Platforma

Platforma 是由 MiLaboratories 开发的一款端到端生物信息学软件应用平台，专为高通量抗体、TCR（T细胞受体）以及肽类发现项目而设计。

Platforma 同时覆盖体外发现（in vitro discovery，包括噬菌体展示 phage display 和酵母展示 yeast display）以及体内发现（in vivo discovery，包括免疫接种和单细胞分析），在一个统一、受监管且透明的白盒环境中，实现克隆型分析（clonotyping）、富集分析（enrichment analysis）、开发风险识别（liability flagging）以及结构聚类（structural clustering）。

Platforma 使湿实验（wet-lab）科学家无需依赖专门的计算生物学团队，即可执行复杂的计算分析流程。

同时，它能够将原始 NGS 测序数据转化为经过排序筛选的、多样化且具有开发潜力的候选先导分子（lead candidates）。

Platforma 基于 MiXCR 构建。MiXCR 是目前免疫组库分析（immune repertoire profiling）领域应用最广泛的工具之一。

Platforma 为不同研究场景提供专门设计的端到端发现解决方案。

体外抗体发现（In vitro antibody discovery）

分析噬菌体展示和酵母展示文库，跟踪不同筛选轮次（panning rounds）中的富集变化，并将真正的结合分子（true binders）与快速增长但缺乏价值的伴随克隆（passenger clones）区分开。

体内抗体发现（In vivo antibody discovery）

解析天然重链/轻链配对关系（native heavy/light chain pairing），追踪体细胞高频突变（somatic hypermutation, SHM）直到胚系（germline），并将批量测序数据（bulk）、单细胞数据（single-cell）以及多组学数据（multi-omics）整合到统一决策矩阵中。

如何使用 Platforma

Platforma 可部署在用户自己的基础设施环境中（HPC 或私有云）。

用户可以选择已有的生物分析模块，也可以根据实验方案创建自定义分析模块。

注释与克隆型分析（Annotation and clonotyping）

通过内置 MiXCR 引擎处理：

10x Genomics VDJ 输出数据

单 B 细胞测序数据

VHH/scFv/Fab 展示文库

从而提取不同的克隆型（clonotypes），并快速完成 V(D)J 基因注释。

大规模克隆型聚类（Clonotype clustering at scale）

无需专门的计算生物学团队，即可处理数百万级 B 细胞免疫组库序列。

利用 MMSeqs2 引擎，根据：

CDR 区域

框架区域（framework regions）

全长序列

将序列划分为不同功能家族。

该功能能够确保最终获得具有结构多样性的候选先导分子组合。

文库特征分析（Library characterization）

通过筛选过程中的序列级指标，评估初始文库的多样性以及结构完整性。

谱系追踪与 SHM 树分析（Lineage tracing and SHM trees）

构建体细胞高频突变（SHM）谱系树，从共同胚系祖先追踪抗体亲和力成熟过程。

所有系统发育关系均完全可视化，而不是隐藏在黑盒逻辑中。

富集分析（Enrichment analysis）

计算不同筛选轮次之间的富集倍数变化（fold-change）。

通过阴性对照数据，区分抗原特异性结合分子与快速扩增的伴随克隆。

开发性评估与风险识别（Developability & liability flagging）

根据开发潜力自动对抗体候选分子进行排序。

在昂贵的湿实验验证之前，即可直接在序列层面识别结构和序列相关风险。

结构建模（Structure modeling）

生成抗体三维结构模型，用于评估互补决定区（paratope）表面特征，并支持基于结构信息的候选筛选。

候选先导分子优先级排序（Lead prioritization）

将富集评分、风险指标以及聚类数据整合到统一工作空间。

通过交互式抗体空间地图进行可视化分析。

Platforma 核心功能

基于 MiXCR 错误校正技术的 V(D)J 基因组装与克隆型分析

筛选轮次中的富集分析与 fold-change 计算，并支持阴性对照追踪

可追踪至胚系祖先的体细胞高频突变（SHM）谱系树分析

抗原特异性分析——将表面标志物、流式细胞术数据以及抗原结合评分叠加到免疫组库数据中，实现功能验证

交互式数据可视化——通过动态图表和 UMAP 展示完整抗体空间

基于预测表位的互补决定区（paratope）及三维结构聚类

用于降低开发风险的序列与结构风险注释

综合富集信息、风险因素、聚类结果和功能数据的候选先导面板筛选

主要应用场景

体外抗体发现

挖掘噬菌体展示和酵母展示技术产生的筛选数据，精准发现高亲和力、稳定富集的结合分子。

体内抗体发现

通过分析天然免疫组库，发现稀有且高亲和力的治疗候选分子。

利用可靠的系统发育谱系树追踪体细胞高频突变（SHM），并结合单细胞多组学数据与天然重链/轻链配对信息。

肽类发现

跟踪肽展示文库中的富集变化，识别具有多样性和开发潜力的候选肽分子。

转化医学研究（Translational Research）

解析适应性免疫组库，将 TCR/BCR 组库信号直接关联患者临床结果，并比较不同临床队列。

多组学分析（Multi-omics）

整合转录组数据与免疫组库数据，发现新的细胞类型标志物以及富集的功能通路。

Platforma 优势

端到端无代码工作流（No-code Workflow）

通过交互式用户界面，无需编程即可完整运行整个发现流程。

十亿级数据处理能力

针对大规模数据分析设计，可高效处理数十亿级序列数据，同时避免计算瓶颈。

智能化候选筛选

候选筛选流程同时完成过滤、评分和多样性优化。

不同于简单的 “Top-N” 排序方式（容易导致重复克隆被选中），Platforma 会从每个克隆家族中选择最佳代表。

最终能够一次性获得：

高开发潜力候选分子

结构高度多样化候选组合

优化后的先导分子集合

适应您的生物学需求，而不是让研究适应系统

Platforma 根据项目生物学需求进行灵活配置。

支持：

VHH

基于 knob-in-hole 技术的双特异性抗体

三特异性抗体

自定义结构支架（custom scaffolds）

同时支持复杂实验设计，包括：

DMS

pH-switch selection

multi-arm panning

Tite-Seq

并可根据具体实验流程进行配置。

如果当前不存在所需分析模块，MiLaboratories 科学团队可以进行定制开发。

完全透明——无黑盒分析

所有过滤规则、权重参数以及排序逻辑均可查看和编辑。

分析模块逻辑基于开源技术以及经过验证的标准化引擎构建，提供完全可审计的分析环境。

在数据所在位置进行部署

Platforma 可以部署在用户自己的私有云环境或本地服务器（On-premise）。

企业级数据主权（Data Sovereignty）是 Platforma 架构设计中的核心理念。