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漫谈重组兔单抗

《自然》杂志​(Nature)InsideView 就 RabMAb® 平台特色对抗体技术高级副总裁朱伟民博士进行了专访。

自 1998 年起,Abcam 始终致力于为全球的科学家提供各种优质生物试剂和试剂盒。为了满足不断变化的科研需求,Abcam投入大量人力物力开发和获取新技术。

十多年前,朱伟民一手打造出了 AbcamRabMAb® 抗体平台。他在产品开发和技术创新方面成绩斐然。该平台出品的抗体现已广泛用于全球的研究、诊断和治疗领域。

问题:RabMAb 平台如何促进科学研究,什么样的程度?

大部分单克隆抗体来源于小鼠。然而,小鼠产抗体的 B 细胞不能够产生科研所需的每种抗体。为了克服小鼠 B 细胞的局限性,我们开发了一种使用兔子开发单克隆抗体的独特方法:RabMAb® 平台。

 尽管制备 RabMAb® 抗体的基本方法与制备小鼠单克隆抗体的基本方法相似,不过 RabMAb® 抗体具有若干特殊优势,包括抗原多样性、高亲和力和高特异性 — 这些对于长期和大规模研究的重复性都是必不可少的。

如今,我们已拥有 9000 多种重组单克隆 RabMAb® 抗体。我们还为全球 700 多所大学、研究院和公司提供定制 RabMAb® 服务,已经开发了 275 种 IVD 级 IHC 抗体克隆。

我们的抗 Bcl-XL 重组兔单克隆抗体 ab178844(左)与竞争对手的高引用率兔单克隆抗体在蛋白质印迹法WB中对多种样品类型的测试对比。

问题:为什么使用兔系统来制备抗体?

与其他物种,比如小鼠、大鼠、鸡相比,兔拥有独特的免疫系统。兔有很大的 B 细胞反应库(repertoire),这意味着它们可产生非常多样的抗体。

兔免疫系统的亲和力优化机制比小鼠和其他啮齿动物更有效。可利用兔产生这些高亲和力的抗体,甚至是针对在小鼠中不具有免疫原性的抗原也能产生抗体。平均而言,兔单克隆抗体对靶抗原的亲和力是小鼠单克隆抗体的 10-100 倍。

由于具有更大且更多样的 B 细胞反应库,兔抗体在区分诸如表位变异(如修饰)、突变和构象变化等细微差别方面也更具优势。RabMAb® 抗体将单克隆抗体的最佳特性与兔多克隆抗体的最理想特性相结合,具有以下几大优势:

  • 识别多种抗原表位
  • 高亲和力和特异性
  • 跨物种的反应性,能够用更常见的啮齿动物模型进行研究 — 在临床前试验中无需采用替代抗体
  • 可再生资源,我们通过重组 DNA 生产平台生产这些抗体,确保了批次间的一致性、高质量以及达到克级别的检测限。

问题:对于使用抗体的研究人员而言,质量是否是大问题?

是的,质量确实是大问题。比如,有的时候小鼠抗体最初表现良好,但在后续批次中却无法产生相同的结果。这可能是由于杂交瘤细胞系漂移、基因丢失或突变。尽管多克隆抗体在生命科学研究中始终发挥着重要作用,但批间差异会更加频繁地出现。

我认为存在两种抗体质量问题:可重现性和特异性。我们开发 RabMAb® 抗体时采取如下几个步骤来解决这两个问题。

首先,我们提供的大部分 RabMAb® 抗体均为重组的,由于重组抗体生产过程是可控的且可靠的,所以避免了杂交瘤细胞漂移和批间偏差。我们最近推出的 AxioMx 基于噬菌体展示的体外抗体技术进一步补充了 RabMAb® 平台,能使新的单克隆抗体的重复生产在数周而非数月内完成。

其次,为了解决特异性的问题,在五种主要应用(蛋白质印迹、免疫组织化学、免疫细胞化学/免疫荧光、免疫沉淀和基于荧光激发的细胞分选)中测试了每种 RabMAb® 抗体,并且在人、小鼠和兔组织中也进行了测试以检查交叉反应性。我们通过采用 CRISPR/Cas9 系统生成的 KO 细胞系对抗体进行了 KO 验证。并使用野生型和 KO 细胞系通过蛋白质印迹来证实这些抗体的特异性1。这为确认抗体对靶标的特异性提供了双保险。

问题:使用兔系统是否存在任何缺点?

在我们刚引入该技术时,收率是非常低的。虽然兔产生的抗体通常灵敏度为小鼠抗体的 10–100 倍,但是它们所产生抗体的收率仅为培养的小鼠 B 细胞所产生抗体收率的 1/10–1/100 左右。

然而,在 2005 年我们克隆了必要的兔基因,之后便转向由细胞系生产重组兔抗体。这样就解决了低收率问题。现在我们可以很容易地提供大量高可重复性的兔抗体。

问题:请问你们现在如何对该平台进行持续改善?

我在加利福尼亚州伯灵格姆有一个技术团队,专门负责这个平台。我们致力于针对相同靶标开发更大的抗体产品线,这对于我们在诊断方面的业务非常有用。制备质量最好的抗体可看作是“数字游戏”,与筛选候选药物分子非常类似:你需要大量候选克隆以覆盖广谱范围表位,以便选出最好的。你还需要准备合适的免疫原、最佳的免疫策略和灵活的筛选方案来实现上述目的。

最重要的是,我们引入了下一代测序 (NGS) 技术来开发 RabMAb® 抗体。我们确信可以通过这种方式鉴定出所有兔 B 细胞,并且利用生物信息学开发出基于我们 NGS 数据的定制算法,为具体项目选择最佳克隆。通过这样的方式,我们希望在不久的将来能够生成针对相同抗原靶标的更为庞大的抗体库。

请单击此处查看完整的 Nature InsideView 人物专访。


1Abcam 验证抗体,使用的是来自 Horizon Discovery 的 KO 细胞系。

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