噬菌体展示技术在筛选癌细胞特异性结合肽的应用
生物探索 · 2018/11/01
噬菌体展示技术是一项分子生物学技术,该技术可以将不同的基因型和表现型有效地联系起来,可用于多肽、单抗的筛选,也可以用于其他蛋白质的筛选,其筛选具有多样性,已经成为最重要的药物筛选平台之一。利用噬菌体展示技术通过体内筛选的方法能得到能够和荷瘤

噬菌体展示技术是一项分子生物学技术,该技术可以将不同的基因型和表现型有效地联系起来,可用于多肽、单抗的筛选,也可以用于其他蛋白质的筛选,其筛选具有多样性,已经成为最重要的药物筛选平台之一。利用噬菌体展示技术通过体内筛选的方法能得到能够和荷瘤裸鼠肿瘤模型中人膀胱移行细胞癌BIU87细胞特定结合起来的小分子多肽。通过噬菌体展示技术不仅可以进行体内筛选癌细胞特异性结合肽,还可以通过噬菌体对与荧光分子结合的肿瘤相关蛋白的展示,在体外实现对肿瘤发生全过程的可视化,为研究肿瘤的发生、发展提供新途径。

裸鼠肿瘤模型是比较常见和常用的一种肿瘤动物模型,它在皮下移植瘤肿瘤模型的建立中起到重要作用。美迪西是一家医药研发外包服务公司,其药理学服务可以为客户提供裸鼠成瘤、裸鼠皮下成瘤等试验来进行医药方面的研究。

将人膀胱移行细胞癌BIU87细胞接种于裸鼠体内,制备膀胱癌荷瘤裸鼠肿瘤模型。经荷瘤裸鼠尾静脉将噬菌体展示环七肽库注入其体内,筛选可同膀胱移行细胞癌组织特异性结合的单克隆噬菌体。经过三轮体内筛选后,运用免疫组织化学法显示噬菌体在体内肿瘤及各组织的分布情况,同时随机挑取三十个单克隆噬菌体,运用酶联免疫法观察噬菌体对人膀胱移行细胞癌BIU87细胞亲和力大小。

将阳性表达的噬菌体DNA提取出来,并进行序列测定,推算出插入多肽的氨基酸序列,通过软件库进行同源性比对分析。多肽通过固相合成法合成,并标记荧光素异硫氰酸成为荧光探针。MTT法检测多肽及荧光探针对BIU87细胞的毒性。激光扫描共焦显微镜术和流式细胞术鉴定荧光探针对人膀胱移行细胞癌BIU87细胞的亲和性。免疫荧光组织化学法鉴定荧光探针对膀胱肿瘤患者病理组织的特异性。

此实验可以快速有效的构建BIU87细胞荷瘤裸鼠肿瘤模型,通过体内筛选获得了能够与膀胱肿瘤细胞特定结合的多肽NYZL1,并进一步证实FITC-NYZL1对膀胱尿路癌细胞及组织的特异性,显示人膀胱移行细胞癌BIU87细胞表面有多肽NYZL1的特异性结合位点。多肽NYZL1可能成为膀胱癌相关抗原的新配体,为诊断早期膀胱癌和靶向性治疗提供一定的理论依据。

通过噬菌体展示技术筛选出正常组织和肿瘤组织差异性抗原肽,从而在体外实现对肿瘤组织和癌症组织的区分。肿瘤细胞表面表达相关的肿瘤抗原,通过噬菌体展示技术可以筛选出与这些抗原结合的配体表位肽,筛选出来的配体肽段与抗体相比特异性更强、亲和力更大,而且这些配体肽段可在体外进行化学合成因此获取的量可远远大于制备抗体的量。这些配体表位肽能够与肿瘤抗原特异性的结合,因此其同抗体一样与肿瘤抗原结合后可诱导肿瘤细胞凋亡及产生ADCC效应发挥其抗肿瘤的作用。

此外通过噬菌体对与荧光分子结合的肿瘤相关蛋白的展示,可以在体实现对肿瘤发生全过程的可视化,为研究肿瘤的发生、发展提供新途径。与过去应用放射性标记抗体来实现肿瘤的可视化相比,应用肿瘤相关抗原肽实现肿瘤的可视化抗原肽分子比抗体小因此的无免疫原性,更容易渗透到组织、更容易扩散、可视性效果更好。而且通过噬菌体展示技术还可以筛选出在肿瘤生长过程发挥促进肿瘤生长的作用的蛋白质,例如促进血管生成的蛋白质、促进肿瘤发生和侵入的蛋白质,而抑制这些肿瘤发展过程对肿瘤生长有促进作用的蛋白质可以抑制肿瘤生长。

目前噬菌体展示技术在体外已成功筛选出针对不同肿瘤细胞如肺癌细胞、大肠癌细胞、宫颈癌细胞、肾癌细胞以及急性髓性自血病细胞等特异性结合肽,这在肿瘤的诊断、靶向治疗等方面具有潜在的临床应用价值。噬菌体展示技术已被广泛应用于肿瘤抗原表位鉴定、肿瘤抗原抗体库的建立、蛋白分子的相互识别、抗肿瘤药物的研发与筛选、早期癌症的分子影像学诊断和治疗研究等方面,相信该技术将在肿瘤研究中发挥更重要。   

 


查看更多
发表评论 我在frontend\modules\comment\widgets\views\文件夹下面 test