单链抗体的制备及其在肿瘤诊疗中的应用

单链抗体(single-chain fragment variable, scFv)是由可变重链(VH)和可变轻链(VL)通过柔性肽接头连接在一起的小分子重组抗体。从杂交瘤中分离单链抗体的mRNA,逆转录成cDNA作为单链抗体基因扩增的模板,可得到包含大量不同VH和VL片段的单链抗体的基因文库。利用展示技术完成单链抗体亲和力和特异性筛选及鉴定,得到的单链抗体可通过各种表达系统成功表达单链抗体的蛋白质。虽然单链抗体分子量小,但已包含了完整抗体的抗原结合域,对抗原具有高特异性、高亲和力及低免疫原性,还具有较好的肿瘤组织穿透和扩散能力。因此,单链抗体已成为肿瘤诊疗方法开发中的研究热点。详细介绍了单链抗体的制备方法和问题,重点阐述了单链抗体在肿瘤诊断和治疗中的研究进展,以期为单链抗体制备及其治疗和诊断肿瘤提供理论依据。     

单链抗体的研究进展

单链抗体即单链抗体可变区片段（single-chain antibody variable fragment,or ScFv）是由抗体重链可变区和轻链可变区通过一段10-25个氨基酸的连接肽连接而成,其分子质量小,穿透力强,特异性好,免疫原性低,在免疫学和医学方面得到了广泛应用。本文就单链抗体的结构设计、展示系统、表达和应用方面做一综述。     

单链抗体的研究进展

单链抗体即单链抗体可变区片段(single-chain antibody variable fragment,or ScFv)是由抗体重链可变区和轻链可变区通过一段10-25个氨基酸的连接肽连接而成,其分子质量小,穿透力强,特异性好,免疫原性低,在免疫学和医学方面得到了广泛应用。本文就单链抗体的结构设计、展示系统、表达和应用方面做一综述。     

大肠杆菌表达的单链抗体柱复性的研究

单链抗体(single chain Fv,ScFv)是由抗体重链可变区V_H和轻链可变区V_L通过一段连接肽连接而成的重组蛋白。由于其分子量小,穿透力强,免疫原性低,利于基因工程操作等优点,而具有良好的应用前景。ScFv可在大肠杆菌以包含体形式高效表达,其纯化和复性是大量制备ScFv的重要环节,我们对包含体表达的抗乙肝病毒表面抗原(HBsAg)ScFv的纯化     

抗肿瘤免疫毒素稳定性的研究进展

免疫毒素（immunotoxins)是由某些细菌和植物产生的毒素蛋白与抗体或生长因子等靶向分子连接而成,用于杀伤表面带有特定抗原或受体的细胞,在试验中,免疫毒素在肿瘤周围环境中的稳定性是影响其抗肿瘤效果的主要因素之一,本文主要对几种由不同形式的抗体Fv段构建的免疫毒素的稳定性进行了比较,并对定点突变和PEG化学修饰提高免疫毒素稳定性的方法做一简要介绍。     

抗肿瘤免疫毒素稳定性的研究进展

免疫毒素 (immunotoxins)是由某些细菌和植物产生的毒素蛋白与抗体或生长因子等靶向分子连接而成 ,用于杀伤表面带有特定抗原或受体的细胞。在试验中 ,免疫毒素在肿瘤周围环境中的稳定性是影响其抗肿瘤效果的主要因素之一。本文主要对几种由不同形式的抗体Fv段构建的免疫毒素的稳定性进行了比较 ,并对定点突变和PEG化学修饰提高免疫毒素稳定性的方法做一简要介绍。     

一种新型肿瘤血管抗体Fab的基因克隆与表达

鼠单克隆抗体AA98是我室研制的一株新型抗肿瘤血管抗体,体内实验证明它可以抑制血管生成,抑制肿瘤生长。从分泌抗体AA98的杂交瘤细胞中提取总RNA,采用逆转录PCR(RT-PCR)分别扩增重链Fd及轻链κ,并进行序列测定。将Fd和κ链依次与噬菌粒pComb3H连接,构建pComb3H-AA98Fab表达载体。在大肠杆菌中表达了AA98Fab。免疫印迹表明该Fab片段识别分子量为100kD的蛋白,具有原抗体AA98的抗原特异性。AA98Fab是研究抗体AA98作用机理的工具,也为制备重组免疫毒素,尝试肿瘤血管靶向治疗实验打下了基础。     

