[发明专利]用于优化疫苗设计的方法和系统

权利要求书

1.一种从预测的免疫原性候选氨基酸序列集中选择用于包括在疫苗中的一个或多个氨基酸序列的计算机实施的方法，该方法包括：

针对免疫谱的多个样本组分中的每一个鉴定每个候选氨基酸序列的免疫谱应答值，其中该免疫谱应答值表示该候选氨基酸序列是否针对免疫谱的样本组分产生免疫应答；

检索群体的多个免疫谱；

生成该群体的多个代表性免疫谱，其中这些代表性免疫谱与免疫谱的样本组分重叠；以及，

基于这些免疫谱应答值，选择用于包括在疫苗中的该一个或多个氨基酸序列，该疫苗最小化对每个代表性免疫谱无免疫应答的似然。

2.如权利要求1所述的计算机实施的方法，其中生成步骤包括：

(i)在该多个免疫谱上创建第一分布；以及，

(ii)对该第一分布进行取样以创建该多个代表性免疫谱。

3.如权利要求2所述的计算机实施的方法，其中该第一分布是针对该群体的每个区域的该多个免疫谱的分布。

4.如权利要求3所述的计算机实施的方法，其中该第一分布是每个区域中基因型的后验分布，其基于先验分布和来自该群体每个区域中该多个免疫谱的观察到的基因型。

5.如权利要求4所述的计算机实施的方法，其中该第一分布是对称的狄利克雷分布，其中该方法进一步包括收集在所有区域中至少观察到一次的所有基因型的步骤，并且其中取样步骤包括基于该样本中每个基因型的计数从每个区域中取样所需数量的基因型。

6.如权利要求2至5中任一项所述的计算机实施的方法，该方法进一步包括：

基于检索到的该群体的多个免疫谱来模拟数字群体，其中创建第一分布的步骤基于所模拟的群体，使得对所模拟的群体的分布执行取样步骤。

7.如权利要求6所述的计算机实施的方法，其中模拟数字群体的步骤包括：

确定群体大小；以及，

在这些区域上创建第二分布。

8.如权利要求7所述的计算机实施的方法，其中该第二分布是狄利克雷分布。

9.如前述权利要求中任一项所述的计算机实施的方法，其中生成这些代表性免疫谱，使得这些代表性免疫谱最大化在该群体中免疫谱的组合的覆盖率。

10.如前述权利要求中任一项所述的计算机实施的方法，其中选择步骤包括应用数学优化算法来最小化对这些代表性免疫谱中的每一个无免疫应答的最大似然。

11.如权利要求10所述的计算机实施的方法，其中该免疫谱包含HLA等位基因集，并且免疫谱的样本组分包含样本HLA等位基因，并且其中该数学优化算法的变量包括：

(a)指示该候选氨基酸是否包括在疫苗中的每个候选氨基酸序列的二元指示变量；

(b)给出无免疫应答的对数似然的每个代表性免疫谱的连续变量；

(c)给出无应答的对数似然的免疫谱的每个样本组分的连续变量；以及，

(d)给出任何代表性免疫谱对选择的一个或多个氨基酸序列不应答的最大对数似然的连续变量，

其中该数学优化算法最小化给出任何代表性免疫谱对选择的一个或多个氨基酸序列不应答的最大对数似然的该连续变量。

12.如权利要求10或11所述的计算机实施的方法，其中该数学优化算法是混合整数线性程序。

13.如前述权利要求中任一项所述的计算机实施的方法，该方法进一步包括：

为每个候选氨基酸序列分配成本，

其中基于分配给每个候选氨基酸序列的成本来约束选择步骤，使得选择的一个或多个氨基酸序列具有低于预定阈值预算的总成本。

14.如前述权利要求中任一项所述的计算机实施的方法，其中基于疫苗递送平台中允许的氨基酸序列的最大量来约束选择步骤。