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兔单克隆抗体五大优势

为什么兔单抗要优于鼠单抗和兔多抗?为什么兔单抗具有高特异性/亲和力?是什么让兔单抗称霸抗体界呢?带着问题,笔者参考了一些外文文献和一些经验给大家分享一下。

目前,大多数用于实验应用的还是鼠单抗。然而,鼠单抗体系的发展严重受限于鼠的脾脏小和近亲繁殖。相比之下,兔子拥有比鼠大约50倍的脾脏,且兔子的反之可以控制,从而使得兔单抗体系得以稳定、可靠的发展。

目前,商业化的兔单抗已经发展了两代:第一代是以杂交瘤技术为基础的单抗大规模制备平台,代表是艾博抗;第二代是以噬菌体展示技术为基础的大规模制备平台,代表是义翘神州。此外,鼠单抗在实验应用中受限于HAMA反应。兔单抗则不然,在实验室应用中要远远优于鼠单抗。对了各种来源的抗体,兔单抗至少具备以下五种优势:
①更广泛的抗体谱
②免疫球蛋白结构简单
③更高特异性和亲和力
④易于人源化
⑤优质单抗药的候选应用。

更广泛的抗体谱
从抗体开发的经验来看,兔的免疫系统可以产生识别更多独特表位的抗体。众所周知,兔有不同于人类和小鼠的免疫应答机制,当用外界抗原进行免疫时,兔能产生强于人和小鼠的免疫应答反应。人和小鼠通过组合连接重链的多个VH,D和JH基因片段和轻链的多个V(γ)和J(γ)基因片段来产生它们的主要抗体谱系。另外,体细胞超突变引起基因重排而产生的VJ和VDJ进一步丰富抗体谱,增加了抗体亲和力的多样性。虽然兔子的主要抗体谱系产生机制与人和小鼠类似,但是在抗体谱系的产生机制中,不但有体细胞超突变过程,额外还有一个基因转换机制,这就进一步丰富了兔子的抗体谱。也正因如此,兔抗甚至可以识别部分鼠抗不能识别的抗原。当你的实验应用中必须使用具有弱免疫原性的抗原时,选择兔但抗体系是非常明智的策略。

免疫球蛋白结构更简单
众所周知,免疫球蛋白为五类,它们由其重链类型定义:IgG为Cγ; Cμ用于IgM; Cα用于IgA; IgE为Cε,IgD为Cδ。研究发现,兔免疫球蛋白为四类(不含IgD)。兔血清中最丰富的免疫球蛋白是IgG,血清浓度为5-20mg/ml。与其他动物的IgG不同,兔IgG没有亚类。与小鼠和人IgG相比,兔IgG在N末端和D-E环中倾向于具有较少的氨基酸,并且在重链的可变区具有额外的二硫键,这可能是使得兔单抗稳定性更高的原因。正是由于兔IgG这种更简单的结构和更稳定的性质,才使得抗体药物开发中关键抗体的分子克隆变的更加容易,也使得实验室中的各种应用实验结果更加稳定。

更高亲和力
高亲和力是免疫试验成功的前提,也是衡量一个优质单抗的基础指标。抗体药物的非特异性相互作用会引起副作用,因此高亲和力对于制备一些优质抗体药物非常重要。大多数单抗的解离常数(Kd)在纳摩尔或亚纳米级别,但是兔单抗的在皮摩尔级,具有更高亲和力。兔单抗的高亲和力和高特异性,使得其具有更好的实验应用潜力。兔单抗在IHC应用中的优异表现也印证了我们的观点,简单可靠的兔单抗已经成为部分科学家的“小红人”。

易于人源化
为了降低单抗药物的免疫原性,目前,已经有多种方法可以使抗体中的动物基因含量达到最小化,最广泛使用的就是CDR移植。该方法的实质就是将适当的CDR编码区段插入人抗体框架,并在框架区内的一些结构上比较关键的残基被突变回到亲本残基,以此来重建原始抗原的亲和力和特异性。CDR移植后90%的序列是人源的,即使如此他也存在一些问题需要解决:第一,我们还很难去预测那些特定残基对抗体的具体作用。因此,需要比较密集的在体外和体内来测试不同人源化后的版本。第二,CDR移植的抗体显示出对其抗原的亲和力降低,需要基于体外的亲和力成熟来恢复人源化抗体中的亲和力。

