2021年06月19日蘇州系統醫學(xué)研究所程根宏課題組和普健生物(武漢)科技有限公司、十堰市太和醫院以及蘇州方科生物有限公司合作在Small Methods雜志在線(xiàn)發(fā)表了《Methods to Identify Immunogenic Peptides in SARS-CoV-2 Spike and Protective Monoclonal Antibodies in COVID-19 Patients》研究成果。該論文發(fā)現了一種COV2病毒免疫原性表位和抗體篩選的新方法。
中和抗體通過(guò)與COV2病毒的S蛋白結合,可以有效阻止COV2病毒感染細胞。它們既可以用于治療感染COV2病毒的患者,也能夠作為預防性療法,給易感高危人群提供被動(dòng)免疫能力。目前雖然已有SARS-CoV-2的中和抗體被開(kāi)發(fā)為治療藥物,但對于能診斷COV2病毒以及產(chǎn)生中和抗體的免疫原性表位尚未清楚。
該研究團隊首先構建表達含25個(gè)氨基酸的多肽噬菌體文庫,這些多肽覆蓋COV2病毒Spike全長(cháng)蛋白,將該噬菌體文庫與7名COV2患者和一個(gè)具有與其同源性表位結合抗體健康個(gè)體的血清混合,再通過(guò)Protein A/G磁珠富集與抗體結合的噬菌體文庫,進(jìn)行PCR擴增及測序。最終分析得到3個(gè)位于RBM區的S430-451,S470-481和S501-515特異性較好的表位。
通過(guò)對不同患者血清中的抗體分布情況以及抗體水平與臨床狀態(tài)的關(guān)系研究后,發(fā)現對于COVID-19的中和活性可能是由于針對多種表位的抗體組合而成的。再用這3種多肽分別免疫小鼠刺激產(chǎn)生相應抗體后檢測發(fā)現,其中S470-486具有較高的免疫原性,產(chǎn)生的中和抗體能抑制COV2病毒的感染。
為進(jìn)一步證明S470-486肽上的抗原表位是否能識別COV2病毒感染患者體內的中和抗體,從15個(gè)COV2患者PBMC中得到抗體的VH和VL,構建出了 ScFv抗體表達噬菌體文庫,以生物素標記的S470-486多肽為誘餌經(jīng)過(guò)3輪淘選富集,從庫容量為8.7x109的ScFv文庫中得到了兩株單克隆抗體(R3P1-F8和R3P2-A9-3),再將其構建到含有人IgG1主鏈的表達載體上。
最后通過(guò)ELISA分析證實(shí)了全長(cháng)的R3P1-F8和R3P2-A9-3與S470-486多肽的結合能力。
其中R3P2-A9-3能有效地阻斷SARS-CoV-2假病毒和野生型病毒的感染。
該研究不僅發(fā)現了新的COV2病毒抗原表位和中和抗體,也建立了一種有效的COV2病毒抗原表位和中和抗體篩選的方法。
綜上所述,我們可以看到噬菌體展示技術(shù)顛覆了傳統的雜交瘤方法從而在短時(shí)間獲得全人重組抗體,為全人重組抗體提供了一條簡(jiǎn)便、快捷的基因工程抗體制備路線(xiàn),是全人重組抗體制備發(fā)展史上重要的轉折點(diǎn),未來(lái)在抗體藥物的研發(fā)和生產(chǎn)中會(huì )愈發(fā)地受到重視。當然,關(guān)于該方法的篩選效率、安全性和臨床應用的潛力還要更多的研究去驗證。
本項研究工作中噬菌體文庫的構建、淘選、重組抗體表達純化均由普健生物完成。普健生物具有千億級全人重組抗體庫和近千億級天然納米抗體庫,可以為您提供最專(zhuān)業(yè)的噬菌體展示技術(shù)服務(wù)。