目的 本研究拟构建大容量天然鸡源噬菌体单链抗体库,用于传染病诊断用抗体筛选.方法 选取未经免疫的5周龄白来航鸡包括普通级别和无特定病原体级别、罗曼鸡、洛岛红鸡、洛岛白鸡和贵妃鸡,每个品种各5只,共30只.从法氏囊中提取总RNA,通过反转录合成cDNA.利用聚合酶链式反应技术扩增全套编码抗体可变区的基因序列.通过重叠延伸反应,将重链可变区和轻链可变区基因连接成为单链抗体.将经过回收并酶切纯化的单链抗体克隆到噬菌体载体上,电转化大肠埃希菌TG1感受态细胞.结果 成功构建库容量达1010的鸡源天然单链抗体库细胞库,噬菌体展示库滴度达1012菌落形成单位/mL以上.随机挑选165个单克隆进行菌落PCR鉴定,转化阳性插入率为96.97％(160/165);随机选取72株阳性克隆进行测序,抗体互补决定区3碱基序列及长度存在显著差异,表明构建的抗体库多样性良好.结论 本研究成功构建了大容量鸡源天然单链抗体库,为后续从中筛选出具有应用价值的特异性单链抗体奠定了基础.

目的:对天然噬菌体抗体库进行筛选并对抗体进行体外亲和力成熟,获得高亲和力人源性抗PD-L1抗体,然后对该抗体进行二硫键稳定改造,获得具有高亲和力和稳定性的人源性抗PD-L1的二硫键稳定Diabody.方法:首先以PD-L1重组蛋白为抗原在天然噬菌体Fab抗体库中筛选Fab抗体,其次分析结合能力较好的抗PD-L1的Fab抗体可变区基因中的热点,通过对轻链、重链CDR3区的7处热点随机突变构建噬菌体抗体突变库,从中筛选出亲和力得到提高的抗体.最后在抗体骨架区引入两个二硫键,构建二硫键稳定的抗PD-L1的ds-Diabody,并在毕赤酵母GS115中进行表达.结果:该方法筛选获得了 6株特异性抗PD-L1噬菌体Fab抗体,对结合能力较好的其中一株抗体CDR3区的热点进行随机突变,成功构建库容为1.14 × 108 CFU/mL的噬菌体抗体突变库,并从中筛选出亲和力提高约6倍的噬菌体抗体突变株.对该抗体骨架区进行二硫键引入,成功构建与表达二硫键稳定的ds-Diabody.结论:构建的ds-Diabody比Fab抗体与PD-L1结合亲和力高、稳定性好,为药物开发、肿瘤治疗等研究PD-1/PD-L1途径提供有力依据.

细菌群体感应(Quorum sensing,QS)被视为对抗细菌感染与解决细菌耐药性问题的新靶点.以AHLs为信号分子的LuxR/Ⅰ型群体感应系统广泛存在于革兰氏阴性菌包括多种临床致病菌中,因此寻找LuxR/Ⅰ型群体感应抑制剂(Quorum sensinginhibitors,QSIs)是研发抗革兰氏阴性致病菌药物的重要途径.迄今为止,已知的LuxR/Ⅰ型小分子QSIs来源包括化学合成、天然产物与已知药物库的化合物,大分子则包括群体感应淬灭酶与群体感应淬灭抗体.本文总结了近年来LuxR/Ⅰ型QSIs研究进展,为新型抗菌药物研发提供理论依据.

目的 构建天然人源噬菌体抗体库,初步筛选人源抗丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)多肽抗原的单克隆重组噬菌体抗体.方法 以健康成人外周血淋巴细胞cDNA为模板,采用PCR技术扩增轻(VL)、重链(VH)可变区基因;重叠PCR法拼接生成单链抗体可变区基因片段(single chain fragment variable,scFv),并克隆至噬菌体载体pCANTAB5e,得到初级抗体库;使用HCV多肽混合抗原,经3轮淘筛富集噬菌体抗体;Phage ELISA法初步筛选HCV重组噬菌体抗体.结果 成功构建了天然人源噬菌体抗体库.scFv(VH-κ)库的库容为6.0×107 PFU/mL,scFv(VH-λ)库的库容为4.28×109 PFU/mL;经初步淘筛,成功获得HCV三级抗体库;Phage ELISA得到了3株候选重组噬菌体抗体.结论 初步得到HCV多肽抗原重组噬菌体抗体,为今后进一步筛选高亲和力噬菌体抗体和可溶抗体奠定了基础.

