?抗體發現是開發單克隆抗體藥物、雙特異抗體藥物、ADC 藥物和Car-T細胞治療藥物的必經之路。目前,單克隆抗體發現的技術主要有雜交瘤技術、噬菌體展示技術和單B細胞篩選技術。其中單B細胞篩選技術由于其研發周期短而備受矚目。
該技術將單細胞分離鑒定與分子生物學結合,獲得單個B細胞抗體基因并進行體外克隆和表達,獲得的抗體保證了輕重鏈可變區的天然配對;相較于傳統的抗體制備技術,具有效率高、全人源、基因多樣性豐富、細胞數量少、周期短、適用于任意動物抗體篩選等優點。但是,由于抗原特異性細胞的比例較低,需要借助高通量及高靈敏的分選系統對少量的特異性 B 細胞進行富集。
近期,Amgen提出了一種使用CellCellector 全自動無損細胞分離系統從用重組治療蛋白EGFR 免疫的Xeno Mouse R(XM)中分離單個抗原特異性原代B細胞的方法。這種方法為抗原特異性抗體的分離和驗證提供了一個快速、高效和經濟的平臺。
整篇研究,思路清晰,流程簡單,解析如下:
1 使用CellCelector Flex全自動無損細胞分離系統分離EGFR特異性B細胞
從三只接種EGFR-ECD(EGFR的ECD結構域)的小鼠身上獲得了200 萬個CD138 陽性的抗體分泌細胞(antibody-secreting cells,ASCs),這些小鼠顯示出EGFR滴度。CD138(Syndecan-1)的表達已被用于廣義地定義ASC 群體。
1、我們將60,000個細胞加載到包含約60,000個納米孔/孔的六孔板(CellCelector特色耗材)中,以實現平均每個納米孔一個細胞。
2、將抗人IgG Fc 特異性beads、抗人IgG連接的Alexa Fluor647(AF647)、生物素化的EGFR和AlexaFluor488(AF488)連接的鏈霉親和素的混合物與細胞進行孵育。
3、通過CellCelector的明場和熒光通道成像功能掃描了52,000個納米孔,以確定含有分泌抗體(AF647+)和與EGFR結合陽性(AF488+)的B細胞。
4、最終確定了1,189個含有ASCs(IgG-AF647陽性)的納米孔和238個含有EGFR特異性ASCs(AF488和AF647雙陽性)的納米孔,利用CellCelector導出94個EGFR陽性的ASCs用于IgG重鏈和輕鏈的分子回收(圖1)。
圖1. 雙陽性細胞的代表性熒光和明場圖像。
A) 647nm發射波長的熒光特異性圖像(紅色);觀察到兩個鄰孔含有ASCs;(B) 488nm發射波長的熒光特異性圖像(綠色),觀察到相鄰的一個孔含有EGFR特異性的ASC;(C)647和488nm通道的圖像疊加;(D)用于挑選EGFR+ASC的明場圖像;(E)從納米孔中挑取EGFR+ASC之前的明場圖像和(F) 從納米孔中挑取EGFR+ASC之后的明場圖像。
CellCelector 的優勢在于:
1、用于自動調整毛細管高度的SurePick™ 技術,在挑選過程中對毛細管高度進行動態調整,允許從高度不平或半固體表面進行高效的全自動挑選
2、用于高通量篩選的Nanowell 納米孔板技術,每個納米板含有十萬到數百萬個納米孔,實現更高通量的細胞分選
3、支持全板掃描,每次挑取僅需20-30s,實驗操作時間短,自動化程度高
4、全流程存檔記錄及質量控制,完全自動化的質量控制過程,包括揀選前后的圖像、揀選/失敗報告和數據/圖像輸出
5、適用于貼壁細胞,懸浮細胞或半固體培養基中的細胞;單細胞,細胞團,球體或菌落;原代細胞或細胞系;活細胞或固定細胞
6、一機全能,集分選、成像和挑取為一體
2 通過iQue® 高通量流式細胞儀在細胞水平檢測抗體結合能力
通過RT-PCR進行IgG重鏈和輕鏈擴增并進行了測序,成功克隆、表達和純化了20個獨特的抗體序列。這20個序列被克隆到人IgG1同型的表達載體中,瞬時轉染到293T細胞,5天后收獲含有抗體的培養基上清,使用Octet® 對上清液進行定量分析,確定其濃度在22至398mg/L之間。使用iQue3® 高通量流式細胞儀測定20種表達抗體與CHO細胞上瞬時表達的EGFR的特異性結合(圖2A)
圖2. 20個表達的克隆的表征。
(A)通過流式細胞儀測定抗體與表達EGFR的CHO細胞的結合;(B)用BLI測定抗體對可溶性EGFR的親和力;(C)三個有代表性的親和力檢測結果圖顯示了與可溶性EGFR的高親和力(<1nM)、中等親和力(1-10nM)和無結合。
iQue® 高通量流式的優勢在于:
1、氣泡分隔的連續采樣技術,使流式細胞術進入高通量篩選(HTS)領域
2、最小樣本體積達到10uL,支持384、1536孔板采樣,96孔板只需5min
3、ForeCyt軟件、比起傳統流式更簡單的使用及維護,硬件配套軟件,是高通量流式篩選必備儀器
3 Octet® 非標記分子互作系統從分子水平檢測抗體結合能力
通過Octet® 測定抗體對可溶性EGFR的親和力。AHC傳感器固化抗體,然后與EGFR結合解離,EGFR的濃度范圍為1.56nM至100nM。結果分為3類:高親和力(<1nM)、中等親和力(1–10nM),與可溶性EGFR無結合(圖2B和C)。流式結果和Octet®檢測結果一致。因此,能夠確認來自原代B細胞的分離序列與天然EGFR細胞和可溶性EGFR蛋白有明顯結合。
Octet®非標記分子互作系統的優勢在于:
1、非標記Direct binding是趨勢,結果更準確
2、快速測定親和力,更加定量化地表征分子互作
3、無洗滌步驟,可測弱親和力(解離快)
4、寫入了美國藥典,文章多,認可度廣
5、萬金油技術,可以用于檢測DNA,小分子,蛋白質等各種生物分子;如這篇文章檢測的就是病毒顆粒樣品
6、操作簡便,耗材及維護成本低
7、高通量,本文使用RH96,可以同時檢測96個樣品
總結
本研究通過CellCelector平臺快速高效的篩選和分離ASCs,獲得陽性B細胞序列后,結合iQue® 高通量流式細胞平臺以及Octet® 非標記分子互作系統,3-4周內成功獲得抗原特異性抗體,為大家解析了如何利用賽多利斯新三劍客快速高效的進行高單B細胞篩選的典型流程,為新型抗體藥物的發展指引了新的方向。
下載《基于圖像的全自動單細胞及克隆篩選和分離》應用手冊,探索抗體發現和生產的有利工具!加速和幫助有效的評估和驗證克隆,節約您的寶貴時間。
-參考文獻-
[1]CellCelector™asaplatforminisolatingprimaryBcellsforantibodydiscovery. Antibody Therapeutics, 2022, Vol. 5, No. 1 11–17
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