剛剛在Nature Biotechnology上發(fā)表的一篇論文概述了一種篩選一個(gè)人用于快速治療發(fā)現(xiàn)的多種抗體的開創(chuàng)性方法?？贵w蛋白質(zhì)是人類免疫系統(tǒng)的重要組成部分，專門針對(duì)外來(lái)病毒和細(xì)菌，在過(guò)去的幾十年里，它們已成為增長(zhǎng)最快的一類藥物。

新技術(shù)使得更容易發(fā)現(xiàn)新的抗體藥物分子，同時(shí)也更多地了解疫苗和感染的免疫反應(yīng)。這些進(jìn)展可以更好地預(yù)防和治療埃博拉病毒，艾滋病毒，流感和愛(ài)潑斯坦 - 巴爾病毒等疾病。

“這些技術(shù)為人類免疫保護(hù)提供了一個(gè)新窗口，這是我們以前從未見(jiàn)過(guò)的，”堪薩斯大學(xué)化學(xué)與石油工程和制藥化學(xué)助理教授兼聯(lián)合主要作者Brandon DeKosky說(shuō)。“它們將大大加速抗體藥物的開發(fā)，并可能導(dǎo)致更有效的疫苗。”

DeKosky說(shuō)，關(guān)鍵的創(chuàng)新為這項(xiàng)新研究奠定了基礎(chǔ)，包括20世紀(jì)90年代蛋白質(zhì)展示系統(tǒng)的發(fā)展，從2000年代開始的抗體發(fā)現(xiàn)的改進(jìn)，以及在2010年開發(fā)識(shí)別天然配對(duì)抗體序列的技術(shù)。這篇新論文以全新的方式結(jié)合了這三個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的抗體分析和篩選，在此過(guò)程中產(chǎn)生了幾種新的高效抗體。

DeKosky與德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的Bo Wang，Andy Ellington和George Georgiou以及美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的Nancy Sullivan和John Mascola共同撰寫了一份技術(shù)，以快速篩選數(shù)百萬(wàn)人類B細(xì)胞。確定它們含有的抗病毒抗體。

“抗體分子由B細(xì)胞編碼，由兩種不同的基因組成，稱為重鏈和輕鏈，”KU研究員說(shuō)。“來(lái)自重鏈和輕鏈的VH和VL部分分別是提供特異性病毒靶向的抗體基因的部分。因此，VH和VL部分是重點(diǎn)用于抗體篩選和發(fā)現(xiàn)的重要區(qū)域。 “。

先前抗體發(fā)現(xiàn)的努力通常依賴于單細(xì)胞克隆，這導(dǎo)致了數(shù)十種實(shí)驗(yàn)或批準(zhǔn)的藥物治療。然而，單細(xì)胞克隆具有幾個(gè)主要缺點(diǎn)，因?yàn)槠涑杀痉浅８卟⑶覂H限于對(duì)人抗體庫(kù)存的一小部分進(jìn)行取樣。

“因?yàn)榭贵w來(lái)自兩個(gè)不同的基因 - 兩者都是高度可變的并且包含在單個(gè)B細(xì)胞中 - 我們需要集體進(jìn)行單細(xì)胞操作以恢復(fù)完整的抗體基因，”DeKosky說(shuō)。“傳統(tǒng)的單細(xì)胞克隆非常昂貴且耗時(shí)。這里描述的方法克服了這些限制，并且可以在學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)室的單個(gè)實(shí)驗(yàn)中篩選數(shù)百萬(wàn)個(gè)產(chǎn)生抗體的細(xì)胞。”

先前方法的局限性是導(dǎo)致用于篩選天然抗體文庫(kù)的新技術(shù)的發(fā)展的主要推動(dòng)因素。

“非天然基因配對(duì)過(guò)去曾被使用，因?yàn)樗菀鬃龅?，但發(fā)現(xiàn)的抗體質(zhì)量通常不足以產(chǎn)生有效的藥物，這些抗體的合成性質(zhì)使其難以理解人體免疫反應(yīng)，“德科斯基說(shuō)。“通過(guò)在整個(gè)過(guò)程中保持天然抗體基因配對(duì)，我們發(fā)現(xiàn)了天然存在的抗體。一路上，我們發(fā)現(xiàn)了非常有效的抗體，并且更多地了解了人體對(duì)疫苗接種和自然感染的免疫反應(yīng)。”

接下來(lái)，研究人員將應(yīng)用這種新的平臺(tái)技術(shù)來(lái)尋找可以作為藥物治療基礎(chǔ)的其他有希望的抗體。

“我們的主要?jiǎng)訖C(jī)是能夠非常詳細(xì)地了解人體抗體反應(yīng)，這對(duì)于新的治療藥物發(fā)現(xiàn)和疫苗設(shè)計(jì)至關(guān)重要，”DeKosky說(shuō)。“發(fā)現(xiàn)新抗體的有希望的來(lái)源包括來(lái)自HIV病人的捐獻(xiàn)血液樣本以及對(duì)病毒具有強(qiáng)大免疫反應(yīng)的人，以及接種疫苗的個(gè)體，以便我們能夠了解這些疫苗是如何起作用的。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有效的中和抗體時(shí)，它可以導(dǎo)致新的疫苗策略和新的治療候選藥物。“

多項(xiàng)撥款和合同支持了這項(xiàng)工作，包括國(guó)立衛(wèi)生研究院，國(guó)家過(guò)敏和傳染病研究所疫苗研究中心的內(nèi)部研究計(jì)劃，萊多斯生物醫(yī)學(xué)研究公司和國(guó)防威脅減少機(jī)構(gòu)。

DeKosky說(shuō)，大量的學(xué)生和研究實(shí)習(xí)生參與了這個(gè)項(xiàng)目，包括UT-Austin，NIH和KU。

“這是學(xué)術(shù)研究與科學(xué)培訓(xùn)之間協(xié)同作用的一個(gè)典型例子，學(xué)員通過(guò)參與更大的科學(xué)項(xiàng)目來(lái)學(xué)習(xí)，”他說(shuō)。“這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)有好幾年了，許多本科生，研究生和博士后現(xiàn)在已經(jīng)過(guò)渡到他們職業(yè)生涯的下一個(gè)階段。我們每個(gè)人都在過(guò)渡到不同的地方時(shí)帶來(lái)了這些新的技能和想法。”

KU研究人員表示，這些技術(shù)正在應(yīng)用于針對(duì)學(xué)術(shù)界，政府和私營(yíng)部門廣泛的疾病目標(biāo)的藥物發(fā)現(xiàn)。

“在我的實(shí)驗(yàn)室中，我們正在繼續(xù)開發(fā)和改進(jìn)這些系統(tǒng)，并將它們用于更多地了解免疫反應(yīng)并發(fā)現(xiàn)新的治療方法，”DeKosky說(shuō)。“我們非常高興能將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于KU的一系列激動(dòng)人心的研究問(wèn)題，敬請(qǐng)期待!”