一种基于微球的筛选平台,用于鉴定破坏PD-1/PD-L1相互作用的单克隆抗体

A Bead-Based Screening Platform for Identifying Monoclonal Antibodies That Disrupt PD-1/PD-L1 Interactions.

作者信息Veridiane M Pscheidt, Rodrigo B Gassen, José E Sacconi Nunes, Deise do Nascimento de Freitas, Valdir Barth, Fernanda B Frozza, Milena D Santos, Claudia P Nunes, Cristina B C Bonorino
PMID41914156
发布时间2026
DOI10.1155/jimr/5189659

实验完整度

高

包含体外微球检测、细胞共培养功能验证,以及多种抗体验证,涉及多个证据层级。

主要模型

PD-1偶联聚苯乙烯微球 Expi293F稳转PD-L1细胞系 人原代CD3+ T细胞

重点核对

PD-L1 AF488浓度为12.5 µg/mL 抗PD-L1抗体浓度范围0.1-15 µg/mL 共培养比例为2:1 (Expi PD-L1+ : CD3+ T细胞) 共培养时间为18小时 抗PD-L1抗体浓度为3 µg/mL

摘要

靶向免疫检查点通路(如程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)/PD-L1)的单克隆抗体(mAb)是现代免疫治疗的核心,但评估其功能性阻断的可扩展方法仍然有限。我们提出了一种基于微球的流式细胞术检测方法,用于定量抗体对PD-1/PD-L1相互作用的抑制。将重组人PD-1蛋白偶联到聚苯乙烯微球上,并测量其与荧光标记的重组人PD-L1蛋白的相互作用。抗PD-L1单抗的抑制活性通过其破坏这种相互作用的能力进行定量。该检测方法在批内和批间精密度上得到验证,此外,通过T细胞共培养实验确认了其功能性。该检测方法显示出αPD-L1单抗的剂量依赖性抑制,计算的平均IC50为3.122 µg/mL。该方法在测定抗体阻断活性方面具有可重复性,三次独立运行之间的相对标准偏差(RSD)<20%。在接近微球检测中检测到的IC50浓度下,该抗体显著恢复了共培养体外系统中T细胞表面的CD69表达(p = 0.0001)。此外,该方法能够成功区分两种不同亲和力的抗PD-L1抗体的阻断能力。这种兼容高通量的平台为筛选PD-1/PD-L1阻断抗体提供了可靠工具,支持免疫治疗药物的发现和开发。

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
如何开发一种可扩展、可重复的方法来定量评估抗PD-L1抗体对PD-1/PD-L1相互作用的阻断活性?
核心机制
抗PD-L1抗体通过结合PD-L1蛋白,阻止其与PD-1受体的相互作用,从而恢复T细胞活化。
主要证据
微球检测显示剂量依赖性抑制,平均IC50为3.122 µg/mL;在接近IC50的浓度下,抗PD-L1抗体显著恢复了共培养中T细胞CD69的表达(p=0.0001)。
研究意义
该平台为筛选PD-1/PD-L1阻断抗体提供了可靠工具,可简化候选药物评估,支持免疫治疗药物的开发和质量控制。

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

PD-1偶联微球的制备与表征

建立用于检测PD-1/PD-L1相互作用的微球平台

将重组人PD-1蛋白通过化学偶联至功能微球,使用不同蛋白输入量(22.5, 45, 90 µg)优化偶联效率,并通过流式细胞术确认偶联成功。

2

PD-L1蛋白的荧光标记

制备荧光标记的PD-L1蛋白以检测其与PD-1微球的结合

将人PD-L1蛋白与Alexa Fluor 488 (AF488)偶联,使用商业试剂盒进行标记,并纯化标记蛋白。

3

PD-L1 AF488与PD-1微球的结合及特异性验证

验证PD-L1 AF488与PD-1微球的结合能力及特异性

将不同浓度的PD-L1 AF488与PD-1微球孵育,结合曲线显示剂量依赖性结合。通过使用未偶联微球和自竞争实验验证特异性。

4

流式细胞术阻断实验优化

建立检测抗体阻断PD-1/PD-L1相互作用的实验流程

将PD-L1 AF488与不同浓度的阻断抗体(αPD-L1 mAb、avelumab、非阻断抗体或IgG对照)预孵育,然后与PD-1微球孵育,通过流式细胞术检测结合信号变化。

