抗体药物发现是一个极其艰巨且繁琐的过程。Epitope Binning-seq,作为一种新方法,通过实现多个抗体的同时分析,引入了一种开创性的方法。该方法使用荧光标记的参考抗体(rAb),通过流式细胞术识别具有相似表位结合特性的查询抗体(qAbs)。随后,对荧光阴性细胞进行下一代测序,将具有与rAb相似表位的qAbs分组到表位容器中。这种创新技术具有巨大的潜力,可以优化抗体药物发现过程。
图1. 使用Epitope Binning-seq技术增强抗体药物发现
新型的Epitope Binning-seq技术简化了抗体表位分组流程,并能够实现大量基因编码抗体的同时评估,以高准确性和灵敏度将它们分组到不同的表位容器中。
单克隆抗体由于其高特异性和对表位(抗体附着在抗原上的精确位点,触发免疫反应)的高结合亲和力,成为重要的治疗手段。由于抗体的治疗效果与其靶标表位密切相关,因此表位表征对于理解抗体功能至关重要。然而,传统的研究表位的方法既缓慢又费力。因此,迫切需要更加高效的方法来帮助精确且快速地绘制表位图,从而加速下一代疗法的开发。
为了弥补这一空白,东京工业大学的研究人员开展了开创性的研究,开发了一种名为Epitope Binning-seq的新型平台。他们的研究成果于2024年5月28日在《Communications Biology》第7卷上发表。 Epitope Binning-seq利用在抗原表达细胞上的基因编码查询抗体(qAbs)和下一代测序(NGS)来评估表位相似性,从而无需单独纯化即可同时评估多个qAbs。
在这项研究中,研究人员使用了在表达HER2的细胞表面展示的查询抗体(qAbs)。通过引入荧光标记的参考抗体(rAbs)并使用流式细胞术分析,研究人员能够区分出qAbs掩盖表位的细胞和未掩盖表位的细胞。一些qAbs有效地阻断了rAb与抗原的结合,导致形成了一组无rAb结合的细胞,称为rAb阴性群体。相反,其他qAbs允许rAb与抗原结合,形成了一组具有rAb结合的细胞,称为rAb阳性群体。
进一步深入研究,该研究的通讯作者Tetsuya Kadonosono副教授表示:“这种不同的结合行为为评估不同抗体之间的表位相似性提供了基础。我们对分选的rAb阴性群体进行了NGS分析,以识别和将相似的qAbs分组到表位容器中。这种全面的方法能够高效地分析大量抗体,并根据其表位特异性进行分类。”
结果相当令人鼓舞。Epitope Binning-seq准确地将抗体分类到不同的表位容器中,为其结合模式提供了有价值的见解。在使用模型抗体帕妥珠单抗和曲妥珠单抗的实验中,该方法准确地识别和富集了特定的qAbs,甚至检测到了初始丰度非常低的克隆。该平台以高精度将14个qAbs分类到正确的表位容器中。这些发现展示了Epitope Binning-seq通过同时评估数百万个qAbs来简化早期抗体药物开发的潜力,从而加速了有前景的治疗候选物的识别。
该平台的优势显著。Epitope Binning-seq简化了表位比较,能够快速识别具有相似结合模式的抗体,可能推动靶向且有效的基于抗体的疗法的发展。该方法的大规模评估可以改变抗体表征方式,使其能够同时评估数百万个qAbs。
“Epitope Binning-seq的开发代表了抗体药物发现领域的一项重大进展。通过提供一种快速、全面且成本效益高的抗体表位相似性评估方法,这一新型平台克服了传统表位分析技术的局限性,”Kadonosono总结道。
这项研究的有希望的结果凸显了该方法在改变早期抗体药物开发和抗体亲和力成熟方面的潜力,为未来更有效的治疗策略铺平了道路。