単一B細胞選別プラットフォーム
モノクローナル抗体(mAb)は抗体医薬品の先駆けであり、100種類以上のモノクローナル抗体が癌、感染症の治療薬として承認され、独自の医薬品開発市場を形成し、独自の治療価値を示しています。シングルB細胞抗体技術は、新世代の抗体開発技術として、単一B細胞から抗体を効率的かつ迅速に分離することができ、ハイブリドーマやファージディスプレイに続く抗体生産技術のブレークスルーです。シングルB細胞ソーティング技術は、ウサギ、マウス、ラクダ、ヒツジ、ニワトリなど、複数の種に対する抗体生成に使用できます。シングルB細胞技術は、高い特異性、高い活性、高い親和性などの優れた利点があります。シングルB細胞ソーティングプラットフォームに基づいて、Alpha Lifetechはスクリーニング時間と高品質の抗体の取得において優位性を持っています。抗原設計、合成、修飾、動物免疫、シングルB細胞濃縮スクリーニング、シングルセルシーケンス、ハイスループットスクリーニング、発現、精製、機能検証などのワンストップ技術サービスを提供し、顧客の多様なニーズに対応します。
単一B細胞スクリーニング技術の概要
単一B細胞スクリーニング法は、主にランダム分離法と抗原選択的分離法に分けられます。ランダム分離は抗原選択的分離よりも高濃度のサンプルに適用でき、B細胞のみが分離されます。操作は簡単ですが、多くの作業が必要で、抗原特異的分離の最初のステップとしてよく使用されます。抗原特異的分離法は、抗腫瘍抗体や自己免疫抗体などの特異抗体の含有量が低い状況に適しています。抗原と抗体の特異的結合の免疫学的原理を使用して特定のB細胞を分離するのは比較的複雑です。一般的に使用される分類方法とその長所と短所を表に示します。
| アプローチ | 利点 | デメリット | |
|---|---|---|---|
| ランダム 分離 | マイクロマニピュレーション | 設備要件が低い 簡単な操作 | 低効率 限られた種類の単離細胞 |
| レーザーマイクロダイセクション | 高精度な位置決め 簡単な操作 サンプルから類似の細胞を視覚的に選択し、不純物を除去する | 複雑なサンプル調製プロセス 自動化できない | |
| 蛍光活性化細胞選別 | 高精度と高効率 高度な自動化 幅広い用途 | 複雑な操作 高い設備要件 | |
| 抗原選択的分離 | 多パラメータによるフルオロクロム標識抗原 | 高精度と高効率 高度な自動化 高スループットおよび多パラメータ 様々な段階のB細胞を分離する能力 | 複雑な操作 高い設備要件 |
| 抗原コーティングされた磁気ビーズ | 簡単な操作 高い再現性 標的B細胞を濃縮することができる | 複雑な操作 磁気ビーズは細胞の生物学的活性に影響を与え、分離後の培養や操作には適さない。 | |
| マイクロ彫刻 | 高効率 高速 | 高い設備要件 低効率 | |
| チップ上の免疫スポットアレイアッセイ | 高度な自動化 高精度と高効率 | 複雑な操作 高コスト |
単一B細胞スクリーニング抗体サービスプロセス
動物の予防接種
実験動物(マウス、ウサギなど)に対して免疫刺激を与えるための適切な抗原を選択し、それによって動物がその抗原に対する特異的な抗体を産生できるようにする。
動物免疫は抗体産生の初期段階である。動物免疫とは、生物自身の体液性免疫応答機構を利用し、抗原を継続的に刺激することで、動物が強い免疫応答を起こし、特定の抗原に対する特異的な抗体を分泌させる方法である。
B細胞の採取と濃縮
免疫動物の末梢血、脾臓、またはリンパ節からB細胞を分離した。これらのB細胞は、特定の抗原に対する抗体を産生するように免疫学的に刺激された。
物理的または化学的方法(密度勾配遠心分離、磁気ビーズ分離など)により、B細胞を濃縮し、不純物細胞を除去し、B細胞の純度と後続の分離効率を向上させる。

図1 ウサギモノクローナル抗体のクローニングと調製。参考文献:単一B細胞のクローニングとウサギモノクローナル抗体の作製)
B細胞選別
蛍光活性化細胞選別法(FACS)、磁気細胞分離法(MACS)、マイクロ流体細胞選別法(MCS)などのハイスループットスクリーニング技術を抗原特異的標識と組み合わせることで、濃縮されたB細胞から個々のB細胞を選別し、標的抗体を産生することができる。