5

构建PD-L1过表达细胞系

建立稳定表达人PD-L1的细胞系以用于功能验证

从Expi293F细胞提取RNA,逆转录和PCR扩增PD-L1基因,克隆至pCI-neo载体,转染Expi293F细胞,并通过G418筛选稳定表达。

6

T细胞共培养功能验证

验证微球检测中观察到的阻断活性是否转化为功能性T细胞活化恢复

将PD-L1+ Expi293F细胞与人类CD3+ T细胞共培养,加入抗PD-L1抗体或IgG对照,检测T细胞活化标志物CD69、IFN-γ和Ki-67的表达。

7

精密度评估

评估方法的批内和批间精密度

在单次运行中对每个浓度点进行六次重复测量以评估批内精密度;在不同日期由两名分析人员进行三次独立实验评估批间精密度。计算%RSD和IC50。

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
BD细胞计数微球阵列功能微球偶联缓冲液套装BD558556
功能微球A4BD558578
二硫苏糖醇Thermo Fisher Scientific20290
硫基-SMCCThermo Fisher ScientificM6035-10MG
离心柱Global Life Sciences28918004
N-乙基马来酰亚胺Thermo Fisher Scientific23030
NanoDrop Lite分光光度计Thermo Fisher--
BD FACSCanto II流式细胞仪BD--
FlowJo 10.7.1软件----
TRI试剂Sigma-AldrichT9424
GoScript逆转录系统PromegaA5000
Q5高保真DNA聚合酶New England BiolabsM0491
pCI-neo质粒PromegaE1841
NEBuilder Hifi DNA组装试剂盒New England BiolabsE2621X
质粒小提试剂盒Zymo ResearchD4209
质粒中提试剂盒Zymo ResearchD4201
Expi293F细胞InvitrogenA14527
Lipofectamine 3000转染试剂Thermo Fisher ScientificL3000008
Opti-MEM减血清培养基Thermo Fisher Scientific31985062
G418抗生素Gibco11811031
RPMI-1640培养基Sigma-AldrichR6504
胎牛血清Thermo Fisher Scientific12657029
抗人CD3抗体(克隆UCHT1)--555329
抗人CD28抗体(克隆CD28.2)BD555725
BD Horizon可固定活性染料510BD564406
人Fc阻断剂(克隆Fc1)BD564219
PE-Cy7小鼠抗人CD274(克隆MIH1)BD558017
PE-Cy7同型对照(克隆MOPC-21)BD557872
Ficoll-Paque PLUS密度梯度分离液Cytiva17144002
BD FACSMelody细胞分选仪BD--
胞内染色试剂盒Invitrogen00-5523-00
抗人IFN-γ抗体(克隆4S.B3)BD563416
抗人Ki-67抗体(克隆B56)BD567719
BD FACSymphony A5流式细胞仪BD--
Qubit蛋白定量试剂盒Thermo Fisher ScientificQ33211
Qubit 4荧光计Thermo Fisher Scientific--
抗PD-1 BV421抗体(克隆MIH4)BD564323
APC-H7小鼠抗人CD3(克隆SK7)BD641415

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
PD-1偶联微球制备
PD-1蛋白输入量、偶联缓冲液、偶联时间、偶联温度、微球类型、偶联后储存条件
阅读提示:Methods 2.1节
PD-L1蛋白标记
标记试剂盒、PD-L1浓度、标记时间、标记温度
阅读提示:Methods 2.3节
流式细胞术阻断实验
PD-L1 AF488浓度、抗体浓度范围、预孵育时间、孵育时间、温度、微球数量、洗涤条件
阅读提示:Methods 2.5节
构建PD-L1过表达细胞系
细胞系、转染试剂、筛选抗生素浓度、筛选时间
阅读提示:Methods 2.6和2.7节
T细胞共培养功能验证
共培养比例、共培养时间、CO2浓度、抗体浓度、抗CD3/抗CD28用量
阅读提示:Methods 2.9节