开发用于稳定生产抗人MMP9重组抗体的CHO细胞系

Development of a CHO cell line for stable production of recombinant antibodies against human MMP9.

作者信息Jina Ryu, Eun-Jung Kim, Joo-Kyung Kim, Tai Hyun Park, Byung-Gee Kim, Hee-Jin Jeong
PMID35255869
发布时间2022-03-07
DOI10.1186/s12896-022-00738-6

实验完整度

包含基因克隆、细胞培养、转染、筛选、纯化及ELISA验证,但缺乏动物模型或患者样本等体内验证。

主要模型

CHO-K1细胞 重组抗hMMP9抗体表达CHO细胞系

重点核对

使用pcDNA3.1(-)载体共转染HC和LC基因至CHO-K1细胞 转染后使用600 μg/mL G-418进行筛选 通过有限稀释克隆选择单克隆,并进一步筛选高表达克隆 通过SDS-PAGE和ELISA验证抗体表达和抗原结合活性

摘要

背景:人基质金属蛋白酶9(hMMP9)是包括癌症在内的多种疾病的生物标志物,对开发hMMP9的检测器和抑制剂的需求日益增加。由于针对hMMP9的抗体可以选择性地结合hMMP9,使用抗MMP9抗体为处理hMMP9相关疾病提供了新的可能性。在本研究中,我们旨在建立稳定的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞系,用于稳定生产针对hMMP9的抗体。结果:我们构建了重组抗hMMP9抗体片段表达基因,并将其转染至CHO细胞。我们选择了一个单克隆,成功生产了具有高纯度、高灵敏度和高重现性的全尺寸抗hMMP9抗体。随后,我们确认了该抗体的抗原结合效率。结论:我们通过基于CHO细胞的哺乳动物表达系统开发了一种新型重组抗hMMP9抗体,该系统在广泛的医学和工业领域具有很高的应用潜力。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
如何建立稳定的CHO细胞系以高效生产具有高抗原结合活性的抗hMMP9重组抗体?
核心机制
通过CHO细胞表达系统生产重组抗体,利用其正确的翻译后修饰和折叠能力,获得具有高抗原结合活性的抗体。
主要证据
通过SDS-PAGE验证抗体正确表达,ELISA确认抗原结合活性,克隆#6-5的LOD为28.88 ng,灵敏度比商业抗体高10倍。
研究意义
该CHO细胞系可稳定生产抗hMMP9抗体,有望用于炎症和癌症相关疾病的检测和治疗,并为工业重组抗体表达平台提供新方向。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

基因构建与载体构建

构建能表达抗hMMP9抗体HC和LC的基因并插入表达载体。

将抗hMMP9抗体的HC和LC基因(基于PDB: 5th9)进行密码子优化,并分别插入pcDNA3.1(-)载体,构建pcDNA3.1(-)::anti-hMMP9 HC和LC。

2

细胞培养与适应悬浮

获得适应悬浮培养的CHO细胞以用于转染和生产。

将贴壁CHO-K1细胞逐步适应至无血清悬浮培养,使用ProCHO-AT、ProCHO4和ProCHO5培养基。

3

转染与稳定细胞系筛选

获得稳定表达抗hMMP9抗体的单克隆细胞系。

使用Lipofectamine3000共转染HC和LC表达质粒,通过G-418筛选和有限稀释克隆选择稳定表达克隆。

4

抗体纯化与质量分析

纯化抗体并验证其正确性和纯度。

从细胞上清中纯化抗体,通过Protein A亲和层析和SDS-PAGE分析。

5

抗原结合活性验证

确认抗体的抗原结合效率和灵敏度。

通过夹心ELISA测定抗体对hMMP9的结合活性,并检测不同浓度抗原下的信号。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

蛋白纯化与表征
抗体活性检测

产品清单

实验环节名称品牌货号
pcDNA3.1(-)载体----
RPMI 1640培养基----
ProCHO-AT培养基Lonza--
ProCHO4培养基Lonza--
ProCHO5培养基Lonza--
L-谷氨酰胺----
青霉素/链霉素----
胎牛血清----
Lipofectamine3000转染试剂ThermoFisher Scientific--
遗传霉素(G-418)----
Protein A琼脂糖树脂----
甘氨酸----
重组人MMP9蛋白Sino Biological--
HRP标记兔抗hMMP9抗体Sino Biological--
TMB底物溶液----
Nanodrop微量分光光度计----
酶标仪Model 680Bio-Rad--
荧光显微镜Olympus--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
基因构建
使用pcDNA3.1(-)载体,HC和LC基因分别插入,信号肽序列正确
阅读提示:Methods: Gene cloning
细胞培养与适应
CHO-K1细胞来源(ATCC CCL-61),培养基从RPMI 1640更换至ProCHO系列,细胞密度、培养时间和搅拌速度
阅读提示:Methods: Cell culture
转染与筛选
Lipofectamine3000转染效率,G-418浓度(600 μg/mL),有限稀释克隆的筛选时间(2-3周)
阅读提示:Methods: Transfection, selection, and single-cell cloning
抗体纯化
Protein A树脂用量、洗脱条件和抗体浓度测定方法
阅读提示:Methods: Purification of antibody
ELISA
包被抗体量、抗原量、检测抗体量、孵育时间和洗涤条件
阅读提示:Methods: Confirmation of the antigen-binding efficiency