最近开发了一种新的人源化技术,称之为Mutational Lineage-Guided(MLG)人源化技术,使RabMAb人源化更加容易。 MLG人源化在概念上和技术上都与CDR移植方法不同。将来自IgG序列集合的重链和轻链(VH和VL)的可变区的氨基酸序列对齐以形成系统发生树。相关抗体根据其序列的相似性进行分组。谱系相关组中的保守序列代表对IgG的结构和功能至关重要的残基。由于这些可变位置通常来自一个亲代B细胞的一组抗体,所以它们必须已被动物免疫系统有效地检查。因此,这些位置处的氨基酸取代人源化抗体应该是良好耐受的,并不牺牲抗体特异性和亲和力。更重要的是,这些变化不仅在框架区域中发现,而且在CDR中也被发现。因此,MLG人源化可以应用于框架区域和CDR的人源化。由于兔脾淋巴细胞数量众多,通过MLG人源化可以产生足够的有生物活性RabMAb来筛选出性能良好的人源化的RabMAb。

优质单抗药的筛选应用
21世纪初,生物医药发展迅速,单抗药已经占有了生物药很大的比重。我们也期望通过筛选优质单抗和药物靶点,来寻找至于肿瘤和癌症的潜在药物。在这个方面,兔子同样比小鼠具有优势,因为兔子中的脾脏含有比小鼠脾脏多出50倍的淋巴细胞。 可以从每个免疫的脾产生数百个抗体库,提供更多数量的识别不同表位的独立单克隆抗体。 因此,可以容易地获得一组具有生物活性的RabMAb用于进一步选择抗体药物引物。 RabMAb产生的稳健性提供了更高的成功率,所以RabMAb具有在相对较短的时间内获得最理想的药物潜力。

结论与展望
兔是众所周知的,可针对许多抗原产生多种抗体,包括在小鼠中不具有免疫原性的磷酸肽,碳水化合物和免疫原。来自兔的多克隆抗体已被证明在实验室中非常有用。然而,免疫期间的不一致和有限的抗体产生量阻碍其临床应用,直到可以产生兔单克隆抗体。但是,第一代兔单抗的发展极大地受到了骨髓瘤细胞系的局限,加之专利的缘故,价格高昂。而第二代兔单抗的出现,巧妙地绕开来骨髓瘤细胞的局限,通过融和噬菌体展示技术、基因工程抗体技术和多种表达和纯化技术,直接筛选有效抗体,成功实现了兔单抗产品的又一次发展。道路是曲折的,前途是光明的。

众多的RabMAb已广泛应用于生命科学研究的各种应用IHC、WB、IP和FCM。RabMAb已经被证明是免疫组织化学(IHC)中的优异试剂,并且在检测蛋白质的翻译后修饰,例如磷酸化和活化表现极好。此外,科学家还开发了一些RabMAb,用于检测针对癌症的靶向治疗中的生物标志物。兔单抗在科学研究领域的需求也是与日俱增,所以提供优质的兔单抗产品也显得尤为重要.

作者: 义翘神州

北京义翘神州科技股份有限公司是一家从事生物试剂研发、生产、销售并提供技术服务的生物科技公司,主要业务包括重组蛋白、抗体、基因和培养基等产品,以及重组蛋白、抗体的开发和生物分析检测等服务,为全球的药品研发企业和生命科学研究机构提供高质量的生物试剂产品和高水平的技术服务。义翘神州的产品能够覆盖生命科学研究的多个领域,为分子生物学、细胞生物学、免疫学、发育生物学、干细胞研究等基础科研方向和创新药物研发提供“一站式”生物试剂产品和技术服务。



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