细胞表位发现中的应用。

Machine learning-enhanced immunopeptidomics applied to T-cell epitope discovery for COVID-19 vaccines.

机构信息

CHU Sainte-Justine Research Center, Université de Montréal, Montreal, QC, Canada.

Montreal Heart Institute, Université de Montréal, Montreal, QC, Canada.

出版信息

Nat Commun. 2024 Nov 28;15(1):10316. doi: 10.1038/s41467-024-54734-9.

Abstract

Next-generation T-cell-directed vaccines for COVID-19 focus on establishing lasting T-cell immunity against current and emerging SARS-CoV-2 variants. Precise identification of conserved T-cell epitopes is critical for designing effective vaccines. Here we introduce a comprehensive computational framework incorporating a machine learning algorithm-MHCvalidator-to enhance mass spectrometry-based immunopeptidomics sensitivity. MHCvalidator identifies unique T-cell epitopes presented by the B7 supertype, including an epitope from a + 1-frameshift in a truncated Spike antigen, supported by ribosome profiling. Analysis of 100,512 COVID-19 patient proteomes shows Spike antigen truncation in 0.85% of cases, revealing frameshifted viral antigens at the population level. Our EpiTrack pipeline tracks global mutations of MHCvalidator-identified CD8 + T-cell epitopes from the BNT162b4 vaccine. While most vaccine epitopes remain globally conserved, an immunodominant A*01-associated epitope mutates in Delta and Omicron variants. This work highlights SARS-CoV-2 antigenic features and emphasizes the importance of continuous adaptation in T-cell vaccine development.

摘要

用于 COVID-19 的下一代 T 细胞定向疫苗侧重于针对当前和新兴的 SARS-CoV-2 变体建立持久的 T 细胞免疫。精确识别保守的 T 细胞表位对于设计有效的疫苗至关重要。在这里,我们介绍了一个综合的计算框架,该框架结合了机器学习算法-MHCvalidator-来提高基于质谱的免疫肽组学的灵敏度。MHCvalidator 鉴定了 B7 超型呈现的独特 T 细胞表位,包括核糖体分析支持的截断 Spike 抗原中的一个+1 移码表位。对 100512 名 COVID-19 患者蛋白质组的分析显示,在 0.85%的病例中存在 Spike 抗原截断,揭示了人群水平上的移码病毒抗原。我们的 EpiTrack 管道跟踪了 BNT162b4 疫苗中 MHCvalidator 鉴定的 CD8+T 细胞表位的全球突变。虽然大多数疫苗表位仍然在全球范围内保持保守,但一个免疫显性 A*01 相关表位在 Delta 和 Omicron 变体中发生了突变。这项工作强调了 SARS-CoV-2 的抗原特征,并强调了 T 细胞疫苗开发中持续适应的重要性。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2c89/11604954/38ff9cf97942/41467_2024_54734_Fig1_HTML.jpg

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