人源抗转铁蛋白受体单链抗体的筛选及其构建与表达

目的:在人源单链抗体库中筛选抗人转铁蛋白受体(TfR)单链抗体(scFv)。方法:人源展示型抗体库质粒转染293T细胞,通过第一轮流式细胞分选得到比例为0.2%的阳性细胞,提取质粒并扩增,得到的质粒转染293T细胞作为下一轮筛选所需抗体库;第二轮分选时降低抗原浓度,最后得到2个候选的scFv序列。经序列分析,选择1号单链抗体基因,利用基因工程技术构建分泌型表达质粒,转染293E细胞并通过镍亲和层析纯化获得单链抗体蛋白,经Forte Bio Octet进一步测定单链抗体蛋白的亲和力。结果:经过2轮筛选获得了全新的抗TfR单链抗体序列,构建并表达了该单链抗体蛋白,该单链抗体与TfR的亲和力常数为5.57×10-7。结论:从展示型人源scFv抗体库中获得了全新的抗TfR单链抗体,该单链抗体与TfR具有较好的亲和力。     

鼠源性人乳腺癌单链抗体库的构建与乳腺癌相关抗体的筛选

目的:获得乳腺癌的噬菌体呈现型单链抗体(scFv)库,筛选与乳腺癌细胞特异结合的抗体,为乳腺癌的诊断和治疗奠定基础。方法:用乳腺癌细胞系MCF-7、T47D、MDA-MB-435免疫BALB/c小鼠,取脾脏提取总RNA,用RT-PCR分别扩增抗体重、轻链可变区(VH和VL)基因,经Linker连接形成scFv基因片段。将scFv基因片段与噬菌粒载体pCANTAB5E的连接产物转化大肠杆菌TG1。用辅助噬菌体M13KO7进行超感染,获得重组噬菌体抗体。选用乳腺癌细胞系MCF-7和人正常肝细胞系HL02做正负差异的筛选细胞,通过5轮筛选,随机挑取克隆,经phage-ELISA筛选特异性结合MCF-7细胞的scFv。结果:构建了1个库容为1.3×106的单链抗体库。筛选到2株与MCF-7细胞有较高结合活性的噬菌体-单链抗体scFv-873和scFv-874。数据库搜索表明这2株单链抗体基因是与以往抗体序列不同的新基因。用Westernblot检测了这2株单链抗体在琥珀密码子非抑制型菌株TOP10中的表达情况。结论:筛选到2个与乳腺癌细胞结合特异性较好的单链抗体,为乳腺癌的诊断和治疗研究奠定了基础。     

微生物流式分选的单细胞样品制备及存活率提高的方法优化

【背景】以流式细胞技术为代表的高通量筛选技术能够高效筛选具有目标性状的微生物工程菌株。在流式分选中微生物的粘连会造成分析数据不准确，分选纯度降低，因此快速简便的单细胞样品制备是流式检测的关键。优势菌大多是通过筛选偶联荧光蛋白的随机突变库获得，阳性率低，杂质和死细胞的自发荧光较强，容易混入分选门内造成存活率降低，亟须提高分选存活率的方法。【目的】建立一种简便的微生物流式分选的单细胞样品制备方法，并通过碘化丙啶(propidium iodide, PI)染色提高分选样品存活率。【方法】分别在大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、谷氨酸棒状杆菌和酵母菌4种底盘细胞中探索超声波、消化酶、表面活性剂及超声-表面活性剂联合作用4种方式对单细胞制备效率的影响。提高微生物流式分选存活率，用常压室温等离子诱变(atmospheric and room temperature plasma, ARTP)技术处理含有绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)的酿酒酵母HZ848 (简称HZ848-GFP)，形成不同强度GFP文库后，按照GFP强度分选全细胞和PI染色阴性细胞的前0.5%，统计单细胞存活率。【结果】酵母细胞分散条件为：0.01% Tween-80联合超声1 min，单细胞率达到88%以上，PI染色细胞破损率＜1.4%。谷氨酸棒状杆菌单细胞分散条件为：0.01% Tween-80联合超声5 min，单细胞率达到97%以上，PI染色细胞破损率＜1%。分选存活率结果表明，未用PI染色的酿酒酵母分选后单细胞存活率是4.3%，用PI染色去除死细胞后再分选单细胞存活率是18.3%，后者是前者的4.3倍，且具有显著性差异。【结论】本研究为微生物流式分选建立了一套简单快捷的单细胞样品制备方法，证实了PI染色法能够显著提高分选样品存活率。     