目的 研制抗人转运调节因子(FXYD)6功能区单克隆抗体库,筛选分泌胞内、胞外区单克隆抗体的杂交瘤细胞株并对鉴定胞外区单克隆抗体生物学作用.方法 原核表达并纯化去除跨膜区域FXYD6功能区重组蛋白,FXYD6重组蛋白免疫BALB/c小鼠,将免疫后的小鼠脾细胞与SP2/0骨髓瘤细胞融合,多次筛选及克隆化,建立稳定分泌抗人FXYD6胞外区或胞内区的单克隆抗体杂交瘤.分别应用间接酶联免疫吸附法(ELISA)、Western blot和免疫组织化学法鉴定抗体特异性及亚型,细胞流式技术筛选可识别天然构象的胞外区单克隆抗体,用腹水诱导法对胞外区单抗进行制备、纯化并检测亲和常数,高表达FXYD6的HepG2细胞系检测胞外区单抗的功能.结果 成功获得分泌抗人FXYD6胞外区或胞内区单克隆抗体的杂交瘤细胞库,制备出具有功能阻断性的胞外区单抗.结论 制备的抗人FXYD6胞外区单抗可抑制HepG2细胞的增殖.

目的:为设计用于联合给药逆转肿瘤多药耐药的新型纳米药物载体提供参考.方法:以"纳米药物载体""联合给药""多药耐药""Multidrug resistance""Co-delivery""Nanoparticle"等为关键词,组合查询2012-2017年在中国知网、万方、维普、PubMed、 Elsevier等数据库中的相关文献,对纳米药物载体介导的联合给药在逆转肿瘤多药耐药中的优势及联合给药的类型进行综述.结果与结论:共检索到相关文献282篇,其中有效文献47篇.药物经纳米载体包载后具有增加药物在肿瘤部位的蓄积、延长药物在体内的循环时间、促进药物在肿瘤部位的靶向递送、控制联合给药药物比例、增强逆转多药耐药的协同作用等优势.纳米载体可以介导不同类型药物的联合给药用于逆转肿瘤多药耐药.联合递送的药物组合类型包括化疗药与化疗药、化疗药与多药耐药逆转剂、化疗药与小干扰RNA、化疗药与单克隆抗体、天然产物与天然产物等.其中,采用化疗药与其他药联合给药是最常见的联合给药类型.纳米药物载体介导的联合给药是逆转肿瘤多药耐药的非常具有潜力的给药形式,但目前均未进入临床阶段.为使纳米药物载体介导的联合给药更好地应用于临床,在处方工艺和临床效果评价等方面尚需大量的研究工作.

目的 以人肿瘤坏死因子(human tumour necrosis factor-α,human TNF-α)为靶抗原,从构建好的人源天然单链抗体(single-chain antibody fragment,ScFv)噬菌体抗体库中筛选对应的ScFv抗体,验证其中和活性后测定动力学常数(kineticdissociation,KD).方法 以TNF-α梯度稀释后包被免疫管,对人源天然ScFv噬菌体抗体库进行3轮吸附-洗脱-扩增的富集筛选,制备TNF-α单克隆噬菌体抗体颗粒,经ELISA试验筛选阳性克隆后测序并分析;将正确的阳性抗体序列亚克隆到pET-26b表达载体上,原核表达后用Ni Sepharose 6 Fast Flow介质进行纯化;用MTT比色法对筛选的ScFv进行中和活性验证,并测定其中和抗体的KD.结果 通过3轮筛选共得到18个正确的抗体氨基酸序列,对其原核表达及纯化后得到的6株可溶性表达的抗TNF-α ScFv进行中和活性验证,并对其中有中和活性的4株ScFv抗体测定KD.结论 从人源天然ScFv噬菌体抗体库中成功地筛选出4株抗人TNF-α的ScFv中和抗体,其中1株ScFv抗体的KD为4.80×10-8,细胞毒中和率达到48.9％,达到了药用级抗人TNF-α中和抗体的研发要求,为全分子抗体药物的构建及稳定细胞株的筛选奠定了一定的基础.

