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免疫治疗中,传统抗 CD52 抗体免疫原性限制应用。研究人员开展构建人源化双位点抗 CD52 纳米抗体(huCD52)研究。结果显示 huCD52 与 CD52 蛋白结合力强。该研究为靶向 CD52 治疗提供新途径,有望加速白血病治疗发展。
在医学领域,癌症治疗一直是备受瞩目的难题。免疫疗法的出现,为癌症治疗带来了新的曙光。其中,针对特定细胞表面标记的靶向治疗成为研究热点。CD52 作为一种锚定在细胞膜上的糖蛋白,大量存在于癌性淋巴细胞(尤其是 B 和 T 细胞)中,是理想的治疗靶点。目前,针对 CD52 的治疗主要依赖于抗体,如阿仑单抗(Alemtuzumab)和加特拉单抗(Gatralimab)。阿仑单抗能通过补体依赖的细胞毒性(CDC)和抗体依赖的细胞介导的细胞毒性(ADCC)等途径破坏癌细胞,对多种 B 细胞恶性肿瘤疗效显著;加特拉单抗则旨在在保证疗效的同时,降低输液相关反应(IARs)和免疫原性 。
然而,传统的全长抗体存在诸多弊端。一方面,非人类抗体可能引发患者的免疫反应,不仅降低治疗效果,还可能产生不良反应;另一方面,全长抗体分子量大(约 150 kDa),难以穿透深层组织,且其复杂的结构限制了生产,只能在真核宿主中制备。因此,开发新型抗体迫在眉睫。
在这样的背景下,来自国外的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们致力于开发一种新型人源化双位点抗 CD52 纳米抗体(huCD52),旨在克服传统抗体的缺陷,为靶向治疗提供更有效的工具。该研究成果发表在《Biochemical Engineering Journal》上,为癌症治疗领域带来了新的思路和方向。
研究人员在本次研究中使用了多种关键技术方法。首先运用计算机辅助设计技术,将阿仑单抗(1ce1)和加特拉单抗(6obd)的互补决定区(CDRs)氨基酸序列嫁接到人源化通用支架(Caplacizumab)上,设计出纳米抗体。借助瑞士模型服务器(Swiss - Modeling server)获取双位点人源化 CD52(huCD52)的三维结构,并进行分子对接分析和分子动力学模拟。之后,将纳米抗体基因片段克隆到 pET - 21b (+) 载体,在大肠杆菌(Escherichia coli) Origami (DE3) 中表达并纯化,最后利用酶联免疫吸附试验(ELISA)评估纳米抗体的结合活性。
1. 纳米抗体的设计构建
研究人员通过将阿仑单抗和加特拉单抗的 CDRs 嫁接到 VHH 框架上,成功创建了抗 CD52 纳米抗体。这种方法巧妙地结合了两种抗体的抗原结合能力与纳米抗体的独特优势。为进一步提升结合亲和力,研究人员将两个纳米抗体融合,生成了双位点纳米抗体。这一创新性的设计为后续研究奠定了坚实基础。
2. 纳米抗体的结构分析
利用瑞士模型服务器获得 huCD52 的三维结构,通过分子对接分析和分子动力学模拟,从理论层面探究了纳米抗体与 CD52 抗原的结合模式和稳定性。这些分析为理解纳米抗体的作用机制提供了重要依据,也为后续实验结果的解读提供了有力支持。
3. 纳米抗体的表达与纯化
研究人员将构建好的纳米抗体基因片段克隆到 pET - 21b (+) 载体中,并在大肠杆菌 Origami (DE3) 中进行表达。经过一系列的纯化步骤,成功获得了高纯度的纳米抗体,为后续评估其结合活性提供了物质基础。
4. 纳米抗体结合活性评估
通过 ELISA 试验评估 huCD52 纳米抗体的结合活性,结果显示人源化双位点 huCD52 纳米抗体对 CD52 蛋白表现出很强的结合亲和力。这一结果直接证明了研究人员所设计构建的纳米抗体具有良好的功能特性,为其在治疗领域的应用提供了关键证据。
研究人员成功开发出新型人源化双位点抗 CD52 纳米抗体 huCD52,且该纳米抗体对 CD52 蛋白具有很强的结合亲和力。通过计算机辅助设计等技术,有效提升了纳米抗体对特定抗原的亲和力,为靶向治疗提供了新的有力工具。
在讨论部分,研究人员指出,传统化疗对癌症治疗效果有限且副作用严重,随着癌细胞耐药性的增加,开发新型抗癌药物迫在眉睫。而他们所开发的纳米抗体为解决这些问题提供了新的方向。这种新型纳米抗体不仅克服了传统抗体的诸多缺陷,如免疫原性高、组织穿透性差等,还具有独特的优势,如尺寸小、稳定性强等。这使得它在靶向治疗中具有巨大的潜力,有望加速针对表达 CD52 抗原的白血病等疾病的治疗干预的发展,为广大患者带来新的希望。
综上所述,该研究成果意义重大,不仅在技术层面实现了创新,为抗体工程领域提供了新的方法和思路;在临床应用方面也展现出广阔的前景,为癌症等疾病的治疗开辟了新的道路,值得相关领域进一步深入研究和探索。