MHC亲和力

MHC 亲和力
MHC Binding Affinity

肽段-MHC (pMHC) 结合动力学示意图
核心定义
肽段与MHC槽口结合强度
量化指标
IC50 (nM), %Rank
判定阈值
强结合 < 50nM；弱结合 < 500nM
临床意义
新抗原筛选、免疫原性评估

MHC亲和力（MHC Binding Affinity）是指抗原短肽与主要组织相容性复合体（MHC，在人类中称为 HLA）分子表面结合槽口之间的化学结合强度。这种结合是抗原呈递过程中的决定性步骤，直接影响 T 细胞受体（TCR）能否识别并激活免疫应答。

[Image of MHC peptide binding groove structure]

在免疫学研究中，MHC 亲和力通常以半最大抑制浓度（IC₅₀）来量化。IC₅₀ 值越小，代表亲和力越高。高效的 MHC 结合是新抗原疫苗和细胞治疗靶点筛选的首要门槛，因为只有与 MHC 分子具有足够亲和力的肽段，才能在细胞表面稳定表达并诱导有效的 T 细胞杀伤。

生理学基础与量化

MHC 分子的结合槽由两个 α 螺旋和一个 β 折叠底部组成，肽段通过其“锚定残基”（Anchor Residues）与槽内的特定口袋结合。

• **量化公式**：亲和力通常通过竞争性实验测定，并在计算生物学中利用回归模型预测。
• **%Rank 指标**：由于不同 HLA 亚型的结合偏好不同，现代算法引入了 %Rank 值。%Rank < 0.5% 通常被视为强结合。

   抗原加工/修剪
   →
   MHC 亲和力筛选
   →
   TCR 识别/激活

临床特征客观评估

基于目前精准免疫学及生物信息学的标准，MHC 亲和力的技术应用特征分析如下。

MHC 亲和力预测技术特征

评估维度	技术特征与临床表现
I类与II类差异	MHC-I 结合 8-11 氨基酸（槽口闭合）；MHC-II 结合 13-25 氨基酸（槽口开放）。
算法预测能力	基于神经网络（如 NetMHCpan-4.1）可实现跨分型预测。高亲和力是新抗原成立的必要条件。
稳定性 (Stability)	pMHC 复合体表面半衰期对 T 细胞激活更具预测价值。需参考解离常数 koff。
突变回避/交叉	评估突变肽与野生型亲和力差异（Agretopicity）是识别有效新抗原的核心逻辑。

技术关联与应用

• **新抗原筛选**：通过预测候选肽段与患者个人 HLA分型 的亲和力，排除无效突变。
• **质谱免疫组**：通过 LC-MS/MS 直接鉴定洗脱肽段，为算法提供金标准训练数据。

参考文献

• [1] Nielsen M, et al. NetMHCpan-4.0: Improved Prediction of MHC Antigen Presentation. J Immunol, 2017.
• [2] Sanchez-Trincado JL, et al. T- and B-cell epitope prediction. J Immunol Res, 2017.
• [3] Wells DK, et al. Key Parameters of Tumor Epitope Immunogenicity. Cancer Cell, 2020.

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