Platform voor het sorteren van individuele B-cellen
Monoklonale antilichamen (mAb's) zijn de pioniers op het gebied van antilichaamgeneesmiddelen. Meer dan 100 monoklonale antilichamen zijn goedgekeurd voor de behandeling van kanker en infectieziekten, en hebben een eigen markt voor geneesmiddelenontwikkeling. Ze tonen hun unieke therapeutische waarde aan. De technologie voor het isoleren van antilichamen uit individuele B-cellen, een nieuwe generatie antilichaamontwikkelingstechnologie, maakt het mogelijk om efficiënt en snel antilichamen te isoleren uit individuele B-cellen. Dit is een doorbraak in de antilichaamproductietechnologie na hybridoma's en faagdisplay. Deze technologie kan worden gebruikt voor de productie van antilichamen tegen meerdere diersoorten, zoals konijnen, muizen, kamelen, schapen en kippen. De technologie voor het isoleren van individuele B-cellen heeft uitstekende voordelen, zoals een hoge specificiteit, hoge activiteit en hoge affiniteit. Dankzij het platform voor het isoleren van individuele B-cellen heeft Alpha Lifetech voordelen op het gebied van screeningstijd en het verkrijgen van hoogwaardige antilichamen. Het bedrijf biedt een totaaloplossing voor technische diensten, zoals antigeenontwerp, -synthese en -modificatie, dierimmuniteitstesten, screening van individuele B-cellen, single-cell sequencing, high-throughput screening, expressie en zuivering, en functionele verificatie, om aan de uiteenlopende behoeften van klanten te voldoen.
Samenvatting van screeningstechnieken voor individuele B-cellen
Methoden voor het screenen van individuele B-cellen worden hoofdzakelijk onderverdeeld in willekeurige isolatie en antigeenselectieve isolatie. Willekeurige scheiding is geschikt voor monsters met een hoge concentratie antigenen, terwijl bij antigeenselectieve isolatie alleen B-cellen worden geïsoleerd. Deze methode is eenvoudig in gebruik, maar vereist veel werk en wordt vaak gebruikt als eerste stap bij antigeenselectieve scheiding. De antigeenselectieve scheidingsmethode is geschikt voor situaties waarin de concentratie van specifieke antilichamen, zoals antitumorantilichamen en auto-immuunantilichamen, laag is. Het is relatief complex om specifieke B-cellen te isoleren door gebruik te maken van het immunologische principe van antigeen- en antilichaamspecifieke binding aan het oorspronkelijke antigeen. De meest gebruikte methoden en hun voor- en nadelen worden in de tabel weergegeven.
| Benaderingen | Voordelen | Nadelen |
| Willekeurig Isolatie | Micromanipulatie | Lage eisen aan de apparatuur Eenvoudige bediening | Lage efficiëntie Beperkt aantal typen geïsoleerde cellen |
| Laser-capture microdissectie | Hoge positioneringsnauwkeurigheid Eenvoudige bediening Selecteer visueel gelijksoortige cellen uit het monster en verwijder onzuiverheden. | Ingewikkeld proces van monstervoorbereiding Onvermogen om te automatiseren |
| Fluorescentie-geactiveerde celsortering | Hoge nauwkeurigheid en efficiëntie Hoge mate van automatisering Brede toepassingsmogelijkheden | Ingewikkelde operatie Hoge eisen aan de apparatuur |
| Antigeenselectieve isolatie | Fluorochroom-gelabelde antigenen via multiparameter | Hoge nauwkeurigheid en efficiëntie Hoge mate van automatisering Hoge doorvoer en meerdere parameters Mogelijkheid om B-cellen in verschillende stadia te isoleren | Ingewikkelde operatie Hoge eisen aan de apparatuur |
| Magnetische kralen met antigeencoating | Eenvoudige bediening Hoge herhaalbaarheid Kan doelgerichte B-cellen verrijken | Ingewikkelde operatie Magnetische kralen beïnvloeden de biologische activiteit van cellen en zijn niet bevorderlijk voor de kweek en werking na isolatie. |
| Microgravure | Hoge efficiëntie Hoge snelheid | Hoge eisen aan de apparatuur Lage efficiëntie |
| Immunospot array-assay op een chip | Hoge mate van automatisering Hoge nauwkeurigheid en efficiëntie | Ingewikkelde operatie Hoge kosten |
Screeningproces voor individuele B-cellen met antilichamen
Dierenimmunisatie
Selecteer het juiste antigeen voor de proefdieren (zoals muizen, konijnen, enz.) voor immuunstimulatie, zodat ze specifieke antilichamen tegen het antigeen kunnen produceren.
Dierlijke immunisatie is de eerste fase van antilichaamproductie. Bij dierlijke immunisatie wordt gebruikgemaakt van het humorale immuunresponsmechanisme van het organisme zelf. Door continue stimulatie met antigenen ontwikkelen dieren een sterke immuunrespons en scheiden ze vervolgens specifieke antilichamen af tegen specifieke antigenen.
Verzameling en verrijking van B-cellen
B-cellen werden geïsoleerd uit perifeer bloed, milt of lymfeklieren van immuun dieren. Deze B-cellen werden immunologisch gestimuleerd om antilichamen tegen specifieke antigenen te produceren.
Door middel van fysische of chemische methoden (zoals dichtheidsgradiëntcentrifugatie, scheiding met magnetische kralen, enz.) kunnen B-cellen worden verrijkt, onzuivere cellen worden verwijderd, de zuiverheid van de B-cellen worden verbeterd en de efficiëntie van de daaropvolgende scheiding worden verhoogd.
