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從(cóng)兔抗體庫到(dào)兔單克隆抗體

發表時(shí)間:2023-09-27 訪問次數:231

兔子作(zuò)爲動物模型在免疫學中發揮了(le)數十年重要作(zuò)用(yòng)。如今,兔仍然是多種用(yòng)途廣泛的單克隆抗體(monoclonal antibody,mAb)和(hé)多克隆抗體(polyclonal antibody, pAb)的主要來(lái)源。多克隆抗體(polyclonal antibody, pAb)是針對(duì)特定病原體或抗原産生的針對(duì)不同表位的抗體,單克隆抗體(monoclonal antibody,mAb)是針對(duì)一個确定的抗原結合位點(對(duì)應表位),通常隻與一個表位高(gāo)親和(hé)力和(hé)特異性結合的抗體。IgG是兔單克隆抗體(monoclonal antibody,mAb)最常見的同種型。

IgG格式的天然兔抗體示意圖

 

兔單克隆抗體(monoclonal antibody,mAb)和(hé)多克隆抗體(polyclonal antibody, pAb)已被廣泛應用(yòng)于基礎科學研究(如免疫組織化學、蛋白(bái)質印迹和(hé)流式細胞術)和(hé)臨床藥物開(kāi)發(如賽伐珠單抗、布西珠單抗等)。事(shì)實上(shàng),兔子自(zì)身獨有的特征使其在上(shàng)述領域擁有獨特優勢。首先,兔子屬于Lagomorpha目,它在進化上(shàng)與鼠類齧齒目不同,兔抗體能(néng)夠識别齧齒動物中非免疫原性的人類抗原上(shàng)的表位,增加可靶向表位的總數,并促進與人類抗原的小(xiǎo)鼠直系同源物交叉反應的抗體的産生。這(zhè)是基礎研究和(hé)臨床前研究的一個重要方面。其次,已經觀察到(dào)兔子對(duì)小(xiǎo)分子和(hé)半抗原産生強烈的免疫反應,這(zhè)在齧齒動物中并不常見。第三個重要方面是近交兔品系的稀缺性,而大(dà)多數小(xiǎo)鼠品系是近交的。人們認爲,近交系通常會(huì)引起不太多樣化的免疫反應,這(zhè)使得培養強大(dà)而多樣化的結合物變得更加困難。相應地,在許多将兔和(hé)小(xiǎo)鼠單克隆抗體(monoclonal antibody,mAb)與相同的人類抗原進行比較的IHC研究中,兔單克隆抗體(monoclonal antibody,mAb)始終顯示出更高(gāo)的靈敏度。

 

兔B細胞和(hé)抗體庫的産生

兔B細胞庫的發育與其他(tā)哺乳動物的發育明(míng)顯不同。兔體内B細胞和(hé)抗體多樣化主要包括三個主要不同的發育階段。B淋巴細胞生成主要局限在早期發育過程中,主要的“免疫前”B細胞庫在出生後的前2個月内在腸道(dào)相關淋巴組織(GALT)中進化,以及通過免疫原結合激活B細胞時(shí)産生的二級“免疫”B細胞庫。

兔B細胞的個體發育與抗體庫

 

兔子主要先重新排列它們的重鏈,即重鏈的VH-D-JH重組,然後是其作(zuò)爲前B細胞受體的表達。在刺激前B細胞受體後,VL-JL輕鏈重組開(kāi)始。雖然可能(néng)有200個VH基因在重鏈重排中發揮作(zuò)用(yòng),但(dàn)其中大(dà)多數很(hěn)少表達或不表達。僅有10~20個D基因和(hé)4~5個JH基因被發現(xiàn),且這(zhè)些(xiē)基因簇中有一部分被優先利用(yòng): VH1是最接近D的VH基因,存在于80~90%的重鏈基因重排中。此外(wài)有相關研究顯示,在VH1陰性的家兔中,80-90%的重鏈重排都使用(yòng)了(le)VH4片段。然而,這(zhè)種重鏈重排在成年兔中非常罕見,這(zhè)表明(míng)VH4重排在大(dà)多數情況下(xià)是非生産性的,因此在發育過程中丢失。

人們普遍認爲,在重組過程中,兔子通過在VH–D和(hé)D–JH連接處添加N-核苷酸,部分抵消了(le)某些(xiē)VH、D和(hé)JH基因的優先利用(yòng)。重鏈的第三個互補決定區(qū)(CDR)被稱爲HCDR3,它包括兩個連接,因此是六個CDR中可變性最強的。與小(xiǎo)鼠和(hé)人類HCDR3的平均±s.d.長度分别爲11±2(mode=10個氨基酸)和(hé)15±4(mod e=15個氨基酸)。這(zhè)些(xiē)發現(xiàn)證實,與小(xiǎo)鼠HCDR3相比,兔HCDR3與人HCDR3具有更多的相似性。兔子部分通過在重組過程中在VH-D和(hé)D-JH連接處添加N-核苷酸來(lái)補償某些(xiē)VH,D和(hé)JH基因的這(zhè)種優先利用(yòng)。

