细胞降解自身、肿瘤、病毒蛋白生成短肽，组装为pHLA（多肽 - 人类白细胞抗原复合物）表达于细胞膜。T 细胞表面的特异性蛋白受体TCR ，仅特异性识别pHLA，结合自身正常肽无免疫应答，而识别肿瘤/ 病毒肽则激活其杀伤功能。通过基因编辑导入高亲和力肿瘤靶向TCR 基因后，提高天然T细胞抗肿瘤识别能力，有效裂解肿瘤细胞，该疗法已获批用于黑色素瘤等实体瘤。但此类药物易发生脱靶交叉反应，引发心、神经毒性，临床前仍需全面筛选候选分子与各类pHLA 的结合以把控安全风险。
 
人体仅I类 HLA 对应的人体免疫肽组pHLA 复合物就超过15 万种，靶标库体量庞大。传统SPR/BLI 通量低、耗材消耗大，且pHLA 复合物稳定性差、易降解、耗时久、斑点易干燥失活、存在交叉污染，难以批量获取动力学曲线等多种问题。

瑞士BioCopy生物公司联合德国肿瘤免疫治疗公司Immatics Biotechnologies，于2023年03月在Scientific Reports上发表题目为“An ultrahighthroughput screen for the evaluation of peptide HLABinder interactions”的文章。
 
该文介绍了一种全新的超高通量 pHLA 相互作用筛选平台，整体分为芯片制备、原位 pHLA 组装、无标记动力学检测、以及BLI 对照验证四大模块。

芯片制备:
M2-Automation高精度iOne微阵列生物芯片点样仪，在微孔内进行多肽芯片点样，将 127 种多肽（野生型 + 单氨基酸突变肽库）以300 pL逐一点印至 5226 个独立 PDMS（硅橡胶）微腔中；点样后室温干燥，4℃长期储存。点样设备具备自动清洗、湿度控制、液滴大小质控功能，保证每个微腔内多肽点均一、无交叉污染。

原位 pHLA 组装:
在预点印的多肽芯片中，通过M2-Automation微阵列生物芯片点样仪iTWO，向每个微腔内喷点900 pL生物素标记的HLA 蛋白，在腔内自发完成肽- HLA 复合；全程在80%高湿环境下进行，以避免试剂蒸发。

微阵列转印与单色反射干涉成像（highSCORE）无标记动力学检测：
将链霉亲和素修饰的玻片与PDMS微腔多肽芯片压合，以捕获生物素化 pHLA 复合物，形成高密度 pHLA 微阵列（如图1）。设置 6 个浓度梯度 TCR（16–480 nM）流经芯片，采用单色反射干涉成像（highSCORE）实时采集斑点结合信号（如图2）。

图 1：M2-Automation 高精度iOne微阵列生物芯片点样仪,将不同多肽点样至微腔芯片的独立微腔中（步骤 1）；多肽溶液干燥（步骤 2），制得的芯片阵列可长期保存（步骤 3）。M2-Automation微阵列生物芯片点样仪iTWO,向各个独立微腔中打印生物素标记的 HLA 蛋白，腔内完成复合物组装（步骤 4）；随后将生成的复合物转印至链霉亲和素（SA）修饰基底（步骤 5）。该基底可用于多种待测分子的无标记检测分析（步骤 6），并可结合结合曲线计算得到各项动力学参数（步骤 7）。


图 2 (a) highSCORE 成像图：展示不同待测分子浓度下，TCR 与微阵列上各 pHLA 斑点的总结合量。斑点亮度越高，代表结合在斑点上的 TCR 分子数量越多；每一张图像均为一次独立 highSCORE 检测所得。(b) TCR 结合野生型肽（序列 SLLQHLIGL）的 highSCORE 结合曲线图中曲线为平均值曲线，并标注标准差误差带（每条结合曲线对应 26 组重复数据）；16 nM 浓度组延长了结合反应时长。(c) 480 nM 浓度微阵列上 3 个斑点的线扫描结果，该曲线图对应下方图像中白色划线位置的像素灰度值分布。

通过高精度M2 微阵列生物芯片点样仪制备的高通量PDMS 微流控多肽芯片，单次可同步分析 5226 组 pHLA-TCR 相互作用，整体通量是传统 BLI 技术的 650 倍以上，优化芯片后可拓展至万级靶标并行检测。独立微腔点样可杜绝交叉污染、便于原位组装 pHLA，规避复合物快速降解；试剂消耗量仅为传统方法的1/1000，显著降低筛选成本。
 
基于M2 微阵列生物芯片点样仪搭建的高通量平台，可一次性完成上万种 pHLA 脱靶检测，提前筛除高风险分子，降低 TCR 细胞治疗、双特异抗体临床毒副作用，以低成本、标准化方案加速免疫新药研发。
 
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41598-023-32384-z
 
M2-Automation成立于2003年，总部位于德国柏林，是一家创新技术开发公司，专注于皮升/纳升级-超微量/微量、非接触式自动化移液和微阵列生物芯片点样技术。
 
精准性好：最小液滴体积30pL、点样CV≤ 2%
位移精度高：机械臂精度1µm，重复定位精度3µm
灵活性好：4类喷点模块可由操作者自行选择和轻松更换，非接触式压电点样头（pL 皮升点样）、电磁阀点样头（nL 纳升点样）、M2专利点样头（10 nL-μL点样），和接触式针式点样头
耗材成本低：专利M2MD喷点模块，拥有nl级非接触式点样领域可使用塑料枪头替换的技术
稳定性高：在线负压除气和过滤装置，避免系统液管路微小残留气泡对点样的影响
配置灵活：可选配温、湿度控制和空气净化模块
软件易用：InDOT软件无需编程，鼠标拖拉功能图标即可实现芯片点样的程序设计
 
应用方向:
基因芯片：分子互作验证、疾病功能基因检测或筛选等
蛋白质芯片：功能蛋白质筛选、抗原表位筛选、生物靶点筛选等
多糖芯片：进行糖功能学、糖蛋白、植物凝集素等研究等
小分子化合物芯片：药物筛选、疾病研究、疾病标志物筛选等
细胞芯片：细胞代谢机制研究、细胞信号通路研究、细胞膜受体研究等
微阵列SRPi镀金芯片：分子互作研究等
微孔板芯片：多重因子检测、微型ELISA等
微流控芯片、生物传感器芯片：药物研发、体外诊断、生物半导体研发等
临床快检POCT芯片：抗原抗体检测、过敏原检测、病原微生物检测等
生物传感器芯片/电化学芯片：CGM连续性血糖监测、血脂监测等
微针、微柱点样：透皮给药、缓释给药等
液体灌注、填充、清洗、移液、分液工作站等
 
环亚生物科技（APG BIO）作为德国M2-Automation公司中国区独家代理，为客户提供生物芯片点样、扫描以及高通量筛选的整体解决方案和服务。