噬菌体抗体库的构建及抗乳腺癌细胞单链抗体的筛选

构建抗人乳腺癌细胞MCF 7的噬菌体单链抗体库 ,从中筛选MCF 7细胞特异性单链抗体。用MCF-7细胞免疫BALB C小鼠 ,取脾脏 ,提取总RNA ,用RT-PCR技术扩增小鼠抗体重链 (V_H)和轻链 (V_L)可变区基因 ,经重叠PCR(SOE-PCR) ,在体外将V_H和V_{L连接成单链抗体 (scFv)基因 ,并克隆到噬菌粒载体pCANTAB5E中 ,电转化至大肠杆菌TG1,经辅助噬菌体超感染 ,构建噬菌体单链抗体库。从该抗体库中筛选特异性识别MCF-7细胞的噬菌体单链抗体 ,将表面展示单链抗体的单克隆噬菌体转化大肠杆菌TOP10进行可溶性表达。成功地构建了库容为12×10⁶ 的抗MCF-7乳腺癌细胞的单链抗体库 ,初步筛选到了与MCF 7细胞特异性结合的scFv,Westernblot检测表明 ,在大肠杆菌TOP10中实现了单链抗体可溶性表达}     

磁性细胞分选技术的应用与生物学评价

磁性细胞分选技术是一种利用超顺磁性纳米复合材料进行细胞分选的细胞高度特异性快速分选技术,在免疫学、干细胞学、肿瘤学和临床医学等领域应用广泛。本文综合阐述了磁性细胞分选技术的分类和应用,讨论了近几年出现的几项基于磁性细胞分选的新技术和面临的挑战。重点分析了磁性细胞分选产品生物学评价的必要性,并提出了10项与磁性细胞分选产品相关的生物学评价技术参数：得率、纯度、无菌、细胞毒性、细胞形态、活率、细胞的光散射特性、细胞的荧光抗体标记能力、细胞活化、细胞增殖,该评价技术参数的提出对磁性细胞分选规范化应用具有重要的推动作用。     

特异性肝癌细胞结合单链抗体的筛选及克隆表达

用人肝癌细胞系SMMC7721免疫小鼠,提取脾细胞总RNA,构建单链抗体库,从中筛选到1个与人肝癌细胞系HepG2特异性结合的噬菌体－单链抗体。此单链抗体与HepG2细胞结合滴度比正常肝细胞低100倍以上。构建表达质粒pTrx-scFv5-56,单链抗体scFv5-56在大肠杆菌BL21（DE3）中成功地进行了可溶性表达。     

新型噬菌体表面呈现载体的构建

作为抗体库筛选的一个有效方法,噬菌体表面呈现技术在单链抗体的研制和中得到广泛的应用。以噬菌粒pCANTAB5E和pHB为基础。利用PCR和DNA重组方法,构建了一个新型的用于单链抗体噬菌体表面呈现的噬菌粒载体,随后用一株对大肠杆菌细胞有毒性的人源化单链抗体（1HSCFV）对其呈现单链抗体的效果进行了初步的评价。结果表明新型噬菌粒系统具有更好的呈现能力。     

抗体库技术与策略进展

抗体库为基因工程抗体领域带来了革命性的突破,其技术核心是将抗体的表型与基因型偶联,从抗体库中找到针对特异抗原的抗体基因。抗体库的基因可来自免疫或非免疫的策略;抗体分子形式包括Fab、单链抗体、单域抗体、微型抗体、最小识别单位等;展示平台包括噬菌体、核糖体、酵母、细菌、杆状病毒、哺乳细胞等;筛选策略包括抗原、细胞、组织切片、体内筛选等。抗体库在操作上具有高通量、工程化的特点,便于实现产业化,显示出巨大的商业开发价值。     

