单克隆抗体作为一类新型治疗剂,可通过特异性靶向抗原来治疗包括癌症在内的各种疾病。随着研究的不断深入,兔单抗展现出越来越多的优势,证实其临床应用潜力在某些方面优于鼠单抗。有研究人员在2010年制备了一组针对VEGFA的兔源中和抗体。他们将候选药物人源化,但保留了其亲本生物特性。与已经上市的贝伐珠单抗相比,人源化的兔单抗在小鼠体内对抑制H460肺癌和A673横纹肌肉瘤异种移植物的生长更有效,展示了人源化兔单抗作为治疗药物的潜力。2019年10月8日,FDA批准通过了首个兔源单克隆抗体药物(为scFv抗体片段),即用于治疗湿性年龄相关性黄斑变性(wet-AMD)的Beovu®(brolucizumab)注射剂。2020年2月,全球首款全长兔单抗体药物Vyepti上市,用于预防性治疗成人偏头痛。
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兔单抗的独特优势
High affinity
高亲和力
高亲和力是兔单抗的首要标签。对于抗体药物来说,一般认为解离系数达到纳摩尔级(nanomolar, 10-9mol/L)即为亲和力高。兔单抗的高亲和力与其独特的免疫亲和成熟过程有关,其解离系数甚至可达到皮摩尔级(picomolar, 10-12 mol/L)。
High diversity
多样性丰富
大多数抗体制备的策略是基于从脾脏、骨髓或血液中回收的B淋巴细胞,由于兔子的整体体型较大,其可回收的B淋巴细胞数量较小鼠多50倍左右,这为抗体筛选提供了更大的候选库。同时,兔子与小鼠、人类产生抗体库的免疫机制不同,除了体细胞超突变(SHM)机制外,还可以通过体细胞基因转换(SGC)引入额外的抗体多样性。
Sensitivity and specificity
灵敏度与特异性
兔属兔形目,其在进化上不同于小鼠和大鼠等啮齿目动物。兔抗能够识别对啮齿目动物不具有免疫原性的人类抗原表位,增加可靶向表位的总数并促进产生可与人类抗原同源的小鼠抗原发生交叉反应的抗体。
其次,兔子可以对小分子和半抗原产生强烈的免疫反应,而这在啮齿动物中并不常见。有研究认为,近交系动物通常会使免疫反应多样性降低,小鼠大多数为近交品系,这使得抗体先导分子的发现变得更加困难。而兔的近交品系较少。
Stability
结构稳定
兔单抗90%-95%的轻链为κ1,其VL和CL之间存在链内二硫键,轻链结构更稳定。同时,兔IgG没有亚类,N末端和D-E环中具有较少的氨基酸,易于分子克隆和工程设计,更适于抗体药物开发。
天然兔IgG示意图
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常用兔单抗制备方法
兔单抗在临床免疫诊断试剂和抗体治疗药物的双轨发展,使其制备需求直线上升,兔单抗发现技术路线也开始备受关注。
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杂交瘤细胞
早在1995年,Knight通过转基因技术,将c-myc和v-abl两个癌基因引入兔子体内,就已经成功制造出兔杂交瘤细胞用来生产兔单克隆抗体,但是用细胞系制备的杂交瘤细胞不稳定且抗体产出量低。再者杂交瘤细胞可能会丢失或者退化,重新制备杂交瘤细胞系不仅费时费力,而且与之前的细胞系之间还是存在差异。
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噬菌体展示技术
受限于融合效率、基因组稳定性,以及最主要的专利限制,兔单抗无法得到大规模的应用。随着噬菌体展示为代表的展示技术及单B细胞抗体发现技术的出现,为兔单抗在诊断与治疗领域的应用得到了更好的发展。
噬菌体展示技术是一种用于识别蛋白质和其他大分子配体的体外筛选技术,其依赖原核生物转录与翻译机制,与真核生物抗体表达存在差异,且重链轻链随机配对,后续需要进一步的改造与亲和力成熟。
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单B细胞抗体发现技术
单B细胞抗体发现技术直接从免疫兔的脾脏、外周血获得B淋巴细胞,从B细胞中获得抗体基因片段,通过细胞表达进行单克隆抗体生产。单B细胞抗体发现技术保留了抗体重链和轻链的自然同源配对,具有基因多样性好、生产效率高、时间周期短等优势,是现阶段抗体药物研发先导抗体分子发现中优势最为明显的技术路线。
德泰生物
SingleB®快速发现平台
