抗体为什么要重组制造?

考虑到不良抗体可能是造成科学可重复性危机的很大一部分原因，任何减少批次间可变性的努力都是受欢迎的。

一家计划在这一领域提供帮助的公司是“绝对抗体”，他们相信重组抗体是前进的方向。为了了解更多关于用重组技术制造抗体的知识，我们采访了首席科学官Ian Wilkinson博士。

Michele Wilson (MW):什么是重组抗体?它们与单克隆抗体有什么不同?

伊恩·威尔金森(IW):理论上，单克隆抗体与抗原上的单个表位结合，这意味着样本内的所有抗体都是相同的(不像多克隆抗体)。传统上，单克隆抗体是由免疫动物与骨髓瘤细胞融合产生抗体的b细胞产生的。这就产生了一个不朽的产生抗体的细胞，称为杂交瘤。绝大多数试剂抗体是杂交瘤产生的。杂交瘤有许多局限性:它们可以经历遗传漂变，导致批量到批量的变异性;它们可能在基因上不稳定，停止表达抗体;大约三分之一的杂交瘤实际上不是单克隆的，并且含有额外的抗体基因这篇论文，而我们的这里是博客文章）.

虽然杂交瘤来源的单克隆抗体具有功能特征，但抗体的确切序列尚不清楚。重组抗体是一种单克隆抗体，其序列已被识别，然后合成生产;例如，在人胚胎肾(HEK)或中国仓鼠卵巢(CHO)细胞中。由于重组抗体是在序列水平上定义的，您可以保证生产真正的单克隆抗体，没有批次与批次之间的差异。最重要的是，获得该序列打开了无数抗体工程的机会(这将在后面的问题中讨论)。

马克-韦伯:你能给我们介绍一下主要步骤吗?抗体基因是如何恢复、扩增和克隆的?

IW:从杂交瘤细胞系获得抗体序列通常涉及识别和扩增细胞中的抗体编码mRNA转录本，这可以使用引物来扩增抗体可变结构域(也称为“结合结构域”或“v区”)的遗传序列。实现这一目标的两种主要方法是v区PCR和5 ' RACE。这些方法的局限性在于它们是低通量的，不能提供定量，通常会被额外的抗体链和其他并发症减慢，并且使用预定义的引物可能会在抗体序列中引入伪产物。

在Absolute Antibody，我们的做法略有不同。我们使用随机引物通过高通量下一代测序(NGS)对整个mRNA转录组进行测序，并开发了一种专有软件算法来分析大量的测序数据并提取抗体序列。从那里抗体基因可以合成和克隆到表达载体使用标准的分子生物学技术。这种方法可以应用于任何抗体种类和同型，返回杂交瘤中存在的所有抗体序列及其相对丰度，并允许我们一次处理50+杂交瘤。

MW:使用重组抗体的好处是什么?

IW:所有重组抗体的生产都从DNA序列开始，这意味着定义的抗体将被生产出来，其纯度高于传统的单克隆抗体，且批次之间的差异最小。在过去的几年里，生命科学研究的可重复性越来越受到关注，而抗体的特征很差被指出是罪魁祸首．(参见:a2015年自然杂志文章由110多名科学家签署，呼吁在所有生命科学研究中实现抗体标准化)。

使用重组抗体意味着研究人员可以参考在序列水平上绝对定义的试剂，为其他科学家复制和建立特定结果提供最高水平的可重复性。

此外，有了可用的序列，像Absolute Antibody这样的工程师可以更进一步，开始定制抗体，以更好地适应不同的应用。研究人员可以选择传统单克隆技术无法实现的选择。重组抗体技术从上世纪80年代就已经出现，但该技术主要局限于制药行业，直到2012年Absolute antibody公司成立，目的是将工程抗体引入更广泛的生命科学界。

MW:一旦你有了抗体的可变结构域序列，可以应用哪些工程机会?

IW:工程学让我们可以轻松地切换抗体种类和格式，这为研究人员在考虑实验试剂时提供了更多的选择，或者将抗体与宿主生物匹配以降低免疫原性在活的有机体内研究。每个重组抗体在绝对抗体的目录是在一系列的物种和格式。

更进一步，我们可以设计和生产非igg抗体同型，如IgE和IgM，用作校准器和对照物。或者，我们可以在抗体常数区引入突变来去除Fc受体(Fcγ r)结合废除ADCC在活的有机体内或减少流式细胞仪的背景染色。我们还可以制造抗体片段，或将多种抗体特异性组合成双特异性和三特异性抗体-无论应用需要。我们可以设计的抗体格式的数量几乎是无限的。

下图总结了一些抗体工程的例子:

该图显示了切换可变结构域(VH或VL)如何创建与来自不同物种的抗原结合或作为不同同型或亚型存在的抗体。图片来源:Absolute Antibody

MW:目前，在研究中使用的抗体中，重组抗体的比例大致是多少?你认为这种情况会改变吗?如果有，怎么做?

IW:这很难得到一个准确的数字。我们相信在试剂市场上至少有70万种单克隆抗体。对已知重组抗体供应商的分析表明，研究人员所能获得的抗体中，最多只有3%是重组制造的。大型抗体供应商开始在他们的产品范围内提供重组产品，但我们仍然是唯一的抗体公司，完全是重组的。

然而，由于重组抗体缺乏批对批的可变性和开辟工程可能性的能力，对重组抗体的需求正在迅速增加。因此，我们预计使用重组抗体的趋势将继续增长。

MW:关于抗体工程，最让你兴奋的是什么?

IW:双特异性抗体在临床中已经真正起飞，临床前和临床数据显示，其效力远远超过单特异性抗体或联合抗体疗法。在Absolute Antibody，我们已经为更广泛的研究群体提供了双特异性抗体双特异性试剂为小鼠免疫治疗研究量身定制。这在试剂市场上是世界首创，使研究人员和药物开发人员能够更容易地在小鼠模型中评估潜在的双特异性组合。

我们也对利用工程技术改善抗体感到兴奋。”在活的有机体内性能，特别是通过将抗体种类与宿主生物匹配以降低免疫原性。例如，我们最近显示与传统的大鼠单克隆抗体相比，一种与物种匹配的工程抗体能够更彻底、更持久地耗尽小鼠体内的CD8+ t细胞。通过展示这些新的选择并使它们易于获得，我们希望科学界的创造力将帮助我们推动工程抗体试剂的下一个重大进展。

伊恩·威尔金森接受了科技网络科学作家米歇尔·威尔逊的采访。188金宝搏备用