B-cel sortering
Fluorescentie-geactiveerde celsortering (FACS), magnetische celscheiding (MACS), microfluïdische celsortering (MCS) of andere high-throughput screeningtechnieken, in combinatie met antigeenspecifieke labeling, kunnen worden gebruikt om individuele B-cellen uit verrijkte B-cellen te screenen om gerichte antilichamen te produceren.
Wanneer een enkele B-cel wordt geïsoleerd uit een gemengde B-celpopulatie, moeten de antilichaamgenen ervan worden gesequenced met behulp van single-cell sequencing-technologie en geanalyseerd om de DNA-sequentie-informatie van de variabele regio van de zware keten (VH) en de variabele regio van de lichte keten (VL) te verkrijgen. Single-cell sequencing-technologie omvat hoofdzakelijk drie stappen: isolatie van de enkele cel, intracellulaire nucleïnezuuramplificatie en sequentieanalyse. Het principe van single-cell sequencing is het amplificeren van de sporen van het volledige genoom-DNA of -RNA van geïsoleerde enkele cellen om een compleet genoom of transcriptoom met een hoge dekking te verkrijgen voor high-throughput sequencing.
Door middel van high-throughput screening kunnen de gensequenties van duizenden B-cellen tegelijk worden verkregen, waardoor de snelheid van antilichaamontdekking aanzienlijk wordt verhoogd. Deze sequentie-informatie kan vervolgens worden gebruikt voor de constructie en screening van antilichaambibliotheken.
amplificatie van het antilichaamgen
Een enkele B-cel wordt gesplitst om mRNA vrij te maken. Vervolgens werden de cDNA-sequenties van het variabele gebied van de zware keten (VH) en het variabele gebied van de lichte keten (VL) geamplificeerd door middel van reverse transcriptie-polymerasekettingreactie (RT-PCR).
Antilichaamexpressie en -zuivering
Het geamplificeerde gen van het variabele gebied werd ingevoegd in het vectorplasmide met het gen van het constante gebied om het expressieplasmide voor monoklonale antilichamen te construeren. Vervolgens werd het geschikte expressiesysteem (een eukaryotisch expressiesysteem zoals CHO-cellen of een prokaryotisch expressiesysteem zoals Escherichia coli) geselecteerd voor expressie, waarna het monoklonale antilichaam met biologische activiteit werd verkregen. Proteïne A-affiniteitschromatografie werd gebruikt om de tot expressie gebrachte antilichamen uit de celcultuur te extraheren en te zuiveren, waardoor hoogwaardige recombinante monoklonale antilichamen werden verkregen.
Validatie van antilichamen
De specificiteit, affiniteit en biologische activiteit van antilichamen worden gevalideerd door middel van ELISA, Western blot, flowcytometrie en immunoprecipitatie om te garanderen dat de prestaties van het antilichaam aan de verwachtingen voldoen. Validatie van antilichamen is een cruciale stap om de kwaliteit en betrouwbaarheid ervan te waarborgen.
Vereisten voor immunogeen
(1) Recombinant eiwit: ≥2,5 mg, eiwitzuiverheid >85%, eiwitmolecuulgewicht groter dan 10 kDa, oplosbare eiwitconcentratie tussen 0,5 en 5 mg/ml. Indien antigeen-affiniteitszuivering vereist is, is nog eens 10 mg recombinant eiwit nodig.
(2) Polypeptiden en kleine moleculen: Kale peptide ≥10 mg, peptidezuiverheid >90%, niet minder dan 10 aminozuren, koppeling KLH/BSA/OVA of andere dragereiwitten; Kleine moleculen vereisen voorafgaande structurele evaluatie.
Werkstroom voor het sorteren van individuele B-cellen
| Stappen | Service-inhoud | Tijdlijn |
| Stap 1: Immunisatie van de dieren en ELISA-detectie | (1)De dieren werden 4-5 keer geïmmuniseerd, beginnend bij de 4e dosis. Serum werd verzameld voor ELISA-detectie van de antilichaamtiter (ELISA-serumtiter voor eiwitantigenen >10^5; ELISA-serumtiter voor peptideantigenen >10^4). Tegelijkertijd wordt 0,1 ml serum van vóór en na de vaccinatie naar de klanten gestuurd voor testen. Als de titer niet voldoet aan de eisen, wordt de vaccinatie voortgezet of verzoekt de klant om beëindiging van het project. In dat geval worden alleen de kosten voor de vaccinatie in rekening gebracht. (2) Indien de titer gekwalificeerd was, werden PBMC-cellen geïsoleerd uit volbloed. | 10-12 weken |
| Stap 2: Sortering van individuele B-cellen | (1)De milt werd verwijderd, een suspensie van enkele B-cellen werd bereid, perifeer bloed werd afgenomen en PBMC-cellen werden geïsoleerd. (2) Immunoantigeenmarkers FITC en AF648. (3) Dubbele fluorescentie-flowsortering + kweek van een enkele b-celkloon. (4) ELISA-identificatie + sequentiebepaling van positieve klonen. | 2-3 weken |
| Stap 3: Expressie en validatie van antilichamen | (1) Synthese van genen met 6-10 sequenties + validatie van de expressietest bij zoogdieren. (2) ELISA-identificatie. | 3-4 weken |
| Stap 4: Levering | (1) Antilichaamsequenties: 4-6 antilichaamsequenties (niet-uitgedrukte sequenties worden samen geleverd). (2) Elke tot expressie gebrachte sequentie leverde 0,2 mg antilichaam op. (3) Experimenteel rapport. | 1 week |