背景[1-5]
狗源單克隆抗體制備是基于在噬菌體展示抗體庫(kù)構(gòu)建和篩選技術(shù),并為客戶成功篩選到了大量高親和力的抗體。采用這種技術(shù),已經(jīng)為來(lái)自動(dòng)物醫(yī)學(xué)界的科學(xué)家們生產(chǎn)了大量用于治療或預(yù)防犬類惡性、慢性、感染性或者自身免疫性疾病的抗體,促進(jìn)了犬類藥物的開(kāi)發(fā)。當(dāng)客戶的抗原不適合用于動(dòng)物免疫時(shí),也可進(jìn)行合成抗體庫(kù)定制服務(wù)。通過(guò)對(duì)狗抗體的6個(gè)CDR區(qū)(或者兩個(gè)CDR3區(qū))引入突變的形式,構(gòu)建突變庫(kù)或者變異庫(kù)。通過(guò)綜合采用多種突變策略,可以生產(chǎn)針對(duì)任意抗原的抗體,包括那些毒性抗原或者對(duì)動(dòng)物無(wú)免疫反應(yīng)的抗原。
噬菌體展示技術(shù):
噬菌體展示技術(shù)是復(fù)制生物的某單一性狀多樣性和選擇單一篩選壓力進(jìn)行相互作用,有目的的獲得能夠適應(yīng)該篩選壓力的性狀的技術(shù)。具體到噬菌體抗體展示技術(shù),通常是通過(guò)大腸桿菌絲狀噬菌體M13的基因工程改造復(fù)制生物的抗體的遺傳基因的多樣性,并將基因編碼的抗體和噬菌體的膜蛋白融合展示在噬菌體表面,選擇是否能夠和某個(gè)特定的靶點(diǎn)蛋白結(jié)合作為篩選壓力,有目的的得到能夠和該特定靶點(diǎn)蛋白結(jié)合的抗體及其遺傳信息的技術(shù)。
噬菌體抗體展示技術(shù)突破性貢獻(xiàn)在于建立體外抗體功能和其對(duì)應(yīng)的遺傳信息的直接聯(lián)系,篩選到有功能的抗體的噬菌體的同時(shí)也就得到了該噬菌體內(nèi)蘊(yùn)含編碼抗體對(duì)應(yīng)的遺傳信息。
噬菌體展示技術(shù)優(yōu)勢(shì):
噬菌體展示技術(shù)不論是作為抗體發(fā)現(xiàn)的源頭技術(shù),還是作為抗體工程中抗體特性改造中的篩選工具都有著現(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)和多方向領(lǐng)域的應(yīng)用。
1.相對(duì)于傳統(tǒng)的鼠免疫雜交瘤技術(shù),采用人的天然噬菌體文庫(kù)篩選出來(lái)的抗體是全人的,能夠有效的降低免疫原性的風(fēng)險(xiǎn),這個(gè)在需要長(zhǎng)期定期注射給藥的慢性病如類風(fēng)濕疾病治療中是十分關(guān)鍵的一個(gè)因素。
2.相對(duì)于轉(zhuǎn)基因小鼠進(jìn)行全人抗體的發(fā)現(xiàn),需要體內(nèi)免疫小鼠,一些人鼠同源性較高保守的蛋白,毒性較大的蛋白如針對(duì)炭疽毒素的上市抗體Raxibacumab,抗原不穩(wěn)定的蛋白,有變構(gòu)的蛋白以及多透膜的蛋白并不適用于體內(nèi)篩選,人的噬菌體文庫(kù)為體外篩選的模式能夠進(jìn)行更多靶點(diǎn)分子的抗體發(fā)現(xiàn)。而且噬菌體展示技術(shù)未經(jīng)過(guò)體內(nèi)免疫的過(guò)程,能夠?qū)蝹€(gè)靶點(diǎn)多表位(尤其是人鼠同源性較高的保守表位)的抗體發(fā)現(xiàn)。
3.相對(duì)基于免疫的體內(nèi)抗體發(fā)現(xiàn)技術(shù),動(dòng)物免疫,后期的雜交瘤融合,單克隆篩選等繁瑣細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程,噬菌體展示其淘選,篩選過(guò)程在大腸桿菌中進(jìn)行,擴(kuò)增過(guò)程非常簡(jiǎn)單,抗體發(fā)現(xiàn)的時(shí)間周期短,實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)意外的風(fēng)險(xiǎn)低,試劑耗材和人力成本更低。
4.免疫后的動(dòng)物能夠抽取其B細(xì)胞進(jìn)行免疫噬菌體文庫(kù)的建立,綜合體內(nèi)免疫和噬菌體體外篩選的兩方面優(yōu)勢(shì)。如個(gè)上市納米抗體Caplacizumab是免疫羊駝然后利用噬菌體文庫(kù)技術(shù)篩選出來(lái)的,此方法在科研用的工具抗體篩選和發(fā)現(xiàn)中有極大的作用。
5.對(duì)現(xiàn)有的抗體的基因序列進(jìn)行隨機(jī)或者定點(diǎn)突變構(gòu)建突變文庫(kù),進(jìn)行人源化或者親和力成熟,篩選出親和力更強(qiáng)的抗體或者條件激活抗體等,如Genetech的Ranibizumab和Bevacizuma上市抗體都是源于鼠克隆單抗體A4.6.1,Bevacizuma抗體的人源化是將CDR區(qū)移植到人的框架區(qū)(VLκ1,VHIII)然后經(jīng)過(guò)定點(diǎn)突變得到的,而Ranibizumab的人源化是將CDR區(qū)域移植在不同的人的輕重鏈框架區(qū)構(gòu)建噬菌體文庫(kù)篩選得到的高親和力抗體2。
