概览

人类蛋白质组中大约有约6,000种膜蛋白,作为癌症诊断和治疗的潜在靶标,其中60%为膜蛋白,如GPCRs、离子通道、受体、膜相关酶、溶质载体和转运蛋白等。G蛋白偶联受体 (GPCRs), 属于七次跨膜蛋白,是哺乳动物基因组中最大的膜蛋白家族,广泛分布于中枢神经系统、免疫系统、心血管、视网膜等器官和组织,参与机体的发育和正常的功能行使。

近些年,可以特异性识别GPCR的单克隆抗体的开发,在肿瘤的诊断和治疗领域也变得愈发炙手可热。然而,获得此类靶标抗体却不是一件容易的事情。由于GPCR在人体内表达的的广泛性和重要性,甚至在发现配体之前就已成为重要的药物靶标。靶向GPCR的诊断抗体或抗体药开发难度大,因为多次跨膜蛋白因本身结构的复杂性与跨膜区疏水性,存在表达量低、体外不溶、纯化不稳定、难保持天然构象等问题,无法制备有效的免疫原,导致其整个抗体开发受到阻碍,限制了跨膜蛋白在癌症诊断或者抗体药物开发方面的进程。

为了加速靶向GPCR诊断类抗体和抗体药物开发的进程,亟待一种高效的免疫原形式进行GPCR抗体开发。mRNA技术适得其所。 mRNA也可以作为抗原进行抗体制备,将人工合成的mRNA(信使RNA)引入到生物系统中, mRNA 利用动物这个天然的蛋白质制造工厂,输送指令以达成GPCR在体内的正确翻译与修饰,从而在动物体内自主引起体液免疫反应从而产生抗体。依托于丰富的抗体开发经验,建立并逐步成熟mRNA抗原免疫抗体开发平台用于多次跨膜蛋白抗体的开发。以下案例展示了我们在此方面的经验和mRNA 免疫这种方法在应对当前挑战的潜力。

mRNA作为膜蛋白靶标的新型免疫策略

抗原类型 弱点 优势 推荐指数
mRNA mRNA 的不稳定性和其递送挑战 细胞质中mRNA可直接翻译,在哺乳动物细胞中可自发进行翻译后修改,自然构象,无需佐剂 ★★★★★
DNA 低表达水平 (DNA必须穿过核膜进行转录) 和DNA免疫成本较高
蛋白 全长GPCRs的体外表达和纯化技术门槛较高 高免疫原性 ★★
多肽 仅识别线性表位,不识别构象表位从而造成表位遗漏 合成成本低 ★★★★
病毒样颗粒 (VLP) 易生成非特异性抗体且阳性和阴性筛选差异不大 与过表达细胞系相比,靶抗原丰度更高 ★★★
过表达细胞系 免疫原性低 (整个膜上目标GPCR的百分比非常低) ★★
纳米磷脂盘 GPCRs与MSPs和磷脂组装形成纳米盘的成功率低 类似于天然细胞膜结构 ★★★

服务流程

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案例分享

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FAQs

Q: mRNA-LNP进行动物免疫,免疫周期一般要多久?

A: 一般同源性低于85%的七次跨膜靶点,小鼠免疫周期~4W,兔子免疫周期~6W

Q: 如何评价免疫效果,比如兔子血清效价的标准是多少多少?

A: FACS检测免疫效价,兔子血清1:100稀释,MFI (+/-)=60

Q: 是否对比过不同形式mRNA(比如自扩增,环状和线性mRNA)的免疫效果?

A: 基于项目经验,我们对比过自扩增和线性mRNA,发现免疫效果和mRNA的纯度有直接联系。现阶段制备单抗推荐线性mRNA,多抗推荐自扩增mRNA。

Q: mRNA的序列设计有什么原则和方向吗?

A: 设计基础的就是对5‘cap, UTR, CDS, PolyA进行优化。

Q:相比传统蛋白免疫,用mRNA免疫有什么优势吗?

A: mRNA免疫最显著的优势就是筛选得到的FACS阳性克隆数远远大于蛋白免疫,且亲和力更高。

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