兔抗體庫中序列多樣化的分子機制

盡管在新生兔的B細胞庫中,重鏈的使用(yòng)有限,但(dàn)可以通過使用(yòng)不同的輕鏈來(lái)補償。兔輕鏈有兩種類型——κ 和(hé) λ,κ 輕鏈存在于兩種不同的同種型中,稱爲 K1 和(hé) K2。這(zhè)些(xiē)兔κ輕鏈同種異型的恒定結構域序列比人類Ig同種異型具有更高(gāo)的氨基酸序列多樣性,成對(duì)氨基酸序列差異高(gāo)達40%。

 

值得注意的是,與小(xiǎo)鼠(IgG1, IgG2a, IgG2b和(hé)IgG3)和(hé)人類(IgG1, IgG2, IgG3和(hé)IgG4)的4種IgG同種型相比,兔子隻有1種IgG同種型(1個Cγ基因)。相比之下(xià),兔子有13個Cα基因,可産生至少10種功能(néng)性IgA同種型,這(zhè)是已知(zhī)的最多樣化的IgA系統,而小(xiǎo)鼠隻有1種IgA同種型,人類有2種。綜上(shàng)所述,B細胞個體發育和(hé)抗體庫的獨特特征使兔成爲産生高(gāo)親和(hé)力和(hé)特異性抗體的有價值的來(lái)源。

 

兔單克隆抗體的制備

兔單克隆抗體具有高(gāo)親和(hé)力、高(gāo)特異性、高(gāo)靈敏度,可識别更多新型表位,容易人源化等特點,兔單克隆抗體開(kāi)發治療用(yòng)于抗體藥物的前景非常廣闊,兔單抗藥物的上(shàng)市,揭開(kāi)了(le)抗體藥物研發的新篇章,發展潛力不可限量。

由于兔骨髓瘤細胞株受專利保護,無法利用(yòng)雜(zá)交瘤技術開(kāi)發兔單抗,普健生物建立了(le)噬菌體展示抗體文(wén)庫技術平台以及新型的 Xten™ Mab Single B 兔單克隆抗體開(kāi)發技術平台。

普健生物兔單克隆抗體的制備運用(yòng)噬菌體展示技術,可直接在高(gāo)庫容的兔源天然抗體庫淘選多種靶點。或根據客戶需求,定制構建針對(duì)某一種或某幾種靶蛋白(bái)的兔免疫抗體文(wén)庫,篩選高(gāo)親和(hé)力兔單克隆抗體序列,最終重組表達成完整的兔單抗。

您還可以選用(yòng)最新的single B篩選路線,從(cóng)免疫兔脾組織或外(wài)周血中分離抗原特異性B細胞,通過單細胞PCR技術從(cóng)分泌抗體的單個B細胞中擴增IgG重鏈和(hé)輕鏈可變區(qū)基因,然後進行重組表達,獲得大(dà)量具有生物活性的單克隆抗體。

快(kuài)速兔單克隆抗體開(kāi)發技術路線

我們的優勢

多樣性百億級别兔源scFv天然抗體文(wén)庫:

1. 定制化抗體文(wén)庫:改良版兩步法建庫方案可最大(dà)限度的減少錯誤序列,保證抗體庫多樣性和(hé)高(gāo)庫容

2. 高(gāo)質量多維度文(wén)庫 QC 報(bào)告:全面體現(xiàn)文(wén)庫多樣性分布情況

3. 可接受多類型靶标抗體篩選:蛋白(bái),多肽,小(xiǎo)分子,細胞表面蛋白(bái)等

4. 可根據項目要求定制淘選方案:可提供固相淘選,液相淘選和(hé)細胞淘選三種淘選方案,也(yě)可根據具體項目要求組合使用(yòng),最大(dà)化增加淘選成功率

 

案例展示

 

 

在抗體發現(xiàn)技術的推動下(xià),兔單克隆抗體已經成爲實驗室研究和(hé)診斷和(hé)治療應用(yòng)的非常成功的試劑。兔B細胞獨特的個體發育提供了(le)高(gāo)度獨特的抗體庫,其中豐富的體内結合物具有高(gāo)度多樣性、親和(hé)性和(hé)特異性。通過噬菌體展示和(hé)單個B細胞方法獲得兔抗體庫的能(néng)力促進了(le)兔單抗在許多不同應用(yòng)中的應用(yòng)。