抗體篩選新方法

1、抗體篩選新方法腫瘤、炎癥、自身免疫性疾病（如：紅斑狼瘡、類風(fēng)關(guān)、克隆氏病、多發(fā)性硬化）、神經(jīng)退行性疾病、傳染疾病等多種疾病中，患者體內(nèi)都會(huì)產(chǎn)生和累積大量的自身抗體，有些自身抗體在特定疾病的早期，甚至是疾病的可視化癥狀出現(xiàn)之前就已經(jīng)出現(xiàn)（圖1），這為疾病的早期診斷提供了可靠地生物標(biāo)志物；而有些自身抗體則是機(jī)體抵抗疾病侵襲的自身保護(hù)性抗體，這則為疾病的治療提供了新的思路，正如全球知名的制藥巨頭提供的數(shù)據(jù)顯示，大型制藥公司利潤的 60艱經(jīng)來自屬于抗體的藥物（圖2）。Anli-CAIIAntbtransduan圖1.自身抗體往往出現(xiàn)在疾病的可視化癥狀之前笈現(xiàn)具右醫(yī)療功效的自身抗體制藥公nJ 60%的利

2、潤都是來自 屬于抗體的藥物圖2.大型制藥公司60%的利潤已經(jīng)來自抗體類藥物那么，如何發(fā)現(xiàn)這些潛在的自身抗體呢。目前，最適合篩選自身抗體的方法為蛋白質(zhì)芯片法，一張蛋白芯片往往有成千上萬種蛋白質(zhì)點(diǎn)，可以一次性篩選一個(gè)樣本中可以與這些蛋白質(zhì)相互作用的自身抗體，再通過標(biāo)有熒光標(biāo)志物的抗HumanIgG的二抗進(jìn)行孵育以及熒光檢測，就可以發(fā)現(xiàn)這些自身抗體(圖3)。/-.1, ii|mi ilttiahtfn.沖tv mm圖3.蛋白芯片篩選自身抗體過程示意圖原理很簡單，但是卻很難做好，為什么呢這就不得不說一下抗體與抗原的結(jié)合過程了。簡而言之就是對應(yīng)抗體識別抗原上特異的抗原表位，然后結(jié)合上去。而抗原表位分為兩

3、種，線性表位(Lin ear epitope )以及非連續(xù)性表位(disco ntin uous epitope )。線性表位由一段連續(xù)的氨基酸序列組成，識別線性表位的抗體識別這段氨基酸序列并產(chǎn)生抗原抗體的結(jié)合反應(yīng)；而非連續(xù)性抗原表位則由不連續(xù)的氨基酸組成，通過抗原蛋白質(zhì)的正確折疊之后，靠近在一起，被相應(yīng)抗體識別，產(chǎn)生抗原抗體結(jié)合反應(yīng)(圖4 )。LinearDiscontinuousOlsconllnuous epitopeCreaced honiiaTtiDD aecd residues locaied in drtterent pals erf Ihti pciypeptde ChamLi

4、near pilcpeBindingAmino Kid residuessite lorate adjacent in theantigenpolypeptide chain圖4.線性表位與非連續(xù)性表位被對應(yīng)抗體識別并結(jié)合示意圖在生物體內(nèi)，大多數(shù)的自身抗體是識別抗原的非連續(xù)性表位的，正確識別篩選出這些自身抗體，就需要蛋白質(zhì)芯片上的蛋白質(zhì)是全長、正確折疊并且有生物功能的?？墒牵瑐鹘y(tǒng)的 蛋白質(zhì)芯片只能保證芯片上合成的蛋白質(zhì)是全長的（有些還不能保證），無法保證蛋白質(zhì)正確折疊，更無法保證相應(yīng)蛋白質(zhì)具有正常的生物功能。其他影響傳統(tǒng)蛋白質(zhì)芯片篩選自身抗體的問題還包括 CVW（ coefficientof

5、variation ）高（30%），可重復(fù)性不好；分辨率低，背景信號高，無法分辨出表達(dá)含量較低的自身抗體等。用這樣的蛋白質(zhì)芯片篩選自身抗體， 就好比用一張滿是漏洞的大網(wǎng)去捕魚，自然是會(huì)有大量的漏網(wǎng)之魚無法被捕到，給科研工作者和企業(yè)在自身抗體篩選的研究工作中帶來了很大的阻力，白白浪費(fèi)了許多時(shí)間、精力和金錢。Sengenics公司的Immunome蛋白質(zhì)芯片研究平臺(tái)， 由Jonathan Blackburn 教授于1996 年在劍橋大學(xué)發(fā)明，這是一項(xiàng)牛津與劍橋大學(xué)聯(lián)手合作的項(xiàng)目，是目前全世界唯一的，全長、正確折疊且功能均驗(yàn)證的蛋白質(zhì)芯片平臺(tái)（圖5）?？梢院Y選出識別非連續(xù)性表位的自身抗體，具有其他蛋

6、白質(zhì)芯片產(chǎn)品無法替代的優(yōu)勢。Other array 1Other array 2Expression systemBdculovirusE.coliSyntheticCorrectly foldedXXFull lengthXFunctionally verifiedXXCanto rm at ion al &lin 亡計(jì) epitopesXXPost-translatFonal rmdificationsXXProtein replicatesQuadrupEicateDuplicateDuplicate圖5. ImmunomeTM相比于其他蛋白質(zhì)芯片平臺(tái)的優(yōu)勢Immu nomf蛋白質(zhì)芯片研

7、究平臺(tái)包含 1631種全長、正確折疊和功能驗(yàn)證的人類蛋白質(zhì),主要覆蓋癌癥抗原、轉(zhuǎn)錄因子、激酶、信號通路分子等，滿足用戶不同方向的研究需求（圖6）。Cancer Antigens| Tr an script! on Factors Kinases BothersSignalling圖6. ImmunomeTM蛋白芯片平臺(tái)包含蛋白質(zhì)涉及領(lǐng)域同時(shí)，Immu nomeM蛋白芯片平臺(tái)相對于傳統(tǒng)蛋白質(zhì)芯片產(chǎn)品，還具有CV值低，分辨率高（達(dá)到10 pg/ml，與luminex相同），背景信號低等優(yōu)勢（圖 7圖8），為用戶篩選表達(dá) 豐度低的自身抗體作為生物標(biāo)志物提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。圖7. ImmunomeTM蛋白芯片CV值（紅色）與其他蛋白質(zhì)芯片（藍(lán)色）對比由KTU,勲遼哥爾廈5也嘆holm）擬樂的屈立整證垃電3 SOS 80s OSMSenEenla圖8. ImmunomeTM蛋白芯片（右）與其他蛋白芯片（左）背景信號對比相比于傳統(tǒng)蛋白質(zhì)芯片產(chǎn)品在篩選自身抗體應(yīng)用中的千瘡百孔”