抗TNF-α/抗ED-B双特异抗体在酵母中的分泌表达与活性分析

赋予抗TNF-α单链抗体片段(TNF-sc Fv)对炎症组织的特异性,用一段来自人清蛋白(HSA)的柔性连接肽在基因水平上连接TNF-sc Fv和抗B型纤维连接蛋白(B-FN)的额外域B(ED-B)的sc Fv L19,构建了抗TNF-α/抗ED-B单链双特异抗体Bs Db,其中B-FN为炎症组织中特异表达的抗原。Bs Db在毕赤酵母中获得了分泌表达,表达产物经鉴定和纯化制备后,进行了功能分析。结果表明,Bs Db保留了其亲本抗体TNF-sc Fv和L19对抗原的免疫反应性,能够同时结合TNF-α和ED-B,并中和TNF-α的生理作用。而且,Bs Db对抗原的亲和力及中和能力与大肠杆菌包涵体来源的亲本抗体相比显著增强。在小鼠佐剂型关节炎(AIA)模型中,Bs Db能选择性地积累和保留于小鼠的炎症关节,并快速从血浆中清除。说明Bs Db兼备炎症组织的特异性和正常组织的低毒性,在类风湿关节炎及其他慢性炎症性疾病的治疗上具有较大潜力。     

人卵母细胞样细胞体内分化模型的建立

赋予抗TNF-α 单链抗体片段 (TNF-scFv) 对炎症组织的特异性,用一段来自人清蛋白 (HSA) 的柔性连接肽在基因水平上连接TNF-scFv和抗B型纤维连接蛋白 (B-FN) 的额外域B (ED-B) 的scFv L19,构建了抗TNF-α/抗ED-B单链双特异抗体BsDb,其中B-FN为炎症组织中特异表达的抗原。BsDb在毕赤酵母中获得了分泌表达,表达产物经鉴定和纯化制备后,进行了功能分析。结果表明,BsDb保留了其亲本抗体TNF-scFv和L19对抗原的免疫反应性,能够同时结合TNF-α和ED-B,并中和TNF-α的生理作用。而且,BsDb对抗原的亲和力及中和能力与大肠杆菌包涵体来源的亲本抗体相比显著增强。在小鼠佐剂型关节炎 (AIA) 模型中,BsDb能选择性地积累和保留于小鼠的炎症关节,并快速从血浆中清除。说明BsDb兼备炎症组织的特异性和正常组织的低毒性,在类风湿关节炎及其他慢性炎症性疾病的治疗上具有较大潜力。     

IgY抗体作为导向载体对消化系统肿瘤的选择性识别作用研究

用生物治疗方法治疗肿瘤已被视为肿瘤治疗的第四大疗法,其主要是免疫治疗．包括抗体与偶合物,肿瘤疫苗等。而要想获得有效的肿瘤治疗药物．其关键是要寻找小型化的、高效的导向载体。我们的实验室以低分化腺胃癌的P110癌蛋白作为抗原,免疫SPF鸡,从卵黄中提取抗体IgY作为植物毒素的导向性载体;实验结果证明,IgY能特异性地选择识别消化系统的肿瘤组织,为进一步研究肿瘤的导向药物提供了另一理论依据。     

基于核酸适配体的肿瘤免疫治疗进展

肿瘤免疫治疗是通过调节机体的免疫功能来控制和杀伤肿瘤的一种治疗手段。针对免疫检查点的治疗等一系列临床突破使得肿瘤的免疫治疗受到了广泛重视。目前,抗体治疗和过继性细胞治疗是肿瘤免疫治疗的主要方式,但是这些方法仍具有副作用较强,实体瘤治疗难以实现,治疗费用高昂等缺点。因此改进和发展更加高效、安全、低成本的新技术仍十分必要。适配体是利用指数富集的配体系统进化技术筛选得到的单链寡核苷酸,有核酸"抗体"之称。适配体具有低免疫原性、组织穿透力强、易于化学合成与修饰等优势,且与其靶标的结合具有较好亲和力和特异性,可像抗体一样实现肿瘤的免疫治疗。对适配体在肿瘤免疫治疗相关技术中的新应用作一综述,主要包括基于免疫检查点的抗肿瘤作用、双特异性适配体的肿瘤免疫治疗、适配体靶向递送siRNA的肿瘤免疫治疗和适配体联合抗体的肿瘤免疫治疗等方面。     

抗体Fab片段的表达与应用研究进展

目前,抗体Fab片段在癌症、病毒感染和炎症等疾病的诊断治疗中越发重要,占抗体市场份额逐渐上升。相对于全长抗体,抗体Fab片段具有无须N糖基化、可用原核系统进行表达、分子小、免疫原性低等优势,使之成为研究的热点。大肠杆菌由于遗传背景清晰、使用广泛、生产成本低,因而常作为原核表达宿主。本文综述了大肠杆菌系统抗体Fab片段产量低的解决方法、Fab抗体的临床应用,并结合当前研究现状展望了Fab抗体生产的研究方向。     

