Hướng dẫn sử dụng ToxinPred/ToxinPred3.0

Tài liệu được viết cho workflow thiết kế vaccine đa epitope (multi-epitope vaccine, MEV) trong bối cảnh ung thư tuyến giáp thể nhú (papillary thyroid carcinoma, PTC). Các tiêu chí là sàng lọc in silico, không thay thế xác thực in vitro/in vivo.

1. Mục tiêu sử dụng

ToxinPred/ToxinPred3.0 được dùng để loại peptide có nguy cơ độc tính. Trong MEV, đây là tiêu chí an toàn bắt buộc sau khi có danh sách epitope ứng viên.

ToxinPred3.0 phù hợp nhất với peptide ngắn. Với construct dài, nên dùng protein scanning hoặc kết hợp thêm công cụ độc tính cấp protein nếu có.

2. Nguyên lý

ToxinPred3.0 kết hợp nhiều lớp thông tin như machine learning, deep learning, motif MERCI và tìm kiếm tương đồng để phân loại peptide toxic hoặc non-toxic. Dataset công bố gồm 5518 toxic và 5518 non-toxic peptide, giúp mở rộng đáng kể so với ToxinPred gốc.

Output là nhãn toxic/non-toxic kèm score hoặc xác suất tùy module. Trong pipeline vaccine, mục tiêu là giữ non-toxic.

3. Chuẩn bị input

  • Mỗi peptide cần có ID duy nhất.
  • Định dạng an toàn nhất là FASTA nhiều dòng: >ID rồi chuỗi peptide.
  • Không dùng peptide chứa ký tự không chuẩn hoặc amino acid biến đổi nếu server không hỗ trợ.
  • Với peptide dài hơn phạm vi hỗ trợ, dùng protein scanning hoặc tách đoạn hợp lý.

4. Cách chạy

  • Bước 1: mở ToxinPred3.0 prediction module.
  • Bước 2: paste hoặc upload FASTA peptide.
  • Bước 3: chọn model mặc định hoặc hybrid nếu server cung cấp lựa chọn.
  • Bước 4: submit và tải bảng output.
  • Bước 5: lưu kết quả vào cột toxinpred_label, toxinpred_score và module đã dùng.

5. Phân tích output

Kết quả Diễn giải Quyết định
Non-toxic Không có tín hiệu độc tính theo model Giữ nếu các tiêu chí khác đạt
Toxic Có nguy cơ độc tính Loại khỏi danh sách epitope cuối
Borderline/score gần cutoff Không chắc chắn Đưa vào kiểm tra lại hoặc loại nếu còn nhiều peptide thay thế
Motif hit Trùng motif độc tính Cảnh báo mạnh, nên loại

6. Diễn giải trong báo cáo

Cách viết chuẩn: peptide X được ToxinPred3.0 dự đoán non-toxic bằng prediction module, do đó đạt tiêu chí safety về độc tính in silico. Nếu peptide toxic, ghi rõ bị loại ở bước safety và không đưa vào MEV construct.

Không nên chỉnh sửa peptide độc thành peptide không độc nếu chỉnh sửa làm mất epitope MHC hoặc thay đổi vùng đột biến quan trọng. Nếu thiết kế mutant bằng module design, cần chạy lại toàn bộ MHC binding và antigenicity.

7. Lỗi thường gặp

  • Chạy ToxinPred sau khi đã xây construct cuối, khiến phải quay lại sửa nhiều.
  • Không giữ ID nên không merge được với bảng MHC.
  • Dùng kết quả design mutant nhưng không chạy lại NetMHCpan/NetMHCIIpan.
  • Giữ peptide toxic vì VaxiJen cao.

8. Tài liệu tham khảo

  • Rathore AS et al. ToxinPred 3.0: an improved method for predicting the toxicity of peptides. Comput Biol Med. 2024;179:108926.
  • ToxinPred3.0 official server and dataset. Accessed 2026.