人天然噬菌體抗體庫搭建與抗 gp96篩選

摘要：本研究旨在構(gòu)建人天然噬菌體抗體庫，并篩選出針對熱休克蛋白gp96的特異性抗體。通過提取健康獻血員淋巴細胞的mRNA，利用噬菌體表面展示技術成功構(gòu)建抗體庫，并經(jīng)過多輪篩選獲得高親和力的抗gp96抗體。本研究為gp96相關疾病的免疫治療提供了有力工具，展現(xiàn)了良好的應用前景。

引言

熱休克蛋白gp96作為分子伴侶，在腫瘤抗原向MHC-Ⅰ類分子途徑的遞呈過程中發(fā)揮重要作用，并能與抗原肽形成gp96-肽復合物，激活CD8+T淋巴細胞，產(chǎn)生抗腫瘤的特異性免疫反應。因此，gp96-肽復合物疫苗為腫瘤的免疫治療提供了新的思路。然而，傳統(tǒng)的gp96提取方法存在污染風險，限制了其臨床應用。噬菌體抗體庫技術作為一種高效、特異的抗體篩選方法，為解決這一問題提供了可能。本研究旨在構(gòu)建人天然噬菌體抗體庫，并篩選出針對gp96的特異性抗體，為gp96相關疾病的免疫治療提供有力工具。

一、材料與方法

1. 實驗材料

• 樣本來源：取4名健康獻血員新鮮血液各200ml。

• 主要試劑：某試劑淋巴細胞分離液、某試劑RNA提取試劑、某試劑逆轉(zhuǎn)錄試劑盒、某試劑PCR擴增試劑、某試劑Sac Ⅰ和Xba Ⅰ限制性內(nèi)切酶、某試劑T4 DNA連接酶、某試劑電穿孔試劑、某試劑噬菌體載體pComb3、某試劑輔助噬菌體VCSM13。

• 主要儀器：離心機、某品牌PCR儀、某品牌電泳儀、某品牌凝膠成像系統(tǒng)、威尼德電穿孔儀、某品牌細菌培養(yǎng)箱。

2. 實驗方法

• 輕鏈庫構(gòu)建：輕鏈PCR產(chǎn)物和噬粒載體pComb3經(jīng)Sac Ⅰ和Xba Ⅰ酶切，由T4 DNA連接酶連接，電穿孔轉(zhuǎn)化感受態(tài)大腸桿菌XL1-Blue，擴增后提取噬粒，構(gòu)建輕鏈庫。

• 全庫構(gòu)建：輕鏈庫和重鏈Fd段PCR產(chǎn)物經(jīng)Xho Ⅰ和Spe Ⅰ酶切，以同樣方法連接后轉(zhuǎn)化XL1-Blue，加入輔助噬菌體VCSM13，產(chǎn)生噬菌體抗體全庫。

• 淋巴細胞分離與RNA提取：取健康獻血員新鮮血液，使用淋巴細胞分離液分離淋巴細胞，提取總RNA。

• cDNA合成與抗體基因擴增：經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA，設計多對引物，以PCR擴增抗體輕鏈和重鏈Fd段cDNA。

• 噬菌體抗體庫構(gòu)建：

• 抗體庫篩選：以人血白蛋白、IL-2和gp96等不同蛋白為抗原，進行3輪篩選，獲得特異性抗體克隆。

二、實驗結(jié)果

1. 淋巴細胞總RNA及cDNA質(zhì)量：提取的淋巴細胞總RNA質(zhì)量良好，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄合成的cDNA濃度和純度均滿足后續(xù)實驗要求。

2. 抗體基因擴增：部分重鏈Fd片段、部分κ輕鏈和λ輕鏈cDNA得到成功擴增，擴增產(chǎn)物條帶清晰，特異性良好。

3. 噬菌體抗體庫構(gòu)建：構(gòu)建的Fab全庫庫容達6.6×10^6，酶切和PCR結(jié)果顯示有插入片段，表明噬菌體抗體庫構(gòu)建成功。

4. 抗體篩選：經(jīng)過3輪篩選，抗體庫得到了不同程度的富集，成功篩選出針對gp96的特異性抗體克隆。

三、討論

1. 噬菌體抗體庫技術的優(yōu)勢

• 高效篩選：噬菌體抗體庫技術能夠在體外模擬體內(nèi)的抗體生成過程，通過抗原-抗體特異性結(jié)合篩選出所需的抗體，大大提高了篩選效率。

• 高親和力：通過隨機重組抗體輕鏈和重鏈基因，模擬了體內(nèi)抗體親和力成熟的過程，所篩選出的抗體具有高親和力。

• 人源化抗體：由于抗體基因來源于人體，所制備的抗體為人源化抗體，減少了免疫排斥反應的風險。

2. 抗gp96抗體的應用前景

• 腫瘤免疫治療：gp96作為腫瘤抗原遞呈的關鍵分子，抗gp96抗體可用于腫瘤免疫治療，通過激活免疫系統(tǒng)，誘導抗腫瘤細胞的反應。

• 疫苗開發(fā)：抗gp96抗體可作為gp96-肽復合物疫苗的輔助成分，提高疫苗的免疫原性和安全性。

• 疾病診斷：抗gp96抗體還可用于gp96相關疾病的診斷，為疾病的早期發(fā)現(xiàn)和治療提供有力支持。

3. 研究創(chuàng)新

• 天然抗體庫的構(gòu)建：本研究采用未經(jīng)免疫的正常人淋巴細胞構(gòu)建天然抗體庫，避免了人工免疫和雜交瘤技術的使用，提高了抗體的多樣性和親和力。

• 多輪篩選策略：通過多輪篩選策略，逐步富集特異性抗體克隆，提高了篩選的準確性和效率。

• 高通量篩選平臺：利用噬菌體展示技術構(gòu)建高通量篩選平臺，為抗體的快速篩選和鑒定提供了有力工具。

4. 研究局限與未來展望

• 抗體親和力：雖然本研究成功篩選出針對gp96的特異性抗體，但抗體的親和力仍需進一步優(yōu)化和提高。

• 臨床應用：抗gp96抗體的臨床應用還需進行大量的安全性和有效性驗證，以確保其在實際應用中的可行性。

• 技術優(yōu)化：未來可進一步優(yōu)化噬菌體抗體庫構(gòu)建和篩選策略，提高抗體的質(zhì)量和篩選效率。

四、結(jié)論

本研究成功構(gòu)建了人天然噬菌體抗體庫，并篩選出針對熱休克蛋白gp96的特異性抗體。該抗體庫的構(gòu)建為gp96相關疾病的免疫治療提供了有力工具，展現(xiàn)了良好的應用前景。未來將進一步優(yōu)化抗體親和力和臨床應用策略，推動抗gp96抗體在腫瘤免疫治療等領域的應用和發(fā)展。本研究不僅豐富了噬菌體抗體庫技術的理論基礎和實踐經(jīng)驗，也為相關領域的研究提供了新的思路和方向。