混合B細胞集団から単一のB細胞を分離した場合、その抗体遺伝子を単一細胞シーケンス技術で配列決定し、重鎖可変領域(VH)と軽鎖可変領域(VL)のDNA配列情報を取得するために解析する必要があります。単一細胞シーケンス技術は、主に単一細胞分離、細胞内核酸増幅、およびシーケンス解析の3つのステップから構成されます。単一細胞シーケンスの原理は、分離された単一細胞の微量な全ゲノムDNAまたはRNAを増幅し、ハイスループットシーケンスのために高カバレッジの完全なゲノムまたはトランスクリプトームを取得することです。
ハイスループットスクリーニングにより、数千個のB細胞の抗体遺伝子配列を一度に取得できるため、抗体発見の速度が大幅に向上する。これらの配列情報は、抗体ライブラリーの構築やスクリーニングにさらに活用できる。

図2 単一B細胞の捕捉、ライブラリー構築、ハイスループットスクリーニングおよびシーケンスの概略図。(参照元: 大規模並列シングルセルB細胞受容体シーケンスにより、多様な抗原反応性抗体の迅速な発見が可能になる。()
抗体遺伝子増幅
単一のB細胞を切断してmRNAを放出する。次に、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)により、重鎖可変領域(VH)および軽鎖可変領域(VL)のcDNA配列を増幅した。
抗体の発現と精製
増幅した可変領域遺伝子を定常領域遺伝子を含むベクタープラスミドに挿入し、モノクローナル抗体発現プラスミドを構築した。次に、適切な発現系(CHO細胞などの真核生物発現系、または大腸菌などの原核生物発現系)を選択して発現させ、生物活性を有するモノクローナル抗体を得た。細胞培養物から発現した抗体を抽出・精製するためにプロテインAアフィニティークロマトグラフィーを用い、高品質の組換えモノクローナル抗体を得た。
抗体検証
抗体の特異性、親和性、および生物学的活性をELISA、ウェスタンブロット、フローサイトメトリー、および免疫共沈降法によって検証し、抗体の性能が期待を満たしていることを確認します。抗体検証は、抗体の品質と信頼性を確保する上で重要なステップです。
免疫原の要件
(1)組換えタンパク質:2.5 mg以上、タンパク質純度>85%、タンパク質分子量>10 kDa、可溶性タンパク質濃度0.5~5 mg/mL。抗原親和性精製が必要な場合は、さらに10 mgの組換えタンパク質が必要です。
(2)ポリペプチドおよび小分子:裸のペプチドは10mg以上、ペプチド純度は90%以上、アミノ酸数は10以上、KLH/BSA/OVAまたはその他のキャリアタンパク質と結合。小分子は事前に構造評価が必要。
単一B細胞選別サービスワークフロー
| 手順 | サービスコンテンツ | タイムライン |
|---|---|---|
| ステップ1:動物への免疫接種とELISAによる検出 | (1)動物に4〜5回免疫を行い、4回目の投与から血清を採取してELISA法で抗体価を検出した(タンパク質抗原ELISA血清価>10⁵、ペプチド抗原ELISA血清価>10⁴)。 同時に、免疫前および免疫後の血清0.1mlを検査のために顧客に送付します。抗体価が基準を満たさない場合は、免疫を継続するか、顧客がプロジェクトの中止を要求し、免疫部分の費用のみが請求されます。 (2)力価が基準を満たした場合、全血からPBMC細胞を分離した。 | 10~12週間 |
| ステップ2:単一B細胞の選別 | (1)脾臓を採取し、単一B細胞懸濁液を調製し、末梢血を採取し、PBMC細胞を分離した。 (2)免疫抗原マーカーFITCおよびAF648。 (3)二重蛍光フローソーティング+単一B細胞クローン培養。 (4)ELISAによる同定+陽性クローンのシーケンス解析。 | 2~3週間 |
| ステップ3:抗体の発現と検証 | (1)6~10配列遺伝子合成+哺乳類発現試験検証。 (2)ELISAによる同定。 | 3~4週間 |
| ステップ4:配送 | (1)抗体配列:4〜6種類の抗体配列(発現していない配列はまとめて送付される)。 (2)各発現配列は0.2mgの抗体を供給した。 (3)実験報告 | 1週間 |
ご不明な点がございましたら、いつでもお気軽にお問い合わせください。
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2018年7月16日 