信号肽优化对重组抗体分泌表达的影响及研究进展

重组抗体药物在抗肿瘤、抗自身免疫病、抗感染等领域都有较好的应用前景,且市场的需求量正在逐年上升。然而许多的抗体药物在研究、生产过程中都面临着产量低、稳定性差、活性低等问题。目前,在大规模制备抗体药物的过程中,常常利用动物细胞表达系统来生产分泌蛋白,而信号肽作为连接在分泌蛋白N端的一段氨基酸序列,能够控制蛋白质的分泌途径进而影响抗体蛋白的表达产量。简要概述了信号肽的一级结构与作用机制,同时,指出其对重组抗体蛋白分泌效率的影响途径,最后结合各种研究成果总结出信号肽序列优化策略。     

治疗性抗体的研究进展

作为一种具有靶向性的生物大分子,单克隆抗体始终是人们关注的热点之一,被广泛用于治疗肿瘤、病毒感染和抗移植排斥等。但鼠源单克隆抗体的临床应用受限于诱导产生人抗鼠抗体、肿瘤渗入量低、亲和力低和半衰期短等。随着分子生物学技术的发展及其向各学科的渗透,通过基因操作技术对抗体进行改造,可使其适用于多种疾病的治疗。抗体人源化已经成为治疗性抗体的发展趋势,同时各种抗体衍生物也不断涌现,它们从不同角度克服了抗体本身的应用局限,也为治疗人类疾病提供了利器。本文简要介绍上述技术的基本原理、特点和治疗性抗体的研究进展。     

抗FGF2人鼠嵌合抗体在HEK293T细胞中的表达优化

目的：FGF2是肿瘤血管新生过程中最重要的因子之一,因此通过制备抗FGF2人鼠嵌合抗体中和其发挥作用,以达到抑制肿瘤生长的目的。方法：利用分泌抗FGF2抗体的杂交瘤细胞株IgG9B9和人B淋巴细胞,分别克隆抗体轻链可变区V_L、重链可变区V_H和人重链恒定区C_H基因,从pComb3λ载体中扩增出人λ 链恒定区C_L基因,通过重叠PCR,将V_L,V_H和C_L,C_H片段分别连接形成嵌合抗体的轻链L和重链H,将L/H链以单独构建或串联于同一载体的方式,构建抗FGF2嵌合抗体表达载体,并通过调控元件WPRE优化载体、共转染促生长因子aFGF以及调整表达温度等方式提高嵌合抗体在真核细胞中的表达。结果：成功构建了优化表达载体PLexm-WPRE、PLexm-aFGF;L、H链基因也成功构建,并以L、H或L-F2A-H（2A连接肽将L和H连接起来）的方式分别成功连接到PLexm,PLexm-WPRE载体中。转染细胞上清的ELISA鉴定结果表明,L/H链单独构建要比串联构建的方式具有更高的表达水平,WPRE能有效促进抗体的表达而aFGF并不能促进其表达,与31、37℃相比,33℃时抗体的表达量最高,同时嵌合抗体表现出了很好的结合活性及中和活性,竞争IC50=6.25μg/ml。通过亲和层析获得了高纯度的抗FGF2嵌合抗体。结论：在33℃下,人鼠嵌合抗体基因在WPRE存在下表达量最高,且与抗原FGF2有很好的结合活性及中和活性,为临床应用奠定了基础。     

Ⅳ型胶原酶人基因工程抗体的研制

肿瘤组织内Ⅳ型胶原酶表达和活性升高与肿瘤转移密切相关 .抑制Ⅳ型胶原酶活性的物质能够有效地抑制或降低肿瘤的转移 .因此Ⅳ型胶原酶已成为恶性肿瘤辅助诊断和控制癌转移的标志分子之一 .利用噬菌体抗体展示技术 ,在人抗体库研究的基础上 ,成功地研制出一种Ⅳ型胶原酶特异人源单链抗体hCo4.该抗体主要是由抗体轻链可变区和重链可变区组成 ,分子量约为 2 7ku .ELISA和免疫印迹均证明hCo4能够与Ⅳ型胶原酶特异结合 ,是目前所报道的Ⅳ型胶原酶特异抗体中分子量最小的人基因工程抗体 .该抗体的亲和力与从分泌抗Ⅳ型胶原酶单抗的杂交瘤细胞制备的鼠源单链抗体亲和力相同 .它有可能成为一种研究Ⅳ型胶原酶与肿瘤转移相互关系的工具以及用于肿瘤免疫诊断和治疗 .     

