在大肠杆菌（E. coli）和HEK293表达系统中生产抗PD-L1 scFv抗体并进行功能评估的比较研究

《Molecular Biology》：Production and Functional Evaluation of Anti-PD-L1 scFv Antibodies in E. coli and HEK293 Expression Systems: A Comparative Study

癌症免疫疗法中单链抗体（scFv）的合成效率与功能特性受表达系统影响。研究对比了HEK293细胞与两种大肠杆菌菌株（Rosetta DE3、SHuffle?）在表达Anti-PD-L1 scFv-Fc抗体时的性能。通过优化温度、IPTG浓度及诱导时间，大肠杆菌表达系统在SHuffle?菌株中实现更好的蛋白折叠和结合能力，但HEK293细胞产物的PD-L1结合特异性显著更高（p<0.05）。ELISA检测显示两种系统的结合能力无统计学差异，但SHuffle?菌株在成本效益上更具优势。流式细胞术证实HEK293系统产生的抗体具有特异性靶向PD-L1阳性细胞的能力。结论：高特异性需求优先选择HEK293，而成本敏感项目可考虑SHuffle?菌株。

　　

摘要

癌症免疫疗法得益于治疗性蛋白质（如单链可变片段（scFv）抗体的有效合成而取得了显著进展。本研究评估了在HEK293细胞和大肠杆菌（E. coli）菌株（Rosetta (DE3) 和 Shuffle^?）中表达的抗PD-L1 scFv-Fc抗体的功能性和生产情况。通过系统地评估生物学活性、蛋白质溶解度及表达产量等关键参数，对这两种表达平台进行了优化。通过调整温度、IPTG浓度和诱导时间，优化了大肠杆菌中的表达效果。与Rosetta (DE3)相比，Shuffle^?在蛋白质折叠和结合能力方面表现更优，这归因于其更强的二硫键形成能力。利用PD-L1阳性的MDA-MB-231细胞进行的流式细胞术检测表明，HEK293细胞产生的抗PD-L1 scFv-Fc在结合特异性上优于在大肠杆菌 SHuffle^?和Rosetta (DE3)菌株中表达的抗体。尽管ELISA检测证实了HEK293和Shuffle^?样本中的scFv-Fc能够特异性结合PD-L1，但两者之间的差异并不具有统计学意义。大部分具有功能活性的scFv-Fc由HEK293细胞产生，而Shuffle^?则提供了一种成本更低、具有相似结合能力的替代方案。流式细胞术进一步验证了这些抗体的治疗潜力，显示它们能够选择性地结合PD-L1阳性细胞，而对PD-L1阴性细胞的活性极低。综上所述，对于需要高抗原结合能力的应用，HEK293细胞仍是推荐的选择；而Shuffle^?则提供了一个实用且经济可行的平台，用于制备具有功能活性的抗PD-L1 scFv-Fc抗体。本研究的结果将有助于开发有效的免疫检查点阻断治疗药物，并优化scFv-Fc的生产策略。