竹红菌甲素光敏作用所致的HeLa细胞DNA单链断裂重接的研究

本文采用羟基磷灰石离心法对竹红菌甲素光敏作用所致的HeLa细胞DNA的单链断裂进行荧光定量测定。以单链DNA的含量变化衡量DNA链断裂程度及其修复活性,并与γ射线的作用进行了比较。细胞经γ射线和甲素的光敏作用后,DNA产生单链断裂,当细胞存活率为0.1时,前者是6.0×10~(-10)断裂/道尔顿,后者是2.3×10~(-10)断裂/道尔顿,两者之比为2.8。细胞本身具有修复能力,当最初的单链断裂频率相等时,γ射线处理的细胞其DNA单链断裂重接能力高于光敏作用的细胞。后者的修复能力能被羟基脲、放线菌素D及丁酸钠等所抑制。细胞修复能力的差别指出两种作用产生的单链断裂的化学性质有重要差别。     

基于Cell-SELEX的核酸适体在肿瘤中的应用研究进展

核酸适体是运用指数富集的配体系统进化(systematic evolution of ligand and byexponential enrichment,SELEX)技术从人工体外合成的随机寡核苷酸序列库中,经过多轮筛选后得到的单链DNA或RNA,具有识别靶标范围广、亲和力高和稳定性好等优势。Cell-SELEX技术是指将整个细胞作为靶标筛选特异性核酸适体的技术,近年来已经广泛应用于肿瘤细胞特异的核酸适体筛选。本研究综述了Cell-SELEX技术的筛选过程以及通过cell-SELEX技术产生的核酸适体在肿瘤标志物、肿瘤靶向治疗和循环肿瘤细胞的识别与检测等方面的应用研究进展。     

CD90和EpCAM在人肝癌细胞系中的表达及EpCAM~+细胞的特性分析

该研究检测了人肝癌细胞系中CD90和Ep CAM的表达情况,从中筛选Ep CAM+细胞并初步探讨其生物学特性。用流式细胞仪检测五种肝癌细胞系(Bel-7403、Bel-7404、SMMC-7721、Hep G2和Sk-Hep-1)中CD90及Ep CAM的表达。从肝癌细胞系中分选Ep CAM+细胞和Ep CAM–细胞,CCK-8法检测分选细胞的增殖能力和顺铂对细胞生长的抑制率;平板克隆实验检测分选细胞的克隆形成能力。结果显示,肝癌细胞系Bel-7404中Ep CAM的表达率为54.94%,Ep CAM和CD90分别表达于不同的细胞系。与Ep CAM–和未分选细胞相比,Ep CAM+细胞具有更强的克隆形成能力和增殖能力(P0.05)。顺铂对Ep CAM+细胞的抑制率为21.73%,明显低于Ep CAM–细胞(49.32%,P0.05)和未分选细胞(39.51%,P0.05)。该实验结果表明,CD90和Ep CAM不在同一种肝癌细胞系中表达。从肝癌细胞系中分选的Ep CAM+细胞具有肝癌干细胞的特性:自我更新能力、耐药性以及更强的克隆形成能力。     

拉曼光谱分析技术在细胞生物学研究中的应用进展

细胞是生物体结构和功能的基本单位,自被发现以来新的研究方法不断涌现。单细胞拉曼光谱能提供细胞内核酸、蛋白质、脂质含量等大量信息,可在不损伤细胞的条件下实时动态地监测细胞分子结构变化,亦可获得细胞的“分子指纹”,具有敏感性高、实时检测、活样品不需固定或染色、不损伤细胞等众多特点。近年来国内外研究者将拉曼光谱应用于细胞药物处理、细胞水平疾病诊断、单细胞生命活动监测、亚细胞结构等研究,取得了不同程度的进展。随着研究的深入,拉曼光谱分析技术必将在干细胞,癌症研究、细胞分选、药物筛选等领域大有作为。     

