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单域抗体库背景概述

1993年布鲁塞尔自由大学的Hamers Casterman等首先报道了骆驼血液中除了传统的IgG抗体外还存在另一种类型的抗体。与传统的哺乳动物抗体IgG分子结构不同,这种抗体既缺失传统抗体的轻链也缺少重链恒定区的CH1区域, 被称为重链抗体(Heavy chain antibody, Hc Ab)。

单域抗体通常只由重链抗体的可变区共110-130个氨基酸组成, 分子量仅有12–15 kDa, 远远小于传统抗体(150–160 kDa)及其Fab片段(约50 kDa),但却具备与传统抗体相似或更高的特异性抗原亲和力。单域抗体固有的分子量小、理化特征稳定、亲和力高、易于重组表达制备、易人源化、易于与其它靶点抗体组合等特点使得其在被发现后备受关注。经过20多年的研究,单域抗体已经逐步应用于免疫研究、诊断检测、医学和生物学成像、治疗性抗体发展等各个领域,尤其是2018年,Ablynx公司所研发的单域抗体Caplacizumab获批上市,还有一批抗体也在临床实验的各个阶段,这些都证明了纳米抗体的可成药性,也标志着纳米抗体将成为一种新型的抗体药物形式用于各类疾病的治疗。

三优生物作为一家创新抗体药物研发公司,拥有独立知识产权的单域抗体产生平台,有望为全世界的抗体制药公司提供早期的单域抗体优效分子。

三优的单域抗体平台

三优拥有世界领先的抗体库技术,拥有形式多样的抗体库, 其中羊驼单域抗体的免疫库和天然库构建及筛选,已得到部分项目验证。此外,超万亿级羊驼半合成和合成库目前正在构建当中。

◆ 羊驼天然库

✔ 收集近200例羊驼PBMC

✔ 库容近1010cfu

✔ 平均可筛选到50-100binders

✔  可用于高难度及隐蔽性靶点

✔  亲和力达到sub-nM

◆ 羊驼免疫库

✔ 超全引物设计

✔ 单个项目库容达5x108

✔ 亲和力达到pM级别

◆ 羊驼半合成库和合成库

✔ 采用国际先进的Trim引物技术

✔ 库容预计达到1012cfu

✔ 采用最高成药性骨架区设计

✔ 基于大数据分析,融合千亿级天然库CDR

 单域抗体的特点

✔ 分子量小,可与其它功能蛋白灵活组装

✔ 超高稳定性

✔ 同人的抗体基因序列高度一致

✔ 亲和力高达pM级别

✔ 表达量是普通抗体表达量的5-10倍

单域抗体的优势

相较于其它类似的抗体产生平台,三优单域抗体平台表现出极高的优势,具体表现如下:



抗体筛选流程

对于羊驼免疫库,通常通过2-3轮的抗体海选可以得到超过100个具有独特序列的阳性克隆,它们的亲和力通过Fortebio测得可达pM水平。部分阳性克隆的Elisa水平亲和力排序结果如Fig. 1所示。


Fig. 1 Affinity ranking of the candidates screened out from alpaca-derived immune library by ELISA method

► 多种抗体库形式

► 液相高通量筛选

► 每个靶点可筛到超百个binder

► 抗体序列明确

► 高亲和力

三优生物已经建立了一系列的抗体筛选方法,比如免疫管固相筛选,磁珠液相筛选和细胞筛选。客户可根据抗原的性质选择任意一种方法进行筛选。Fig.2 所示为磁珠液相筛选的流程图。


  Fig. 2 The process how we screen out the candidates from our library against the interested antigen.

案例一


背景介绍

蛋白X2和X1在序列上高度相似,只有几个氨基酸你的差别,因此筛选到特异性结合蛋白X2,不结合X1的抗体非常困难。


Fig. 3a

                Fig. 3b

Fig. 3 Specificity test of the candidate antibodies by FACS binding on X2 stable cell line (Fig. 3a) and X1 stable cell line (Fig. 3b)


Fig. 4 Complement-Dependent Cytotoxicity (CDC) effect of one of the screened lead antibody and reference antibody (pAb)

Fig. 5 antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC) effect of one of the screened lead antibody and reference antibody (pAb)


结果

1. 通过羊驼免疫库筛选得到120个识别蛋白X2的抗体,其中超过40个抗体特异性结合蛋白X2,不结合蛋白X1。

2. 其中有部分抗体在细胞功能实验上的表现和对照抗体一致甚至更优。抗体在阻断实验中优于目前上市的对照抗体。

案例二


背景介绍

此配体有两个对应的受体,成功开发针对此配体的抗体而且同时阻断两个受体的结合非常困难。


Fig. 6. Affinity ranking of the candidates screened out from alpaca-derived immune library by ELISA method

Fig. 7. Blocking effect of the antigen binding with its receptor 1 by ELISA method


Fig. 8. Blocking effect of the antigen binding with its receptor 2 by ELISA method



结果

从羊驼免疫库和天然库筛选到的抗体当中,有30%的抗体能够同时阻断此配体和两个受体的结合。而且部分抗体在阻断实验中优于目前上市的对照抗体。

三优单域抗体平台的优势

相较于其它类似的抗体产生平台,三优单域抗体平台表现出极高的优势,具体表现如下:


服务流程




关联服务

多种抗体库组合,
只为一个最优抗体。

三优生物利用噬菌体展示技术,打造了磁阵列免疫抗体库,超千亿全人抗体库,超千亿单域抗体库等针对不同需求的多种抗体库服务。利用抗体库筛选抗体,可以从数亿抗体分子中选出顶级亲和力抗体,特异性更高的优选抗体,为抗体药物研发奠定最坚实的基础。

极致抗体工程改造,
带来非凡体验。

三优生物利用基因工程抗体库技术,对候选抗体的CDR区进行定点突变、组合突变、随机突变等抗体工程改造。从而可以打造出具有极致亲和力的改造抗体,提高待选抗体与抗原亲和力。

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