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CRO服务和解决方案 VLP超级抗原蛋白

ImmunoProTM VLP超级抗原蛋白,掘金抗体药新领域

       从国际视角来看,基于抗体研发投入的持续增加,不包含生物类似物在内的已上市新分子实体抗体药物接近100个,对于有极大市场前景的靶点,针对该靶点已上市的新分子实体抗体药物均在3个以上: 拮抗TNFα的大分子药物有5个,CD20的上市抗体有6个,HER2的上市抗体有3个,EGFR的上市抗体有3个,PD1/PDL1的上市抗体已有9个,IL17A的上市抗体有3个,IL23的上市抗体有4个,随着抗体药物研发技术的流程逐渐成熟,抗体药物研发领域位于低处的果实都被采摘,抗体创新药研发已经进入了拥挤的赛道,创新抗体药物研发进入2.0时代。在竞争格局日趋激烈的现今,差异化抗体发现或者高难度靶点特有抗体发现将是保持竞争力的更优选择。作为抗体研发早期最初始也是极为重要的原材料抗原蛋白,恺佧生物隆重推出超级抗原蛋白产品ImmunoProTM VLP展示抗原,掘金抗体药新领域,助力差异化抗体发现。


VLP和VLP展示抗原

       VLP是Virus Like Particle的简称,VLP来源于病毒的外层衣壳蛋白,由一种或者多种衣壳蛋白组分自动组装形成的纳米级别的微小颗粒。VLP颗粒不包含病毒具有感染性的基因组,所以在生产操作过程中十分安全。VLP纳米颗粒基于其空间立体重复的结构能够引起机体强烈的体液和细胞免疫反应应答,这样的特性使得VLP发现之初就引起科研人员的兴趣,认为其可以作为预防型疫苗的创新型免疫源。随着技术发展,相对于灭活或者减毒的病毒, VLP纳米颗粒表面展示多肽表位或者抗原蛋白,占据了疫苗研发领域主流地位,默克制药研发的知名的HPV 9价疫苗Gardasil活性成分就是VLP展示的九个不同亚型HPV的 L1衣壳蛋白。

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       基于VLP高效地激活机体体液和细胞免疫反应应答的效果,VLP纳米颗粒表面展示多肽表位或者抗原蛋白作为免疫原用于抗体发现领域也多有应用。VLP展示抗原在高难度靶点抗体发现中的作用是显而易见的,对于结构相对简单的抗原蛋白,VLP展示抗原也有着很大的优势,笔者通过案例分享下细节。

VLP展示自体TNF-α多肽

       Bryce Chackerian ect(2001)报道过采用VLP展示小鼠TNF-α多肽来免疫小鼠,得到了滴度很高的抗小鼠TNF-α的小鼠血清的案例。具体的过程是表达BPV-1 L1 VLPs并生物素化,表达Strepavidin融合的多个不同的小鼠TNF-α多肽,两者以一定比例混合后免疫小鼠。由于生物素和Strepavidin的高亲和力(10-14 mol/L ),两者结合后很难解离,基本等于共价结合状态,相当于VLP纳米颗粒表面展示TNF-α多肽。免疫小鼠的VLP展示多肽做了多组对照,如佐剂对照,VLP对照和TNF-α多肽对照,采用全长的小鼠TNF-α和Strepavidin作为抗原检测各组免疫血清的滴度,检测结果如下:


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       从实验的结果可以看出,相对于单独免疫小鼠TNF-α多肽(9,10),小鼠TNF-α+VLP组合(7)或者小鼠TNF-α多肽+VLP组合(8),VLP展示小鼠TNF-α多肽(1,2,4,5,6)分组小鼠有极强的抗体滴度(103~104)。

       VLP展示自体TNF-α多肽免疫的目的是使得机体自身能够产生抗自体TNF-α的抗体,从而起到机体自动治疗TNF-α引起的自身免疫性疾病的作用,后续的动物实验也一定程度上证实了这种方法的疗效。从机理上讲VLP展示为空间重复的多价态展示,多价态展示能够以交联(cross-linking)的方式结合B细胞受体更加有效的刺激B细胞的反应,同时VLP作为载体也能通过激活CD4+ T cell辅助B细胞的激活,两个优势结合使这种免疫激活的方式甚至能够打破B细胞的免疫耐受,使B细胞对种属间序列保守甚至自身的抗原产生免疫反应。相似的文献记载了VLP展示抗原mCCR5在小鼠体内产生自体抗体。


