一种称为“四聚体试验”的免疫学试验可以检测和量化血液样本中能够识别特定抗原的T细胞，如病毒蛋白。 然而，制造这种检测所需的分子探针一直是一个困难和耗时的过程。

现在，一个由加州大学圣克鲁斯分校的研究人员领导的团队已经开发了一种方法来创建探针库，用于高通量、大规模地评估血液样本中的T细胞储备。 这一新方法在4月20日发表在“自然通讯”上的一篇论文中被描述，为免疫研究、癌症免疫治疗的发展和评估包括COVID-19在内的病毒感染患者的免疫反应开辟了新的机会。

加州大学圣克鲁斯分校化学和生物化学助理教授、相应的作者尼古拉·斯古拉基斯(Nikolaos Sgourakis)表示：“这一领域的每个人都知道为这些检测做探针有多麻烦。 “用传统的方法，你需要大约一周的时间来制造一个单一的肽复合物，但现在我们可以在一天内制造100个盘子。

在免疫系统中T细胞起中心作用，与抗体(由B细胞产生)互补.. 抗体识别并结合血液和其他体液中的抗原（外源蛋白），而T细胞只与显示在体内细胞表面的抗原结合，使免疫系统能够检测感染或癌变的细胞..

这种差异使得抗体测试相对简单，T细胞检测更具挑战性。 为了构建检测特定T细胞受体的探针，必须将相应的抗原结合到一个分子复合物中，该分子复合物模仿抗原在细胞表面显示的方式，结合到主要组织相容性复合体(MHC)蛋白上。 斯古拉基斯一直在研究蛋白质片段是如何被选择和结合到细胞中的MHC蛋白的，这种新的方法建立在他的实验室关于“分子伴侣”在这个过程中的作用的发现之上。

Sgourakis说：“分子伴侣的设计是为了在细胞中装载含有多肽的MHC蛋白，所以我们选择了我们最喜欢的伴侣并重新使用它。

他以前的研究表明，伴侣可以排出对MHC蛋白亲和力低的抗原，确保它只结合高亲和力抗原，这些抗原可以在细胞表面以适当的构象显示，以激活T细胞反应。 因此，Sgourakis设计了一种“占位符”肽，用于制备大量预负载的MHC复合物。 当与高亲和力抗原孵育时，占位符被移位，这种反应可以与高通量系统中的大量抗原平行进行。

“这是一个力量乘数，使我们能够在高吞吐量下执行这些反应，”Sgourakis说。 “许多团体正在研究类似的方法，所有这些方法都有其利弊。 这项技术的优点是使用细胞自然使用的相同系统，我们可以非常优雅地将其与现有的单细胞分析工具结合起来。

这项工作是与纽约基因组中心和宾夕法尼亚大学儿童医院和佩雷尔曼医学院的研究人员密切合作完成的。 研究人员开始使用新的方法来开发探针库，用于评估T细胞对神经母细胞瘤的反应和设计癌症免疫治疗。

这种方法也可用于比较不同队列患者的T细胞受体储备。 随着年龄的增长，他们的T细胞储备减少，导致对新威胁的免疫反应能力下降。 这可能是为什么老年人更容易受到COVID-19的影响。

“一个大问题是为什么这种疾病的严重程度会有如此大的变化，”Sgourakis说。 “我们可以使用这项技术来筛选病人，看看他们的T细胞储备中有什么差距，也许可以用它作为诊断，病人将需要更密集的治疗。