德泰生物SingleB®快速发现平台,无需兔骨髓瘤细胞商业化授权,可直接对抗原特异性记忆B细胞和浆细胞进行筛选:记忆B细胞筛选利用细胞表面Marker及抗原筛选出特异性记忆B细胞;浆细胞高通量筛选利用DeepLight® On-chip Cell Screening平台前置binding-blocking功能筛选,更快锁定阳性克隆,节省研发时间和费用。
抗体先导分子发现快至29天,可交付>50株经FACS Assay功能验证的抗体,为抗体药物的研发提供了极大的便利。
兔单抗SingleB®快速发现具体流程如下:
服务优势
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高效率:从免疫到获得抗体序列快至29天,比传统杂交瘤快120天
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无商业化限制:直接筛选B细胞,无杂交瘤商业化限制
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高交付:至少交付50株FACS Binder,储存数百株阳性克隆
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双保障:浆细胞与记忆B细胞双筛选双保障,确保交付高品质
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高概率:保证交付序列的多样性,抗体独特表位发现概率更高
案例展示
记忆B细胞筛选
DeepLight® On-chip筛选
抗体功能验证
抗体多样性验证
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参考文献
Esquivel CO, Fung JJ, Markus B, Iwatsuki S, Gordon RD, Makowka L, Marsh JW, Jr, Tzakis AG, Todo S, Starzl TE. OKT3 in the reversal of acute hepatic allograft rejection. Transplant Proc. 1987;19:2443–2446.
Lifeng Feng, Xian Wang, Hongchuan Jin.Rabbit monoclonal antibody: potential application in cancer therapy.Am J Transl Res. 2011 May 15; 3(3): 269–274.
Yu Y, Lee P, Ke Y, Zhang Y, Yu Q, Lee J, Li M, Song J, Chen J, Dai J, Do Couto FJ, An Z, Zhu W, Yu GL. A humanized anti-VEGF rabbit monoclonal antibody inhibits angiogenesis and blocks tumor growth in xenograft models. PLoS One. 2010;5:e9072.
H Spieker-Polet , P Sethupathi, P C Yam, K L Knight.Rabbit monoclonal antibodies: generating a fusion partner to produce rabbit-rabbit hybridomas.Proc Natl Acad Sci U S A. 1995 Sep 26; 92(20): 9348–9352.
关于德泰
南京德泰生物工程有限公司(简称德泰生物)是一家专注于抗体早期发现、互作蛋白发现、蛋白及抗体开发的服务型企业。德泰生物服务的客户已涵盖生命科学研究领域、体外诊断领域以及药物开发领域。
德泰生物坚持自主创新,持续进行研发投入,已拥有流式分选平台、浆细胞分选平台、杂交瘤测序平台、单细胞测序平台、蛋白结构分析平台、蛋白抗体重组表达与纯化平台、稳定细胞系构建及筛选平台、样品多维度质检平台,多应用工艺开发平台,用以支撑服务标准的持续迭代;依托于ISO9001质量体系,德泰生物在交付流程和服务标准上坚持持续优化,可以有效保证生产过程及最终交付的质量稳定性。
优势服务
1
鼠单抗SingleB®快速发现
快至29天
2
BGE®高通量抗体表达服务
全程高通量
3
生产型高表达稳定细胞株构建
先进DeepLight®平台 筛选通量高达640k
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