双特异性抗体构建在肿瘤临床治疗中的应用

双特异性抗体(Bispecific antibody,BsAb)是具有两个不同抗原结合位点的抗体,可分为含Fc段和不含Fc段的BsAb,不同结构的BsAb具有不同的特点和应用领域。相比于传统的单克隆抗体,BsAb的灵敏度和特异性更高。更重要的是,BsAb具有募集免疫细胞、双重阻断信号通路等功能,在免疫诊断和治疗中扮演重要角色。随着全球环境的恶化以及人们生活习惯的不规律,肿瘤的发病率越来越高,成为仅次于心脑血管疾病的全球第二大致死疾病,全球每年有1200万新发癌症病例。肿瘤的治疗手段包括手术切除、放化疗和靶向治疗等。肿瘤免疫疗法是近几年新兴的治疗方法,其通过激发自身免疫系统的能力来清除肿瘤细胞。传统的单抗药物虽在肿瘤靶向治疗和免疫治疗中取得了一定的疗效,但肿瘤具有高度的异质性和可塑性,常常引发肿瘤耐药性的出现。双特异性抗体能够同时靶向多个靶点,目前已用于肿瘤的临床治疗,并取得了一定的治疗效果。文中就双特异性抗体在肿瘤临床治疗中的研究进展和应用作一综述。     

基于FFPE组织切片的膀胱癌N-连接糖链原位酶解及分析

目的 研究膀胱癌FFPE组织切片的N-连接糖链,发现膀胱癌FFPE肿瘤组织的异常N-连接糖链修饰情况。方法 发展基于FFPE组织切片原位提取N-连接糖链的实验流程。通过PNGase F酶切FFPE组织解释放N-连接糖链。对N-连接糖链自由端进行全甲基化修饰。通过MALDI-TOF/TOF-MS检测N-连接糖链的相对含量。进行数据库匹配,确定N-连接糖链的可能糖型。ROC分析用于预测显著差异N-连接糖链作为预测膀胱癌生物标志物的准确度。结果 MALDI-TOF/TOF-MS检测泛甲基化修饰N-连接糖链的数据显示,在16例膀胱癌患者的肿瘤和癌旁组织的3次重复实验中,肿瘤组织中蛋白质高甘露糖型N2H6、N2H7、N2H8、N2H9和复杂型N5H6F1糖链修饰水平显著上升,同时高甘露糖型N2H5、杂合型N3H5以及复杂型N3H4、N4H4、N5H6F1S2糖链修饰水平显著下降。ROC分析显示,双天线型N-连接糖链N3H4（AUC=0.90）和N4H4（AUC=0.91）在单独或者共同区分膀胱癌患者肿瘤组织和癌旁组织中都具有很好的可靠性,可能成为膀胱癌的潜在生物标志物。结论 膀胱癌FFPE肿瘤组织中存在蛋白质异常N-糖基化修饰,N-连接糖链N3H4和N4H4或可成为膀胱癌的潜在生物标志物。     

抗TNFα抗体Fab片段在大肠杆菌内表达的优化

[目的]筛选在大肠杆菌内对抗TNFα抗体Fab片段转运效率最高的信号肽,并优化Fab片段表达的培养条件。[方法]通过对抗TNFα抗体Fab片段连接不同的信号肽序列获得了5种分泌载体并完成了重组蛋白的表达,通过Westen Blot检测蛋白表达情况并筛选出最适信号肽,通过正交试验优化了培养条件。[结果]对周质重组蛋白抗TNFα抗体Fab片段转运效率最高的信号肽为麦芽糖结合蛋白MalE,周质重组蛋白的最佳诱导条件为温度29℃、时间9 h、p H7. 5、IPTG浓度2. 0 mmol/L。[结论]通过信号肽筛选和培养条件优化,促进了菌体对周质重组蛋白抗TNFα抗体Fab片段的表达,其中最佳信号肽MalE对目的蛋白的相对表达量为1. 3。     

片段抗体纯化工艺的优化

以单克隆抗体为特异性载体标记放射性核素用于肿瘤病人的导向治疗 ,已取得很好的效果。用蛋白酶水解全抗体得到的Ｆ(ａｂ′) 2 片段 ,由于去除了Ｆｃ段 ,减小了人抗鼠异种蛋白排斥反应 ,具有分子量小 ,到达肿瘤部位迅速 ,血液本底和非瘤组织的清除快等优点 ,较之全抗体有更大应用潜力。但Ｆ(ａｂ′) 2片段性质不稳定 ,制备工艺复杂 ,采用旧的纯化工艺如分子筛、离子交换、亲和色谱[1～ 3] 等很难制备出符合临床应用质量标准的片段抗体。为此 ,我们在ＦＰＬＣ上建立了疏水作用色谱法纯化Ｆ(ａｂ′) 2 片段 ,取得了理想的结果。本文报道三组不…