抗原发现测序通过扫描近百种抗原特异性T细胞，不但可以发现疾病相关靶抗原，还能评估抗原诱导的T细胞功能状态。其基本原理是，通过生物信息分析筛选多种未验证的候选抗原后，使用基因工程和蛋白化学方法合成DNA编码的抗原肽MHC复合物多聚体(DNAbarcoding-pMHC, DbpMHC)，DbpMHC捕获T细胞后，使用TCR测序、单细胞转录组测序，通过DNA编码抗原与TCR克隆的对应关系，DNA编码抗原与T细胞标签的对应关系，分析出各种抗原特异性T细胞的功能状态、T细胞克隆扩增状态，这些信息将清楚地判断出哪种抗原是疾病免疫调节的诱导因素，以及T细胞对这种诱导因素对反应特征。从而为免疫调节、免疫治疗、免疫损伤的进一步措施、诊断，提供清晰的判断依据。
该技术应用于肿瘤免疫治疗、病原微生物感染的免疫响应领域成果丰富，那么在自身免疫疾病领域的应用方案和效果如何呢？本文来自于2021年11月发表在《自然.免疫》杂志的最新成果《High-throughput and high-dimensional single-cell analysis of antigen-specific CD8+ T cells》，该文介绍了抗原发现测序应用糖尿病的自身抗原及其特异性细胞杀伤性T细胞的发现过程和相关成果。本文扫描了介导T细胞杀伤胰腺内分泌beta细胞的所有候选抗原，这些抗原分为两种，外源性抗原和内源性抗原。本研究检测了10个健康人、8个I型糖尿病患者。检测样本是患者冻存的PBMC细胞，检测使用的DbpMHC共280种抗原，其中内源性抗原215种，外源性抗原65种。
经抗原发现测序判断主要的三种类型抗原特异性T细胞：
- 病毒抗原特异性T细胞，共12518个细胞；
- I型糖尿病抗原的内源性抗原特异性T细胞，共1952个细胞；
- 非I型糖尿病抗原的内源性抗原特异性T细胞，共3626个细胞；
从抗原来源区分，内源性抗原结合的主要T细胞为初始型T细胞，外源性抗原主要结合非初始型T细胞。外源性抗原中，病毒抗原是重要类型。病毒抗原所占据的T细胞亚型主要分布特征为：
- 流感病毒抗原特异性T细胞主要是Tim3+CD25+CD26+型T细胞；
- EBV抗原特异性T细胞的亚型种，根据其来源蛋白不同，又分为两种：裂解蛋白（BRLF1/BRLMF1）抗原特异性T细胞主要为效应T细胞；潜伏蛋白（LMP1/LMP2）主要是中枢记忆的诱导型T细胞.
分析了抗原结合的T细胞特性后，本文进一步分析I型糖尿病患者与健康人的抗原特异性T细胞差别。I型糖尿病患者体内，106种抗原结合1109个T细胞，而健康人体内，102种抗原结合814个T细胞。I型糖尿病患者与健康人相比，自身抗原特异性CD8T细胞的占比差异明显。
有三种抗原结合的CD8 T细胞在I型糖尿病上具有显著型的高比例增殖，其数量显著高于健康人，这三种抗原是：PPI-29-38，INS-WMR-10，PTPRN-805-813。而PTPRN是I型糖尿病的外周血生物标志物。类似地，该文使用相同的技术，在成人迟发型自免糖尿病患者体内发现三种高比例增殖的抗原特异性T细胞，三种抗原分别是：INSDRIP-1-9、DUF5119-124-133、PTPRN-797-805。这三种抗原特异性T细胞含量在成人迟发型自免糖尿病患者增殖显著，其中INSDRIP-1-9来自编码胰岛素的开放读码框，DUF5119-124-133抗原来自肠道拟杆菌群，而PTPRN是I型糖尿病的外周血生物标志物。
综上所述，通过抗原发现测序，高通量地发现了I型糖尿病和成人迟发型自免糖尿病患者的自身抗原和外部抗原，并鉴定了抗原特异性T细胞的功能特性。抗原发现测序作为实现该成果的关键工具，在其他自身免疫系统疾病方面也可以按照类似应用模式，将大批量地发现自身抗原及其特异性T细胞，为进一步寻找自身免疫疾病的病因和开发治疗方法提供技术武器。