一种简单快速微量的无细胞蛋白合成系统

建立了一种简单快速微量的无细胞体系检测蛋白质合成的方法,在总体积５５μｌ的体系中加２０μｌ兔网织红细胞裂解液,在３７℃培养３０ｍｉｎ能使其中的３Ｈ－Ｌｅｕ参入量达到最大,运用该方法可以筛选出植物组织中对真核细胞蛋白质生物合成具有强烈抑制作用的单链核糖体失活蛋白（单链毒素）。     

稳定转染结合流式分选技术筛选猪GBP1,GBP2基因高表达PK-15细胞

猪的GBP1,GBP2基因是重要的抗病候选基因,建立其高表达细胞模型可为深入研究基因的抗病能力及机理提供良好的素材。利用pEGFP载体上的Neor抗性筛选标记,采用G418药物筛选方法,结合利用GFP荧光标记,采用流式细胞分选技术,获得了超表达猪GBP1和GBP2基因的PK-15细胞,并通过定量PCR方法对筛选后细胞的超表达效果进行验证。结果显示猪GBP1和GBP2基因在转录水平的表达量相对于正常的PK-15细胞分别升高了近40倍和60倍,表明药物筛选结合流式分选是获得目的基因稳定高表达细胞株的快速便捷的方法。     

一种核糖体展示单链抗体文库的构建与鉴定

用柑桔溃疡病致病菌Xanthomonas axonopodis pv. citri（Xac）全菌免疫小鼠,提取小鼠脾细胞mRNA,RT-PCR扩增小鼠抗体重链可变区（VH）和轻链可变区（VL）,采用linker (Gly4Ser)3连接VH和VL,构建用于核糖体展示方法筛选阳性单链抗体（scFvs）的文库。通过将scFv文库DNA转化大肠杆菌JM109,随机挑取克隆子测序以分析单链抗体文库的多样性。结果显示,用柑桔溃疡病菌免疫后的小鼠抗血清效价为2500倍左右,扩增的VH大小为350bp左右,VL的大小为650bp左右,linker连接后的单链抗体文库DNA大小为1200bp左右。测序结果显示,单链抗体文库多样性好。以Xac为靶,筛选到了抗Xac的特异性抗体,说明该抗体库可用于柑桔溃疡病菌单链抗体的筛选。     

人癌胚抗原单链抗体基因的构建和筛选

从分泌抗癌胚抗原(carcinoembryoni antigen, CEA)单抗的杂交瘤细胞株C50中提取总RNA, 逆转录成cDNA, PCR扩增分别得到抗体轻、重链可变区基因, 再利用两对PCR引物合成和扩增得到全单链抗体基因. 将含轻、重链可变区序列的DNA片段克隆于含噬菌体基因Ⅲ的噬菌粒pCANTAB5. 重组克隆在噬菌体表面表达基因Ⅲ与单链抗体的融合蛋白. 表达具抗原结合活性的单链抗体的重组噬菌体可以通过亲和筛选的方法筛选得到并富集. 利用该方法我们可以从许多分泌不同抗体的杂交瘤细胞RNA中快速克隆和筛选功能性抗体可变区基因.     

CAR-T细胞治疗恶性肿瘤的研究现状与展望

嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor,CAR)是运用重组DNA技术制备的基因工程抗体,由单链抗体、协同刺激分子及T细胞信号转导分子等部分融合而成。全外显子测序技术是传统的c DNA文库表达血清学方法之外的筛选肿瘤抗原的新方法。近年来,嵌合抗原受体-T细胞(chimeric antigen receptor-T cells,CAR-T细胞)在治疗包括实体瘤在内的一系列恶性肿瘤中取得了较大的成就。临床试验表明,CAR-T细胞在产生强大抗肿瘤效应的同时,也具有不容忽视的毒副反应。该文将讨论嵌合抗原受体-T细胞治疗恶性肿瘤基本原理、关键技术和面临的挑战。     

