馬(Equus caballus)是一類(lèi)重要的家畜,在農業(yè)畜牧業(yè)、交通運輸、體育娛樂(lè )等方面發(fā)揮了重要的作用。2020年《世界衛生組織疫病感染及侵染名錄》顯示,常見(jiàn)的馬傳染性疾病多達11種,包括非洲馬瘟(AHS)、馬皰疹病毒-1(EHV-1)感染、馬傳染性貧血(EIA)、馬流行性感冒(EI)等。這些馬傳染性疾病嚴重影響了馬匹健康,給全球馬產(chǎn)業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失。
在馬的免疫學(xué)研究領(lǐng)域中,由于缺乏一些關(guān)鍵細胞膜表面蛋白的單克隆抗體,使得相關(guān)研究受到了很大限制。例如,B細胞主要介導體液免疫,其膜表面表達特異免疫球蛋白(mIg),與Igα/Igβ二聚體共同形成B細胞受體(BCR)復合物。BCR可以特異性識別抗原并產(chǎn)生抗體,引起免疫應答?;罨?/font>B細胞可以進(jìn)行親和力成熟和免疫球蛋白類(lèi)別轉換(class switch),產(chǎn)生記憶B細胞和可以分泌抗體的漿細胞,記憶B細胞再次遇到抗原時(shí)可分化為漿細胞。第一次遇到抗原時(shí),表達IgM和IgD的幼稚B細胞會(huì )產(chǎn)生緩慢、低滴度的初級抗體反應,而表達IgG的記憶B細胞在二次免疫應答時(shí)可以快速產(chǎn)生高滴度的IgG抗體。
1975年Köhler和Milstein首次描述了一種通過(guò)雜交瘤技術(shù)產(chǎn)生單克隆抗體的方法,極大地促進(jìn)了免疫學(xué)的發(fā)展,單克隆抗體成為一種重要的科學(xué)研究工具以及治療分子,該技術(shù)目前仍然是單抗制備的主要技術(shù),在細胞生物學(xué)技術(shù)中發(fā)揮著(zhù)重要作用。此外,噬菌體展示和酵母展示的方法也被廣泛應用于單克隆抗體的生產(chǎn)。近年來(lái),單個(gè)B細胞抗體篩選技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái),進(jìn)而被應用于單克隆抗體的制備,該技術(shù)通過(guò)流式細胞分選的方法,將特異性抗原進(jìn)行熒光標記,利用抗原可以特異性結合B細胞表面BCR的原理,將單個(gè)目的B細胞篩選出來(lái),用PCR擴增的方法得到抗體的重鏈和輕鏈基因,將抗體基因構建在表達載體上,轉染到真核細胞中表達出單克隆抗體(圖1),該方法省時(shí)高效,且保留了抗體的天然配對,目前在HIV、COVID-19、流感等傳染性疾病的研究中得到了廣泛應用。

Xten™ Mab Single B兔單克隆抗體開(kāi)發(fā)以單個(gè)B細胞為起始點(diǎn),利用每個(gè)B細胞只產(chǎn)生一種特異性抗體的特性,直接從免疫的兔子中通過(guò)隨機分離和抗原特異性分離兩種方式從外周血或淋巴組織中分離單B細胞,從單個(gè)B細胞中擴增出抗體基因,進(jìn)而獲得抗原特異性抗體。該技術(shù)所制備的抗體具有高通量、高效率、高穩定性、高特異性等優(yōu)點(diǎn),保留了豐富的基因多樣性和輕重鏈可變區的天然配對,應用前景廣泛,是最高效的抗體篩選方法之一。特別是在快速應對病原微生物傳染病的抗體開(kāi)發(fā)上有著(zhù)巨大優(yōu)勢。
由于目前市場(chǎng)上并沒(méi)有商業(yè)化的馬IgG單克隆抗體,使得對馬的B細胞研究受到很大阻礙,因此制備此單克隆抗體是非常有必要的。IgG以膜結合型(mIgG)表達于B細胞表面,是BCR的重要構成成分,與B細胞分化成熟相關(guān)。而IgG1亞型在表達純化和抗體效應功能上均表現出優(yōu)勢,來(lái)自暨南大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院、中國農業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫研究所的研究人員利用單個(gè)B細胞抗體平臺成功篩選和鑒定了馬IgG1單克隆抗體,為馬的B細胞研究提供了重要研究工具。

單個(gè)B細胞抗體制備技術(shù)可以直接從免疫后的樣品中擴增出單個(gè)B細胞的抗體基因可變區,避免了雜交瘤低效的融合步驟,克服了特異性抗體產(chǎn)量低的問(wèn)題,最大程度的保留了抗體基因庫的多樣性。
參考文獻
CHEN Yang, LIU Tong, ZHANG Jia-qi, LIAO Hua-xin, LIN Yue-zhi, WANG Xiao-jun, WANG Ya-yu. Screening of Monoclonal Antibodies Targeting the Equine IgG1 Based on Single B Cell Antibodies Gene Amplification Technology. Journal of Chinese Biotechnology, 2022, 42(4): 17-23 doi:10.13523/j.cb.2110009