免疫学：定量化可能な特性予測によりエピトープ特異的なT細胞受容体レパートリーを決定する
Nature 547, 7661 doi: 10.1038/nature22383
T細胞は、T細胞受容体（TCR）というヘテロ二量体の表面受容体により特徴付けられ、TCRはペプチド–主要組織適合遺伝子複合体（pMHC）との相互作用により、病原体関連エピトープの認識を仲介する。TCRは、V(D)J組換えと呼ばれる過程である、生殖系列のTCR座位のゲノム再構成によって作られ、この組換えはTCRに著しい多様性（推定で1015～1061種類）を生み出す可能性がある。このような非常に大きな多様性が考えられるにもかかわらず、同一のpMHCエピトープを認識するT細胞のTCRは保存された塩基配列特性を共有することが多いため、エピトープ特異性を予測するモデル化が可能かもしれないと考えられる。今回我々は、マウスおよびヒトのCD8+ T細胞について、10種類のエピトープに特異的なTCRレパートリー（110個体の単一細胞由来の4600対を超えるインフレームのTCRαβ配列の組み合わせに相当）を詳細に特徴付けしたことを報告する。我々は、これらのエピトープ特異的なレパートリーを特徴付けるための解析手法を開発した。すなわち、1）TCRのクラスタリングと可視化を可能にするTCRの空間についての距離測定法、2）対となる観察されるパブリック受容体の数が単一鎖解析と比べて少なくなる、レパートリーのロバストな多様性指標、3）これまで観察されていないTCRを、ロバストな感度と特異性をもって特徴付けたレパートリーに割り付けることができる、距離を基盤とした分類基準である。我々の解析から、各エピトープ特異的なレパートリーには、コア配列の類似性を共有するクラスター化した受容体グループと、多様な「異常値」配列の分散したセットが含まれることが示された。コア配列内で共有したモチーフを特定することで、TCRの認識に不可欠なエレメントとなる保存された主要残基を明らかにできた。これらの解析は、エピトープに特異的なレパートリーや適応免疫による認識の基礎となる一般化可能な特徴についての手掛かりになる。
