一种用于生产抗狂犬病毒双特异性抗体的新型双向启动子单载体

A novel single-vector featuring bidirectional promoters for production of bispecific antibody against rabies virus.

作者信息Zhigao Zhang, Jia Li, Guanfeng Lin, Shouchun Cao, Yingsong Wu
PMID41013509
发布时间2025-09-26
DOI10.1186/s12896-025-01036-7

实验完整度

包含载体设计验证、细胞转染、抗体表达纯化、ELISA结合亲和力、PBNA和RFFIT中和活性等多个实验层级,并包含功能验证。

主要模型

HEK293F细胞 BSR细胞 假病毒(基于VSV的假病毒)

重点核对

载体设计:peaSKYA单载体与双载体系统的比较 转染效率:HEK293F细胞中单载体与共转染的转染效率比较 抗体表达水平:单载体与双载体系统中抗体产量比较 中和活性:HHDVD与亲本单抗在PBNA和RFFIT中的中和滴度比较 结合亲和力:HHDVD与亲本单抗的EC50值

摘要

背景:世界卫生组织(WHO)推荐使用两种不重叠的单克隆抗体(mAbs)联合治疗,以增强狂犬病暴露后预防(PEP)的保护效果。虽然双特异性抗体(bsAbs)通过同时靶向两个不同的表位,比单克隆抗体提供更好的保护,但其开发受到复杂且低效的载体设计的阻碍。在本研究中,我们旨在开发一种新型单载体表达系统,以高效生产有效的抗狂犬病毒(RABV)中和双特异性抗体。结果:我们设计了一种极简的peaSKYA单载体,具有双向双CMV启动子,能够在单一构建体中同步共表达抗体重链(HC)和轻链(LC)。通过消除冗余的骨架元件,与双载体系统相比,该优化载体将表达盒比例提高了17%,转染效率提高了32%。该平台在HEK293F瞬时表达中双特异性抗体的产量提高了2倍,其中四价DVD-Ig格式抗体HHDVD在基于假病毒的中和试验(PBNA,2193.19 IU/mg)和快速荧光灶抑制试验(RFFIT,1679.52 IU/mg)中均表现出显著增强的中和效力。结论:我们开发了peaSKYA单载体表达系统,用于高效生产双特异性抗体,其中候选药物HHDVD在狂犬病PEP中显示出潜力。这种简化的载体设计方法在双特异性中和抗体开发中展现出显著潜力,为其他工程化双特异性抗体提供了一个可转移的平台。

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
开发一种高效的单载体表达系统,以克服双特异性抗体生产中的低产量和结构不稳定问题。
核心机制
通过双向双CMV启动子实现重链和轻链的同步表达,并通过优化载体设计提高表达效率,从而增强双特异性抗体的中和活性。
主要证据
HEK293F细胞瞬时表达实验表明,peaSKYA单载体系统使抗体产量提高2倍;HHDVD在PBNA和RFFIT中显示比亲本单抗更强的中和活性。
研究意义
该平台为双特异性抗体开发提供了通用策略,并可能为狂犬病PEP提供候选药物。

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

载体设计与验证

验证极简peaSKY载体的表达效率和转染效率。

构建peaSKY001载体,去除冗余元件,比较EGFP表达和转染效率,并验证信号肽和Fc表达。

2

单载体系统构建与表达比较

比较peaSKYA单载体与双载体共转染的抗体表达效率。

构建peaSKYA-IgG单载体,转染HEK293F细胞,通过ELISA检测抗体表达。

3

双特异性抗体的工程化与表达

生成并表达四种四价对称双特异性抗体,并验证其正确组装。

构建IgG(L)-scFv和DVD-Ig格式的bsAbs,通过peaSKYA单载体在HEK293F细胞中表达,并通过SDS-PAGE验证。

4

结合亲和力和中和活性评估

评估HHDVD的结合亲和力和中和活性。

通过间接ELISA测定结合亲和力,通过PBNA和RFFIT测定中和活性。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
2× MultiF无缝组装混合液AbclonalRK21020
SMM Hyb-TII表达培养基SinoBiologicalMHYBIII
SMM 293-TII表达培养基Sino BiologicalM293TII
EZ细胞转染试剂Shanghai Life-iLab BiotechAC04L092
Countess 3 FLThermo Fisher Scientific--
蛋白G亲和层析树脂Thermo Scientific22852
Nanodrop 2000分光光度计Thermo Fisher Scientific--
小鼠抗人IgG1-Fc HRP标记二抗Sino Biological10702-MM01T-H
TMB底物----

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
载体构建
载体图谱和序列;相同元件(CMV启动子、t-PA信号肽、BGH polyA)
阅读提示:Methods中Vector construction及图1A
细胞培养与转染
HEK293F细胞,培养基SMM 293-TII,转染试剂EZ Cell Transfection Reagent(3:1比例),细胞密度,转染后时间
阅读提示:Methods中HEK293F cell transfection
抗体表达与纯化
瞬时表达时间,蛋白G亲和层析步骤,洗脱缓冲液(0.1 M Glycine-HCl pH 2.2)及中和
阅读提示:Methods中Antibody expression and purification
结合亲和力
重组G蛋白包被浓度(100 ng/well),抗体起始浓度和稀释倍数,封闭条件,二抗浓度
阅读提示:Methods中Indirect ELISA
中和活性
病毒株(CVS-11),细胞(BSR),稀释系列(3倍至1:2187),标准参考品(37.0 IU/ml)
阅读提示:Methods中RFFIT和PBNA