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抗体药物已经成为生物制药行业最热门的领域,它能够特异性的与疾病相关抗原结合,通过抗体的封闭作用或招募体内的免疫分子实现靶向性治疗的目的。纯化的抗体蛋白用于治疗仍然难以普及,因为抗体药物相当昂贵,用基因治疗的方法携带抗体基因在患者体内表达功能性的全长抗体具有光明的前景。使用基因载体表达抗体,用于研究,可以降低抗体开发的成本,避免蛋白纯化的复杂过程,缩短研发周期;用于治疗,可以利用生物体自身机制,在体内持续产生活性治疗抗体,获得持续的治疗效果,避免蛋白的重复注射的花费及副作用。抗体由轻重链形成4亚基复合体的复杂结构,决定了抗体基因治疗比一般的小分子的基因治疗更复杂,它需要在同一个细胞中同时表达抗体的轻链和重链。我们使用不同的多顺反子结构表达抗体的重链和轻链,理论上携带抗体多顺反子基因的单个gutless腺病毒颗粒感染细胞,就能够在细胞中同时表达抗体的重链和轻链,然后在内质网中装配而成熟分泌到细胞外。为了深入的比较研究不同的顺反子结构表达抗体的特点,以及轻重链基因顺序对最终表达量的影响,我们设计了五种结构,分别为HIL、HAL、LAH、HFL,和LFH,然后将它们分别装入gutless腺病毒载体中。此外,使用的是肝特异性TTR启动子,将抗体基因表达限制在肝脏区域,减少蛋白全身表达的毒性。
我们成功地扩增出五种携带抗体多顺反子基因的gutless腺病毒。感染多种肝细胞系,用抗原包被ELISA检测培养液中抗体表达,发现HIL,HFL在所有细胞系中都有明显的抗体表达,而HAL、LAH只在HepG2和Hep3B细胞系中有相对很高的抗体表达。HAL和LAH表达细胞系差异明显,可能是由于2A序列在这些细胞中剪切活性的差别造成的。此外,LAH结构表达量比HAL高,可能是由于2A体外不平衡剪切引起LAH结构轻链冗余,促进了抗体的装配与分泌。使用两种抗体定量的方法,我们测得LAH结构以5000vp/cell感染HepG2细胞后的细胞培养液中抗体的表达量,约300ng/mL。然后,Westernblot分析,检测到非还原性条件下抗体150KD条带,也检测到还原性条件下的轻链结构。我们还在购买抗体,改进抗体定量和Westernblot检测方法,期望获得更准确的结果。
我们的试验证明了gutless腺病毒载体用于抗体基因治疗具有低细胞毒性和允许高感染复数的特点,这些都有利于高效的抗体表达;提高病毒感染复数,即提高外源基因在细胞内的拷贝数,能够提高抗体的表达量。精细的结构比较中,不同的多顺反子结构在不同细胞系中表达差异明显,在BEL7404细胞系中,HFL和HIL抗体表达量更高,而在HepG2和Hep3B细胞系中,HAL和LAH抗体表达更高效。我们发现的ZA介导细胞差异性表达,可应用于前药的特异性活化研究。Gutless腺病毒载体携带多顺反子全长抗体基因,能够在细胞系中表达高至300ng/mL的抗体,并且多种多顺反子结构都能介导抗体表达,为进一步多顺反子抗体基因治疗的体内和临床试验提供可靠的依据。