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在治療性抗體開發(fā)中，快速識別具有可開發(fā)潛力的候選分子至關(guān)重要。研發(fā)人員亟需高效策略，在早期階段即剔除存在缺陷的候選分子，從而將研發(fā)資源集中于先導(dǎo)分子。
哺乳動物細(xì)胞展示（Mammalian Display）是一種基于哺乳動物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)的先進(jìn)抗體展示平臺，能夠在更接近體內(nèi)生理?xiàng)l件的環(huán)境中高效篩選出具有理想抗原親和力和良好生物物理特性的抗體分子，這些抗體通常表現(xiàn)出更優(yōu)的可開發(fā)性，具有更強(qiáng)的臨床轉(zhuǎn)化潛力。要實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)優(yōu)勢，關(guān)鍵在于建立高效的篩選流程，在保持抗體序列多樣性和文庫代表性的前提下，完成大規(guī)模抗體文庫的篩選。
在本項(xiàng)初步研究中，研究人員采用IgG質(zhì)粒文庫的一部分進(jìn)行轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)，以評估兩種電穿孔技術(shù)在其哺乳動物展示工作流程中的表現(xiàn)。結(jié)果顯示，MaxCyte電穿孔技術(shù)在簡化實(shí)驗(yàn)流程的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了更優(yōu)的序列多樣性與文庫覆蓋度。
01. MaxCyte工作流程：
采用工程化CHO細(xì)胞系（含F(xiàn)lp重組酶介導(dǎo)的靶向整合位點(diǎn)），與Flp重組酶表達(dá)質(zhì)粒及編碼抗生素抗性基因的IgG質(zhì)粒文庫共轉(zhuǎn)染。電穿孔后細(xì)胞經(jīng)短時(shí)間恢復(fù)培養(yǎng)，隨后轉(zhuǎn)移至含抗生素的選擇性培養(yǎng)基中連續(xù)擴(kuò)增培養(yǎng)9天。篩選結(jié)束后，收集約 500 萬細(xì)胞，提取mRNA，進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄并用于高通量測序分析。
02. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
MaxCyte電穿孔技術(shù)具有良好的可擴(kuò)展性和可重復(fù)性，能夠在操作流程更簡便、更快速的前提下，實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的序列多樣性與更全面的文庫覆蓋度。
如下圖A所示，在所有測試的細(xì)胞數(shù)量條件下，MaxCyte電穿孔所獲得的序列多樣性均高于對照電穿孔方法。此外，由于另一種方法每次僅能轉(zhuǎn)染約500萬個(gè)細(xì)胞，因此每輪實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行多批次轉(zhuǎn)染。相比之下，MaxCyte電穿孔可在任意細(xì)胞數(shù)量下通過單次處理完成高效轉(zhuǎn)染，大大簡化了操作流程。
為了進(jìn)一步評估兩種轉(zhuǎn)染方法在文庫代表性方面的差異，研究還進(jìn)行了Jaccard指數(shù)和Morisita指數(shù)分析。作為對照，將原始質(zhì)粒文庫轉(zhuǎn)入大腸桿菌中擴(kuò)增，隨后回收質(zhì)粒DNA并進(jìn)行測序。
Jaccard 相似性分析顯示（見下圖B），在所有測試條件下，MaxCyte電穿孔所獲得的細(xì)胞群體與原始質(zhì)粒文庫之間的序列重疊度顯著高于另一種電穿孔方法。
進(jìn)一步通過Morisita重疊指數(shù)對兩種電穿孔方法在不同實(shí)驗(yàn)條件下的文庫代表性進(jìn)行了評估（見下圖C）。結(jié)果顯示，與原始質(zhì)粒文庫（淺藍(lán)色方框）相比，MaxCyte電穿孔所得樣本的Morisita重疊指數(shù)普遍更高，表明其生成的細(xì)胞群體在表達(dá)IgG序列方面更接近原始文庫。
此外，比較同種方法在不同批次間轉(zhuǎn)染結(jié)果的一致性（黑色方框），MaxCyte方法的最小重疊指數(shù)高達(dá)0.96，充分體現(xiàn)了MaxCyte電穿孔技術(shù)在實(shí)驗(yàn)重復(fù)性和操作一致性方面的顯著優(yōu)勢。
03. 總結(jié)：
MaxCyte電穿孔技術(shù)能夠顯著提升序列多樣性和文庫覆蓋度，其技術(shù)優(yōu)勢包括：
• 簡化的工作流程：單次電穿孔操作即可處理上億細(xì)胞。
• 可重復(fù)的轉(zhuǎn)染效果：提供穩(wěn)定一致的結(jié)果。
• 高效篩選：以更少資源和操作時(shí)間篩選出更優(yōu)質(zhì)的抗體候選分子。
MaxCyte Flow Electroporation® 流式電轉(zhuǎn)染技術(shù)能夠一次性轉(zhuǎn)染高達(dá)200億細(xì)胞，為哺乳動物細(xì)胞展示技術(shù)的大規(guī)?？贵w文庫篩選提供行業(yè)解決方案。
* 參考資料：Dyson, M. R., Masters, E., Pazeraitis, D., Perera, R. L., Syrjanen, J. L., Surade, S., … McCafferty, J. (2020). Beyond affinity: selection of antibody variants with optimal biophysical properties and reduced immunogenicity from mammalian display libraries. mAbs, 12(1).
▍關(guān)于MaxCyte：
MaxCyte成立于1999年，總部位于美國馬里蘭州，是一家細(xì)胞工程電穿孔技術(shù)解決方案提供商。利用其ExPERT™電轉(zhuǎn)平臺，能夠高效、穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)大規(guī)模細(xì)胞的工程化處理，滿足從早期研究、臨床開發(fā)到商業(yè)化生產(chǎn)的全階段細(xì)胞轉(zhuǎn)染需求，廣泛服務(wù)于抗體蛋白表達(dá)、疫苗開發(fā)、基因編輯以及細(xì)胞與基因治療等領(lǐng)域。作為MaxCyte中國南區(qū)總代，上海昊擴(kuò)將為您在研發(fā)、臨床到商業(yè)化生產(chǎn)的不同階段，提供滿足您細(xì)胞轉(zhuǎn)染量需求的專業(yè)解決方案與技術(shù)支持。
▍關(guān)于上海昊擴(kuò)：
上海昊擴(kuò)科學(xué)器材有限公司成立于2019年，總部位于上海，是一家實(shí)驗(yàn)室設(shè)備/耗材及分析儀器的專業(yè)服務(wù)商。公司致力于為生物、醫(yī)藥、物性檢測、化工分析、食品、工業(yè)生產(chǎn)等相關(guān)領(lǐng)域客戶提供國內(nèi)外高科技專業(yè)設(shè)備以及技術(shù)咨詢服務(wù)。
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