馬(Equus caballus)是一類重要的家畜,在農(nóng)業畜牧業、交通運輸、體育娛樂等方面發揮了(le)重要的作(zuò)用(yòng)。2020年《世界衛生組織疫病感染及侵染名錄》顯示,常見的馬傳染性疾病多達11種,包括非洲馬瘟(AHS)、馬疱疹病毒-1(EHV-1)感染、馬傳染性貧血(EIA)、馬流行性感冒(EI)等。這(zhè)些(xiē)馬傳染性疾病嚴重影響了(le)馬匹健康,給全球馬産業造成了(le)巨大(dà)的經濟損失。
在馬的免疫學研究領域中,由于缺乏一些(xiē)關鍵細胞膜表面蛋白(bái)的單克隆抗體,使得相關研究受到(dào)了(le)很(hěn)大(dà)限制。例如,B細胞主要介導體液免疫,其膜表面表達特異免疫球蛋白(bái)(mIg),與Igα/Igβ二聚體共同形成B細胞受體(BCR)複合物。BCR可以特異性識别抗原并産生抗體,引起免疫應答(dá)。活化的B細胞可以進行親和(hé)力成熟和(hé)免疫球蛋白(bái)類别轉換(class switch),産生記憶B細胞和(hé)可以分泌抗體的漿細胞,記憶B細胞再次遇到(dào)抗原時(shí)可分化爲漿細胞。第一次遇到(dào)抗原時(shí),表達IgM和(hé)IgD的幼稚B細胞會(huì)産生緩慢、低(dī)滴度的初級抗體反應,而表達IgG的記憶B細胞在二次免疫應答(dá)時(shí)可以快(kuài)速産生高(gāo)滴度的IgG抗體。
1975年Köhler和(hé)Milstein首次描述了(le)一種通過雜(zá)交瘤技術産生單克隆抗體的方法,極大(dà)地促進了(le)免疫學的發展,單克隆抗體成爲一種重要的科學研究工(gōng)具以及治療分子,該技術目前仍然是單抗制備的主要技術,在細胞生物學技術中發揮着重要作(zuò)用(yòng)。此外(wài),噬菌體展示和(hé)酵母展示的方法也(yě)被廣泛應用(yòng)于單克隆抗體的生産。近年來(lái),單個B細胞抗體篩選技術逐漸發展起來(lái),進而被應用(yòng)于單克隆抗體的制備,該技術通過流式細胞分選的方法,将特異性抗原進行熒光标記,利用(yòng)抗原可以特異性結合B細胞表面BCR的原理(lǐ),将單個目的B細胞篩選出來(lái),用(yòng)PCR擴增的方法得到(dào)抗體的重鏈和(hé)輕鏈基因,将抗體基因構建在表達載體上(shàng),轉染到(dào)真核細胞中表達出單克隆抗體(圖1),該方法省時(shí)高(gāo)效,且保留了(le)抗體的天然配對(duì),目前在HIV、COVID-19、流感等傳染性疾病的研究中得到(dào)了(le)廣泛應用(yòng)。
Xten™ Mab Single B兔單克隆抗體開(kāi)發以單個B細胞爲起始點,利用(yòng)每個B細胞隻産生一種特異性抗體的特性,直接從(cóng)免疫的兔子中通過随機分離和(hé)抗原特異性分離兩種方式從(cóng)外(wài)周血或淋巴組織中分離單B細胞,從(cóng)單個B細胞中擴增出抗體基因,進而獲得抗原特異性抗體。該技術所制備的抗體具有高(gāo)通量、高(gāo)效率、高(gāo)穩定性、高(gāo)特異性等優點,保留了(le)豐富的基因多樣性和(hé)輕重鏈可變區(qū)的天然配對(duì),應用(yòng)前景廣泛,是最高(gāo)效的抗體篩選方法之一。特别是在快(kuài)速應對(duì)病原微生物傳染病的抗體開(kāi)發上(shàng)有着巨大(dà)優勢。
由于目前市場上(shàng)并沒有商業化的馬IgG單克隆抗體,使得對(duì)馬的B細胞研究受到(dào)很(hěn)大(dà)阻礙,因此制備此單克隆抗體是非常有必要的。IgG以膜結合型(mIgG)表達于B細胞表面,是BCR的重要構成成分,與B細胞分化成熟相關。而IgG1亞型在表達純化和(hé)抗體效應功能(néng)上(shàng)均表現(xiàn)出優勢,來(lái)自(zì)暨南大(dà)學生命科學技術學院、中國農(nóng)業科學院哈爾濱獸醫(yī)研究所的研究人員利用(yòng)單個B細胞抗體平台成功篩選和(hé)鑒定了(le)馬IgG1單克隆抗體,爲馬的B細胞研究提供了(le)重要研究工(gōng)具。
單個B細胞抗體制備技術可以直接從(cóng)免疫後的樣品中擴增出單個B細胞的抗體基因可變區(qū),避免了(le)雜(zá)交瘤低(dī)效的融合步驟,克服了(le)特異性抗體産量低(dī)的問題,最大(dà)程度的保留了(le)抗體基因庫的多樣性。
參考文(wén)獻
CHEN Yang, LIU Tong, ZHANG Jia-qi, LIAO Hua-xin, LIN Yue-zhi, WANG Xiao-jun, WANG Ya-yu. Screening of Monoclonal Antibodies Targeting the Equine IgG1 Based on Single B Cell Antibodies Gene Amplification Technology. Journal of Chinese Biotechnology, 2022, 42(4): 17-23 doi:10.13523/j.cb.2110009