开发一款成功的抗蛇毒血清如同大海捞针。我们需要从数以亿计的抗体分子中找到那个既能紧紧抓住毒素高亲和力又能精准识别到最关键杀伤部位的“中和表位”高特异性最终在体内有效阻断毒性有效性。传统的动物免疫方法随机性太大。噬菌体展示技术正是那把为我们指明方向的“探鱼器”。一、选对“渔场”——免疫库 vs. 天然库想要钓什么鱼就要去什么水域。噬菌体抗体库的来源决定了候选抗体的“起点”。天然库Naive Library来源于未经免疫的健康人。优点是“广谱”一个库能用于筛选无数种抗原。缺点是抗体亲和力相对较低通常在μM-nM级别因为它跳过了人体内天然的亲和力成熟过程。免疫库Immunized Library来源于经过特定抗原免疫的动物如小鼠、羊驼。优点是“高效”库中的抗体已经历了体内亲和力成熟针对目标抗原的亲和力高可达nM-pM级别筛选成功率更高。文献中研究人员免疫羊驼后构建的VHH库成功获得了对α-眼镜蛇毒素有极高中和活性的纳米抗体亲和力 4×10−10M4×10−10M而使用天然库得到的scFv则仅能延迟死亡。结论对于抗毒素这类追求高效中和的应用免疫库通常是更优的策略起点。二、灵活的“鱼竿”——淘选策略即使有了免疫库如何确保“钓”上来的抗体正好中和毒素活性中心而不是结合在无功能的“尾巴”上这就考验淘选策略了。问题将毒素直接包被在塑料板上可能诱导其构象改变暴露不该暴露的表位。对策液相筛选使用生物素标记的天然毒素在溶液中进行筛选再用链霉亲和素磁珠拉下复合物。这能最大程度保持毒素天然构象。消减筛选如文献2所述先用其它无关抗原或非活性毒素清除交叉反应的噬菌体再与目标活性毒素结合。这对于从复杂的蛇毒混合物中筛选特定毒素抗体至关重要。功能性洗脱别用酸碱无差别洗脱而是用已知的毒素受体或拮抗剂小分子进行竞争性洗脱。这样洗下来的噬菌体其编码的抗体很可能结合在毒素的关键功能域上。三、优胜劣汰的“训练营”——体外亲和力成熟如果筛选到的“苗子”还不够完美怎么办体外亲和力成熟技术提供了强大的后发优势。链改组将筛选出的抗体重链或轻链与一个天然库中所有轻链或重链配对重新筛选最佳搭档。这好比保留一个好的足球教练给他换一个更优秀的球员团队。随机/定点突变利用易错PCR等技术在抗体可变区尤其是互补决定区CDRs引入突变下图中的红线和蓝线区域构建突变库再次筛选。这类似于运动员进行高强度“特训”提升单项技能。图抗体亲和力成熟策略示意图四、未来前景从高通量筛选到“按需”生产噬菌体展示技术结合高通量测序和合成生物学正在让“完美”抗体变得触手可及。未来我们或许可以根据蛇毒组学数据直接设计并从头合成一个合成抗体库跳过动物免疫快速获得针对特定地区蛇毒“定制化”的寡克隆抗体鸡尾酒。这项技术不仅解决了一个药物生产技术问题更代表了一种全新的、基于深度蛋白质-蛋白质相互作用信息的理性药物设计范式。对于被忽视的热带病而言这无疑是技术红利下沉的绝佳范例。天津卡梅德生物科技有限公司是您值得信赖的抗体发现合作伙伴。我们深谙噬菌体展示技术的每一个细节特别是针对毒素、难表达抗原和构象特异性抗原的抗体开发。卡梅德生物提供包括免疫库构建、高难度淘选液相/细胞/消减筛选、体外亲和力成熟链改组/定点突变以及大规模重组抗体生产在内的完整技术服务。我们不仅交付序列更交付可验证的功能性抗体分子助您在科研或药物开发的征程上快人一步。[1]Line L ,Mogens K ,Aneesh K , et al.Basics of Antibody Phage Display Technology.[J].Toxins,2018,10(6):236-236.DOI:10.3390/toxins10060236.[2]Eisenhardt S U, Schwarz M, Bassler N, et al. Subtractive single-chain antibody (scFv) phage-display: tailoring phage-display for high specificity against function-specific conformations of cell membrane molecules[J]. Nature protocols, 2007, 2(12): 3063-3073.