在线分享:单个B细胞抗体制备技术平台及案例分析
义翘神州 · 2021/03/30
4月6日19:30《单个B细胞抗体制备技术平台及案例分析》,将会重点介绍单个B细胞平台在抗体筛选中的应用及相关平台的发展。

单克隆抗体因其高度的特异性及靶向性,在肿瘤、自身免疫和病毒性疾病的治疗中发挥越来越大的作用,已经成为全球研发热点之一。数千种的单克隆抗体药物正处于研发或商业化阶段,大多数国际知名药企基本都有单克隆抗体研发管线。

从基础研究到真正实现临床转化需要较长的周期,并伴随着极高的失败率。针对同一或近似靶点的研发越来越多,各公司和科研单位之间的竞争也日趋激烈。因此,如何能够高效获得具有更好生物学效果和成药性的抗体分子显得尤为重要,对抗体发现平台提出更高的要求。单克隆抗体经过鼠源抗体、嵌合抗体、人源抗体、全人源抗体四个阶段,也发展出杂交瘤技术、噬菌体展示技术、天然全人源库技术和单个B细胞技术。

传统的杂交瘤技术需要融合、亚克隆、体外培养等多个步骤,需要投入大量的人力和物力,通常花费几个月的时间才能获得理想的候选抗体。且受到融合效率限制,进入后续筛选阶段的抗体较少,降低获得理想抗体的概率。而经过体内自然筛选获得的候选抗体具有更高的理化性质和更低的免疫原性,利于后续的抗体开发。因此建立高效、高通量的从自然抗体库中筛选理想的抗体技术成为发展趋势。

单个B细胞技术正是在此情况下“应运而生”。单个B细胞是根据每一个B细胞只含有一个功能性重链可变区DNA序列和一个轻链可变区DNA序列,以及每一个B细胞只产生一种特异性抗体的特性。从免疫动物组织或外周血中分离 抗原特异性B细胞,通过单细胞PCR技术从单个抗体分泌B细胞中扩增IgG重链和轻链可变区基因,然后在哺乳动物细胞内表达获得具有生物活性的单克隆抗体。这种方法保留了重链和轻链可变区的天然配对,具有基因多样性好、效率高、全天然源性的特点,绕开传统的细胞融合或抗体库建立等工作,甚至在24小时内就可以完成抗体筛选,在1个月内获得目标抗体。

从免疫学来说,人或动物在受到外源性免疫原刺激后,如细菌。病毒、非同源蛋白等,获得性免疫被激活,在T细胞、巨噬细胞和树突状细胞等免疫细胞的协同作用下,由B细胞产生靶向该病原体或免疫原的抗体分子,B细胞再经过一系列的成熟和分化后,形成浆细胞,见大量的IgG分泌到血液等循环系统中。而特定的单个B细胞经过V-D-J重排后只含有一对编码IgG的基因。因此经过B细胞表面标记和抗原特异性筛选,可获得靶向抗原的单个B细胞,并通过分子生物学技术等操作获得抗体。

与杂交瘤技术相比,单个B细胞技术不需要将B细胞和瘤细胞融合进行永生后再进一步筛选、亚克隆等步骤,不影响候选抗体的多样性,并且不受融合物种的限制,比如目前还没有进行过融合验证的鸡、骆驼、鱼类等。单个B细胞技术多数整合了高通量模式进行筛选,在一天内筛选数以万记的B细胞,比杂交瘤筛选周期需要2-3个月,极大的提高效率。

噬菌体展示技术因其不需要动物免疫,可在1-2个月快速筛选到抗体分子,从而受到研发人员的关注,但是受到文库本身质量和大小的限制,甚至筛选策略的影响。噬菌体展示技术没有经过体内抗体成熟步骤,造成抗体亲和力有限,而建立单点突变文库完成亲和力成熟,无疑是增加工作量及周期。文库中的抗体重链和轻链随机组合,无法保持天然配对,也是无法跟单个B细胞技术比较的。单个B细胞技术多是采用经抗原免疫后的样品,B细胞经过体内成熟,抗体亲和力高,重轻链也是自然配对。并且单个B细胞可以使用转基因动物、快速免疫技术或康复期病人的PBMC作为样本,实现快速筛选出全人源抗体的目的。

单个B细胞技术已经在抗病毒、神经性疾病、免疫疾病等领域展示出独特的优势和良好的应用前景。如正在进行临床使用的5种抗HIV包膜蛋白的抗体,就是利用单个B细胞技术,从治愈的患者血液中分选分泌抗体的单个B细胞,快速鉴定和表达抗体基因筛选获得。比如一种FDA批准上市的治疗偏头痛的药物也是由单个B细胞技术制备的抗体药物。

单个B细胞技术可以直接获得重轻链天然配对的全人源抗体,使其越来越有吸引力。但由于该技术对抗原标记、引物设计及细胞筛选具有更高要求,且属于新的抗体筛选技术,在实验过程中会遇到一些难题。

因此,我们特邀请北京义翘神州任为老师举办一期:4月6日19:30《单个B细胞抗体制备技术平台及案例分析》,将会重点介绍单个B细胞平台在抗体筛选中的应用,并结合近年科学研究进展以及具体抗体开发、筛选案例,对单个B细胞抗体制备平台在抗体药物开发前景进行讲解。欢迎大家踊跃报名参加。


参考文献

[1] Winters et al, Rapid single B cell antibody discovery using nanopens and structured light, Mabs. 11 2019

[2] Waltari et al, Functional Enrichment and Analysis of Antigen-Specific Memory B Cell Antibody Repertoires in PBMCs. Front Immunol. 10 2019

[3] Ouisse, Antigen-specific single B cell sorting and expression-cloning from immunoglobulin humanized rats: a rapid and versatile method for the generation of high affinity and discriminative human monoclonal antibodies. BMC Biotechnology. 17 2017

[4]Fitzgerald et al, Single cell screening approaches for antibody discovery. Methods, 2016

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