微流控技术鉴定具有治疗潜力的罕见抗体

科学家开发了一种新型的微流体平台，能够从大量的人类B细胞中快速分离和识别罕见的抗体。他们的研究结果发表在通信生物学．这项技术可能具备支持和加强未来新型疫苗和生物制药开发的能力。

背景

最近在人类中发现了具有高效力的抗体，具有治疗多种疾病的潜力，包括癌症、自身免疫性疾病和微生物感染。¹这些“强效抗体”有可能成为强大的免疫疗法，而且也被认为比“更传统的”啮齿动物工程抗体的免疫原性更低，²然而，负责产生这些有吸引力的抗体的B细胞在恢复期个体中是罕见的。目前明显缺乏能够识别这些B细胞的工具，因此很难利用这种抗体类型的治疗潜力-直到现在。

“与在小鼠或大鼠体内成熟的抗体相比，人类来源的抗体可能最适合治疗人类疾病。”解释，Sarav Rajan，科学家，抗体发现和蛋白质工程，MedImmune，该研究的第一作者。

方法和发现

利用他们的微流体平台，研究人员能够在不到1小时内将100万个单独的B细胞封装在不同的微观水滴中。这项技术意味着他们能够在短短1个月内识别和纯化抗原特异性抗体。

“将微流体应用于生物学是相当新的，将其用于单细胞捕获更是如此，但我们可以看到这一领域正在形成势头。”Rajan表示。


从数百万个细胞中，VH和VL转录本进行扩增和配对，形成“表达就绪”单链变量片段(scFv)库。一旦生成，这个库就应用于多种技术，包括;高通量筛选、噬菌体展示和下一代测序，使研究人员能够“富集抗原特异性克隆”。¹研究小组筛选了健康个体的B细胞库，以确定能够结合流感血凝素(HA)的抗体。然后选择这些抗体进行交叉反应。该小组中的7个单克隆抗体显示出广泛的反应性，针对不同的临床相关流感HA亚型。

未来的意义

作者强调，这是发现源自人类自然剧目的抗体的最有效和最可靠的方法之一。他们还强调了它在对抗埃博拉病毒、寨卡病毒和其他新出现的传染病方面的潜在价值。

Rajan评论说:“由于我们以DNA形式捕获了非常稳定的基因库，我们设想从许多个体中生成的文库可以被存档、扩大、合并和筛选，以与任意数量的目标结合。我们也希望这种方法发现抗体的速度能使它非常适合于发现运动，以对抗新出现的感染。”

项目包括人类免疫组计划，以及其他大规模的NGS计划也可能受益。¹

Rajan还强调了该技术在疫苗学领域的潜力:“该技术还可以促进合理的疫苗设计。识别与共享表位结合的抗体的能力，例如针对多种病毒亚型的抗体，通常是该领域的研究对象，因为它们可以为制造覆盖面更广的疫苗指明一条道路。”

作者认为，该方法可以被广泛采用，因为该项目的设备价格“完全在大多数实验室的承受范围内”。该技术的应用不仅限于人类抗体的检测，还可以用于从其他物种中分离抗体，只要它们的v基因序列信息是可用的。

“我们希望这种方法将有助于从人类身上挖掘天然抗体，以应对疾病。虽然我们强调了该技术在传染病治疗中的应用，但众所周知，抗体也涉及包括癌症在内的其他疾病，看看这种方法如何加速这些领域的发现将是很有趣的。”Rajan结束。

Sarav Rajan接受了科技网络科学作家Laura Elizabeth Mason的采访。188金宝搏备用

参考文献

1. Rajan S, Kierny, MR, Mercer A, Wu J, Tovchigrechko A, Wu H, Dall’Acqua WF, Xiao X, Chowdhury PS.重组人B细胞库能够筛选罕见的、特异性的和天然配对抗体。通讯生物。2018。doi: 10.1038 / s42003 - 017 - 0006 - 2