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VLP展示抗原应用于抗体发现

       从抗体发现的角度,VLP展示抗原技术能够增强免疫原性打破机体自身的免疫耐受,使得免疫原性弱的抗原/多肽或者物种间序列保守抗原免疫动物,都能够得到有效的抗体。相对于传统的抗原免疫,打破免疫耐受也能够在免疫动物(鼠,骆驼)后得到人和动物种属间保守序列表位的抗体,而这些保守序列表位往往可能是比较重要的功能表位,保守序列表位的抗体发现将会是差异化抗体发现的坚实基础。

       对于高难度的靶点蛋白如GPCR而言,VLP展示抗原技术将会是靶向GPCR抗体发现的突破性技术。现在上市的仅有的两个靶向GPCR的抗体Mogamulizumab和Erenumab实质上都是靶向GPCR N端的胞外区序列,由于GPCR种属间的高度保守或者N端的胞外区蛋白序列较短,单纯的GPCR N端的胞外区序列往往免疫原性较弱,VLP展示GPCR N端的胞外区序列将会是克服此类缺陷,较易拿到能够和GPCR N端胞外区结合的抗体。来自MorphoSys AG的Nina Möker ect就报道了采用VLP展示GPCR蛋白FSH-Receptor的N端ECD用于抗体发现筛选鉴定的案例4。能够找到结合抗体,靶向GPCR的抗体在双特异抗体,抗体偶联药物,细胞免疫治疗领域大有可为。根据GPCRdb数据库的统计截止2016年FDA批准的1286个药物中,有460个是靶向GPCR,占上市药物的1/3以上,靶向GPCR的药物中92%是小分子药物, 5%是多肽药物,2%为蛋白药物。在这些可成药地GPCR靶点中,N端ECD大于40个氨基酸的GPCR不少于50个,靶向GPCR的抗体药物的抗体发现是有待掘金的全新领域,有数百个可成药的靶点可供选择,在生物制药竞争格局日趋激烈的现今,将会是一个不可多得机遇。


ImmunoProTM VLP展示抗原助力差异化抗体研发

        增强免疫应答,打破免疫耐受,提高噬菌体淘选筛选效率,高纯度可溶性ImmunoProTM VLP展示抗原蛋白,特别是高难度蛋白(多次跨膜蛋白,免疫原性弱蛋白/多肽,同源性高度保守蛋白/保守功能多肽序列),差异化抗体发现的优质工具。

       在VLP展示抗原制备过程中有一些关键的因素:

VLP纳米颗粒模板多样,展示不同的抗原为了维持的构象需要匹配不同的VLP纳米颗粒模板

展示的抗原需要嵌合在VLP衣壳蛋白的合适位置,以获得充分的展示同时不妨碍VLP纳米颗粒的自动组装。

       应对这些难点,恺佧生物(Kactus Biosystems)基于专属的新型功能重组蛋白和抗体研发生产平台 Structure Aided design and Multiplex Screening SAMS™,提供基于结构设计的ImmunoProTM VLP展示抗原系列。


恺佧生物为客户定制生产的ImmunoProTM VLP展示抗原具有以下特点:

ImmunoProTM-VLP结构设计:

1. 恺佧生物优选了一系列VLP纳米颗粒模板,适用于各种抗原设计展示需求。

2. 基于结构的抗原设计,保障正确的构象表位,保障与之融合的纳米颗粒单元正确组装。

3. 可以集中突出重要表位的展示,可嵌合其他免疫刺激因子进一步增强免疫原性。

4. 可以嵌合展示多个抗原表位。

5. 可以引入定点生物素标记等蛋白修饰,满足客户平台化应用需求


ImmunoProTM-VLP纳米颗粒大肠杆菌及哺乳细胞高效表达筛选:

通过高通量表达筛选获得对特定抗原-纳米颗粒的最优表达条件

筛选条件在已有经验及成功案例基础上演化拓展,能够使更多抗原-纳米颗粒获得成功表达

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有意者请联系:

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