基于改進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法預(yù)測(cè)CTL表位.pdf

1、人體的免疫系統(tǒng)通過(guò)免疫應(yīng)答具有免疫防護(hù)、免疫自穩(wěn)和免疫監(jiān)視的機(jī)制，來(lái)適應(yīng)多變的外環(huán)境，并保持內(nèi)部環(huán)境的平衡與穩(wěn)定。免疫應(yīng)答通過(guò)T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫和B細(xì)胞介導(dǎo)的體液免疫來(lái)執(zhí)行。本文主要研究T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫。 腫瘤抗原蛋白可被抗原提呈細(xì)胞(antigen processing cell，APC)或靶細(xì)胞胞漿內(nèi)的蛋白酶體(Proteasome)或非蛋白酶體蛋白酶(Non-proteasome proteaSeS)裂解成大量多肽片

2、段。然后，被與抗原處理相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋(transporter associated with antigen processing，TAP)選擇性地轉(zhuǎn)運(yùn)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmic reticulum，ER)。在calnexin、calreticulin、tapasin等分子伴侶(Chaperons)的協(xié)助下，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)的主要相容性復(fù)合體(major histocompatibilitycomplex，MHC)I類分子重鏈、β 2微球蛋

3、白以及相應(yīng)多肽片段(此時(shí)稱之為抗原肽)聚集成較為穩(wěn)定的復(fù)合物，經(jīng)高爾基體被進(jìn)一步轉(zhuǎn)運(yùn)到APC表面；MHC I類分子與抗原肽的有效結(jié)合是特異性細(xì)胞免疫應(yīng)答的重要的環(huán)節(jié)。已有大量實(shí)驗(yàn)證明，絕大多數(shù)CTL表位以高或中等親和力與MHC I類分子有效結(jié)合?？乖奶岢蕶C(jī)制是一個(gè)多步驟的復(fù)雜過(guò)程。大致可分為三步：腫瘤抗原蛋白在胞漿中被蛋白酶體降解，然后部分降解產(chǎn)生的多肽片段被TAP復(fù)合體轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，與MHC I類分子結(jié)合形成MHC-抗原肽復(fù)合物。

4、 隨著生物信息學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，許多預(yù)測(cè)CTL表位的理論方法應(yīng)運(yùn)而生，主要包括統(tǒng)計(jì)學(xué)分類器[1，2]、神經(jīng)分類器[3]、基于啟發(fā)式的方法[4]、結(jié)構(gòu)分類器[5]、分子建模[6]，其中每種方法都處于發(fā)展完善中。 本文應(yīng)用了神經(jīng)分類器中改進(jìn)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法定量研究了抗原肽與MHC I類分子結(jié)合親合力的關(guān)系。并建立了CTL表位的預(yù)測(cè)模型。用此模型對(duì)抗原肽與HLA-A*0201分子結(jié)合的805個(gè)預(yù)測(cè)樣本進(jìn)行了預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確