高親和兔單抗的多樣化機(jī)制

多樣化的抗體庫(kù)對(duì)有效的體液免疫是必不可少的。產(chǎn)生和維持這種多樣性的機(jī)制因物種而異。在小鼠和人類中，抗體（Ab）多樣性的一個(gè)主要貢獻(xiàn)者是多個(gè)V、(D)和J基因片段在重(H)和輕(L)鏈位點(diǎn)的組合重排。有的物種則依靠重排后的體細(xì)胞多樣化機(jī)制——體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換（Somatic gene conversion，SGC）和體細(xì)胞超突變（Somatic hypermutation，SHM）來(lái)構(gòu)建初級(jí)Ab庫(kù)。在小鼠和人的T細(xì)胞依賴性免疫反應(yīng)中，Ig基因在生發(fā)中心通過(guò)體細(xì)胞超突變實(shí)現(xiàn)多樣化，很少發(fā)現(xiàn)體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換。綿羊胎兒和新生綿羊發(fā)育過(guò)程中的Ab基因多樣性依賴于體細(xì)胞超突變而非基因轉(zhuǎn)換。雞的VH、VL基因片段多樣化的主要機(jī)制是基因轉(zhuǎn)換。而兔子同時(shí)使用體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換和超突變機(jī)制來(lái)多樣化IgH庫(kù)。
 
體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換最先在雞的Ig基因中被描述，是上游供體V基因片段和重排的V(D)J基因之間的同源、單向重組。這種基因轉(zhuǎn)換的結(jié)果是，重排的V(D)J基因獲得了上游V基因段的部分序列。而體細(xì)胞高突變是通過(guò)一種未知的機(jī)制對(duì)高頻率點(diǎn)突變進(jìn)行靶向積累。體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換和超突變均可促進(jìn)初級(jí)Ab基因庫(kù)的多樣性。
 
兔初級(jí)抗體庫(kù)多樣化發(fā)生的位置
綿羊胎體的體細(xì)胞超突變多樣化主要發(fā)生在回腸Peyer氏斑塊，雞胚的囊體基因轉(zhuǎn)換多樣化發(fā)生在雞胚，而在幼兔中，VDJ基因的體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換和超突變多樣化發(fā)生在腸道相關(guān)淋巴組織(GALT)中。GALT在兔子V(D)J重排后的初級(jí)Ab庫(kù)多樣化過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。研究人員在6周齡兔闌尾濾泡中獲得克隆相關(guān)VDJ基因序列中觀察到體細(xì)胞類基因轉(zhuǎn)換突變和點(diǎn)突變。當(dāng)從出生后不久的兔子(GALT較少)中移除有組織的GALT（包括闌尾、圓球囊和Peyer氏斑塊）時(shí)，通過(guò)體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換和超突變的Ig基因多樣性顯著延遲。
 
體細(xì)胞多樣化機(jī)制打破VH1優(yōu)先重排限制
兔IgH抗體庫(kù)80-90%的VDJ基因重排受限于3`-最多的VH基因片段VH1的優(yōu)先重排。體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換和體細(xì)胞超突變可以打破這種限制，多樣化初級(jí)Ab基因庫(kù)。這種多樣化開(kāi)始于兔齡4周，主要發(fā)生在GALT中。研究人員從FITC特異性雜交瘤和腘淋巴結(jié)(PLN)中刮取的Ag誘導(dǎo)生發(fā)中心中,獲得克隆相關(guān)的VDJ基因序列。在對(duì)相關(guān)克隆的D區(qū)和V區(qū)上游供體基因片段序列的突變研究,發(fā)現(xiàn)持續(xù)的體細(xì)胞超突變和基因轉(zhuǎn)換。體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換和體細(xì)胞超突變都是在免疫反應(yīng)過(guò)程中Ag誘導(dǎo)的克隆擴(kuò)增過(guò)程中引入的。當(dāng)然，兔的體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換可以作為外周免疫反應(yīng)的一部分，在GALT外發(fā)生。
 
體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換和超突變對(duì)親和力成熟的不同意義
在小鼠和人類的免疫反應(yīng)期間通過(guò)超突變實(shí)現(xiàn)的體細(xì)胞多樣化對(duì)于親和力成熟至關(guān)重要，Ag誘導(dǎo)的體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換也起到類似的作用。雞的體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換發(fā)生在初級(jí)免疫反應(yīng)的早期（第7天）的脾臟生發(fā)中心，超突變?cè)谕�一免疫反�?yīng)的后期積累。首先體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換產(chǎn)生多種B細(xì)胞受體，然后通過(guò)超突變微調(diào)免疫反應(yīng)。
 
兔子在免疫反應(yīng)期間同時(shí)使用體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換和超突變來(lái)多樣化IgH基因。VH區(qū)內(nèi)的體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換和超突變發(fā)生在相似的時(shí)間和位置，作用于相同的VDJ基因序列。對(duì)于親和力成熟來(lái)說(shuō)，體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換與超變有很大不同。通過(guò)體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)化可以快速產(chǎn)生許多變異的B細(xì)胞受體。在Ag特異性免疫反應(yīng)的背景下，體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換（尤其是在CDR內(nèi)）可能會(huì)改變Ag受體的特異性，而非增加親和力。但B淋巴細(xì)胞在成年兔中的生成是有限的，因此不會(huì)持續(xù)產(chǎn)生新的特異性Ag受體。體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)換與Ag誘導(dǎo)的外周受體編輯相似，可能會(huì)增加Ab庫(kù)的整體多樣性，挽救注定死亡的細(xì)胞。
 
德泰生物采用SingleB快速單抗開(kāi)發(fā)技術(shù)，48天即可獲得100株體內(nèi)天然成熟的兔單抗，抗體親和力可達(dá)皮摩爾級(jí)，保證FACS Binding。
 
參考文獻(xiàn)
Candace R. Winstead, Shi-Kang Zhai, Periannan Sethupathi, et al. Antigen-Induced Somatic Diversification of Rabbit IgH Genes: Gene Conversion and Point Mutation[J].J Immunol,1999; 162 (11): 6602–6612.