目的:构建噬菌体天然纳米抗体展示库,以期用于筛选不同抗原分子的纳米抗体筛选平台,并用艰难梭菌谷氨酸脱氢酶(GDH)抗原筛选靶向GDH的纳米抗体,对所构建的噬菌体天然纳米抗体展示库进行验证.方法:采用Oligo DT提取双峰骆驼脾脏总RNA进行反转录,通过巢氏PCR获取全套重链可变区基因,将其构建到噬菌粒pCANTAB5E载体,经多次电转化至E.coil TG1构建初级噬菌体抗体库,经辅助噬菌体拯救后构成噬菌体展示库,并对噬菌体展示库的库容及多样性进行分析和鉴定.同时以GDH为靶向抗原对文库进行淘筛,计算淘筛回收率,并对第三轮淘筛后平板的单克隆进行ELISA鉴定.结果:构建的天然噬菌体纳米抗体库的插入率为95％左右,随机挑取的9个克隆氨基酸同源性为66.17％,经MEGA分析后具有较好的多样性,同时经辅助噬菌体拯救后,得到的噬菌体展示库滴度为4×1012CFU/ml.在三轮淘筛过程中,回收率逐步升高,噬菌体得到了有效的富集,同时对阳性克隆进行测序及分析,最终得到2条抗GDH纳米抗体序列.结论:成功构建了双峰驼源天然噬菌体纳米抗体展示文库且多样性良好,为后续筛选其他的靶向抗原奠定了基础,同时筛选获得两条抗GDH纳米抗体序列,为制备艰难梭菌谷氨酸脱氢酶诊断抗体提供技术支撑.

目的 构建人工突变的噬菌体展示文库并与天然噬菌体展示文库序列对比,进而对人工突变的噬菌体展示文库的质量进行科学评价,为纳米抗体的进一步改造提供鉴.方法 对结合人卵泡刺激素受体(FSHR)的纳米抗体的抗原互补决定区3(CDR3)进行NNY定点饱和突变,合成VHH06-ΔCDR3随机突变DNA.将突变DNA序列连接到载体pMECS上,构建VHH06-ΔCDR3突变噬菌体展示文库.通过DNA测序和分析,比较该文库与FSHR免疫的VHH噬菌体展示文库的多样性和CDR3区的氨基酸分布.采用FSHR对文库进行6轮亲和筛选,测定筛选后克隆的富集程度.结果 按照NNY突变原则,合成了长度为16个氨基酸的CDR3随机突变基因库.成功构建了库容量为7.36×108 cfu/ml的VHH06-CDR3随机突变噬菌体展示文库.多克隆与单克隆phage酶联免疫吸附实验结果显示,经过6轮筛选,输出噬菌体与FSHR的结合明显得到富集,但获得的克隆与FSHR没有明显结合.结论 VHH06-ΔCDR3随机突变噬菌体展示文库尽管具有序列多样性,但由于CDR3缺乏功能多样性,导致其在亲和筛选中不利于获得目标抗体.

突变文库的构建是定向进化研究过程中一个关键步骤,主要利用天然存在的系统或者人工合成的分子技术来产生多样性核酸分子文库,为制备和筛选具有一定特性的蛋白酶、多肽、人工抗体等提供庞大的遗传基因库,也可用于合成生物学中相关基因元件的研究与筛选,为目标生物制品的高效工业化生产提供动力.随着对突变文库构建技术研究的日益深入,各种文库构建策略相继被开发出来,并在生物能源、生物化工、生物医药、生物试剂和食品工业等方面得到了广泛的应用.然而,定向进化中的文库构建策略多有不同,各种突变文库构建技术的核心方法也在不断创新.主要介绍近年来实验室中人工合成多样性文库的前沿技术,并对文库构建技术在自动化和智能化方向的发展进行了展望.