核黄素工业菌株高通量筛选方法的建立和应用

枯草芽孢杆菌是主要的核黄素工业生产菌之一,高通量筛选技术是选育获得高产核黄素菌株的关键环节。为实现工业菌种选育与高通量筛选技术相结合,对流式细胞分选、液滴微流控分选和96孔板筛选在核黄素工业菌株筛选中的应用进行了研究,并对96孔板筛选方法进行了优化。在流式细胞分析中,来源于同一株工业菌的低产菌株P1与高产菌株R1的细胞荧光与核黄素产量不成正相关。在液滴微流控分析中,P1和R1的发酵液上清荧光与核黄素产量成正相关,然而液滴分选后活细胞的数量很少。在96孔板筛选实验中,振荡培养后P1和R1的发酵液荧光分别为22 264 a.u.、28 647 a.u.;静置培养后荧光分别为7 095 a.u.、10 189 a.u.,核黄素产量与荧光成正相关,且二者荧光差异显著。利用96孔板静置培养的方法对工业菌株S1的突变体库进行筛选,得到的优选菌株核黄素产量为2.53 g/L,相比S1提高了15%。这些结果表明96孔板静置培养-荧光检测筛选可以应用于核黄素工业生产菌产量的提高。     

靶向磷脂酰肌醇蛋白聚糖1的DNA适配体筛选

目的:筛选获得特异性结合磷脂酰肌醇蛋白聚糖1(GPC1)的单链DNA适配体。方法:合成全长81 nt,中间含39个随机序列的单链寡核苷酸(ss DNA)文库,运用指数富集配基系统进化(SELEX)技术筛选获得GPC1适配体;酶联免疫吸附分析法(ELISA)实验确定候选适配体与GPC1蛋白的亲和力,流式细胞术确定候选适配体与2种GPC1高表达细胞系(胰腺癌Panc-1细胞和工具细胞Luc-ZR-75-1~(GPC1))的结合特异性。结果:经过10轮SELEX筛选获得#9适配体,ELISA分析其亲和力为44±0.69 nmol/L,流式细胞术结果表明其与胰腺癌Panc-1细胞和Luc-ZR-75-1~(GPC1)细胞的阳性结合率分别为44.69%和51.44%。结论:筛选获得与GPC1蛋白有较高亲和力、与表达GPC1细胞系特异结合的ss DNA适配体。     

高通量筛选孤儿受体和膜结合配体的MACS/FACS方法的建立

本文报道了一种用于分离、筛选孤儿受体和膜结合配体的高通量的表达克隆系统(expression cloning system).该系统是以高效表达的逆转录病毒载体为核心,以高通量的磁力分离法（magnetic cell sorter,MACS）和高精确度分选型流式细胞仪（FACS）相结合的独特的筛选方法.具体方法是将配体通过生物反应对固定在磁粒上 （如biotin/streptavidin, Fc/protein A等）.该磁粒的特点是非常微小,相当一个病毒颗粒.当配体蛋白结合到表达受体的BaF3细胞上时,该细胞将停留在MACS磁场中,从而与非受体表达细胞分开.MACS的优点是效率高,可同时操作上亿细胞.这些细胞是无法直接在分选型流式细胞仪上操作的.当这些阳性细胞增殖后,再次用同一配体染色,用更精确的分选型流式细胞仪分离,直至完全纯化.受体基因将用PCR方法,用载体引物克隆.利用该系统可以从1000 000个细胞中筛选出低至2个表达配体/受体的阳性细胞.为验证该系统的可行性,应用该系统在相应的cDNA文库中筛选到2个已知基因的细胞受体.应用诱饵B7-1从人T淋巴细胞cDNA文库中筛选其功能受体CD28.应用B7-H2作为诱饵,从活化的人T淋巴细胞cDNA文库中筛选到ICOS.最终,从纯化的受体表达细胞中分离出受体的cDNA编码序列.这些结果表明,改进的表达克隆系统适合于大规模分离孤儿受体和膜结合配体,以及在后基因组时代用于研究新蛋白的功能.