6.以現(xiàn)有的抗體為導(dǎo)標(biāo)(Guided selection),利用天然噬菌體文庫(kù)篩選出與該抗體作用于靶點(diǎn)一樣表位的多個(gè)新序列抗體,能夠取得和導(dǎo)標(biāo)抗體體內(nèi)藥效一致的新序列抗體,如阿達(dá)木是以鼠單抗MAK195為導(dǎo)標(biāo),利用噬菌體展示,通過(guò)Guided selection篩選得到的3。
7.挑選抗體輕重鏈框架區(qū)相對(duì)固定的組合構(gòu)建CDR區(qū)多樣的合成的噬菌體文庫(kù),輕重鏈框架區(qū)相對(duì)固定的組合移除了潛在的翻譯后修飾位點(diǎn)(PTMs),使得篩選出來(lái)的抗體均有較好的理化特性,降低后期CMC的難度。如MorphoSys的Ylanthia合成噬菌體文庫(kù)4。
8.嵌合抗原受體T細(xì)胞(CAR-T)療法的CAR通常是scFv,這個(gè)和噬菌體展示的scFv文庫(kù)有相似的展示環(huán)境,利用噬菌體展示技術(shù)尋找CART中的CAR(嵌合抗原受體)是創(chuàng)新CAR-T療法的關(guān)鍵5。
9.噬菌體展示多肽的技術(shù)在藥物研發(fā)領(lǐng)域也有十分廣泛的應(yīng)用
應(yīng)用[6][7]
狗源單克隆抗體制備可用于犬細(xì)小病毒單克隆抗體的制備服務(wù):
犬細(xì)小病毒(Canine Parvovirus,CPV)引起的急性出血性胃腸炎和心肌炎是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的一種犬烈性傳染病,主要危害幼犬,特別是2~6月齡幼犬,發(fā)病率和死亡率均很高。幼犬在初次感染病毒后由于機(jī)體免疫系統(tǒng)發(fā)育還不夠完善,所以需要人工注射犬細(xì)小病毒單克隆抗體以中和病毒。
參考文獻(xiàn)
[1]Differences in the Evolutionary Pattern of Feline Panleukopenia Virus and Canine Parvovirus[J].Motohiro Horiuchi,Yumi Yamaguchi,Takashi Gojobori,Masami Mochizuki,Hideyuki Nagasawa,Yutaka Toyoda,Naotaka Ishiguro,Morikazu Shinagawa.Virology.1998(2)
[2]Evolution of Canine Parvovirus Involved Loss and Gain of Feline Host Range[J].UWE TRUYEN,JAMES F.EVERMANN,ELKE VIELER,COLIN R.PARRISH.Virology.1996(2)
[3]Analysis of the Cell and Erythrocyte Binding Activities of the Dimple and Canyon Regions of the Canine Parvovirus Capsid[J].Dina B.Tresnan,Laurel Southard,Wendy Weichert,Jean-Yves Sgro,Colin R.Parrish.Virology.1995(1)
[4]Feline host rangeof canine parvovirus:recent emergence of new antigenictypes in cats.Ikeda Y,Nakamura K,Miyazawa T,et al.Journal of Virology.2004
[5]Canine parvovirus(CPV)vaecination:Comparison of neutralizing antibody responses in pups after inoculation with CPV2 or CPV2b modified live virus vaceine.Pratelli A,Cavalli A,Martella V,et al.Clinical and Diagnostic Laboratory Immunology.2001
[6]文翼平,李英倫,文心田.犬細(xì)小病毒單克隆抗體對(duì)犬細(xì)小病毒病的臨床應(yīng)用研究[J].中國(guó)獸醫(yī)學(xué)報(bào),2011,31(11):1564-1567.
[7]楊振宇.犬細(xì)小病毒單克隆抗體的制備和初步應(yīng)用[D].揚(yáng)州大學(xué),2007.