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小而美的靶向毒素

精品资讯 2020-08-12 浏览:928次

在研究特定细胞的功能时,我们需要用各种方法对这些细胞的功能进行抑制或杀伤,从而制作相应的动物模型,模拟症状,以供后续进行分子表达及行为学研究。

在研究抗体偶联药物(ADC)杀灭肿瘤细胞时,我们往往要研究并评估偶联的抗体分子在肿瘤细胞中的内化能力(Internalization)。

 

 

 自1970年Moolten和Cooperband制成第一个免疫毒素以来,靶向剂和免疫毒素组合而成的靶向毒素在抗肿瘤治疗、细胞功能和免疫调节等研究领域具有巨大的潜力和广泛的应用前景。

 

 

 

 
 

 

皂草素 

 

免疫毒素种类较多,皂草素(Saporin)就是其中一种。Saporin是从石碱草的种子提取出来的一种单链核糖体失活蛋白(scRIP) , 进入细胞后可选择性地作用于真核细胞的核糖体和原核细胞裸露的rRNA 使其脱嘌呤, 从而抑制蛋白质的合成,最终使目标细胞死亡。

基于Saporin的生物学特性,将Saporin分别与靶向剂(比如一抗)或者二抗分子偶联就开发出兼具靶向功能和生物毒性的靶向毒素(Targeting Toxins)和二级偶连毒素(Secondary Conjugates)。

 

Saporin与抗体偶联示意图 



 

靶向毒素

 

靶向毒素(Targeting Toxins) = 靶向剂 + Saporin
用化学方法将靶向剂和Saporin偶联,利用靶向剂的靶向功能把Saporin带入细胞内部,从而对目标细胞进行杀伤、清除,非目标细胞则不受影响。

靶向毒素的作用原理

1. 靶向分子试剂跟载体连接;图示为小分子试剂与抗体蛋白(载体)的连接组成的靶向结合物 。


2. 靶向结合物在载体部分的引导下只会与特定细胞发生内化作用,其他不表达相应抗原的细胞则不受影响。


3. 内化后,靶向结合物通过细胞的主动运输进入胞内,再被酶解作用释放靶向分子试剂,后者随之令核糖体失活,从而绞杀目标细胞。

 

 

应用举例:

靶向毒素 

 

神经科学领域——制作阿尔兹海默症(AD)动物模型

 

192-IgG-SAP能特异性地靶向并消除大鼠海马中LNGFR(p75NTR)阳性细胞,包括了基底前脑胆碱能神经元(BFCN)。

为了研究聚焦超声(FUS)对老年痴呆症胆碱能神经元变性大鼠模型中海马神经发生的影响,作者通过向侧脑室注射192-IgG-SAP诱导胆碱能神经元死亡(如下图),导致ChAT、BDNF、EGR1和AChE的表达水平下调,影响了海马神经的发生、突触可塑性和神经保护功能,进而使大鼠认知功能受损,制作阿尔兹海默症大鼠模型。在后续的研究中作者又针对双侧海马进行FUS治疗,通过上调BDNF,EGR1和AChE的表达改善了认知功能。

 



 

二级偶联毒素

 

与上述靶向毒素不同的是,二级偶连毒素允许用户自行制作靶向毒素。利用一抗和二抗的结合的特性将一抗和Saporin间接偶联起来,通过一抗的靶向功能把Saporin带入细胞内部,对目标细胞进行杀伤、清除,非目标细胞则不受影响。


// 1. 评估抗体的内化能力

  • ZAP产品与用户提供的靶向剂(如一抗)结合,再靶向细胞表面的抗原,从而筛选真正起作用的靶向物;

  • 该二级偶联物专用于评估抗体的内化能力。

 

// 2. 评估其他靶向剂的内化能力


  • ZAP产品与用户提供的靶向剂(如一抗)结合,再靶向细胞表面的抗原,从而筛选真正起作用的靶向物;

  • 该二级偶联物用于评估生物素化靶向剂的内化潜力;

  • 适用的靶向物类别:

1) 一抗

2) 多肽

3) 蛋白配体

4) 核酸适配体

5) 细胞因子

6) 其它任何与靶细胞表面结合的靶向物

 

二级偶连毒素的结构示意图


二级偶联毒素的作用原理

 

应用举例:

二级偶联毒素

免疫学领域——用生物素化一抗结合ZAP生物素化内化试剂盒制作靶向毒素


 

 

 

ZAP生物素化内化试剂盒可基于生物素*亲合素结合放大系统的原理,允许我们使用已经生物素化的靶向物(如一抗)来自制靶向毒素,靶向消除动物体内或体外感兴趣的细胞。

造血干细胞移植(HSCT)的治疗效果容易受宿主体内造血干细胞(HSC)影响,导致多种并发症。这项研究使用带有生物素基团的CD117与CD45抗体分别和ZAP生物素化内化试剂盒反应制作抗体偶联结合物——CD117-ADC与CD45-ADC,再通过静脉注射的方式输入小鼠体内(见下图),用于探究淋巴细胞耗竭对HSCT效果的影响。研究结果发现CD117-ADC可以在保持免疫力的提前下,以最小的毒性有效且特异性地消除小鼠体内的HSC,从而有利于安全高效地进行全骨髓(WBM)或纯化HSC的移植。

 

 

 

靶向毒素 热销指标

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZAP抗体内化试剂盒(适用于体外实验)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZAP生物素化内化试剂盒(适用于体外实验 / 体内实验)

 

 

 

 




 

 

 

 

 

 

 

 

 

Advanced Targeting Systems(ATS)是一家位于美国的生物技术公司,致力于为科学研究和药物开发提供高质量的靶向试剂,ATS也是率先将靶向结合物用于“分子外科手术”技术的公司,其产品作为跨领域研究工具,在免疫学、神经科学研究领域有广泛的应用前景。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

特色产品包括: 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Saporin

  • Targeted Toxins(靶向毒素)

  • Secondary Conjugates(二级偶连毒素)ZAP 产品

  • ZAP抗体内化试剂盒

  • ZAP生物素化内化试剂盒

 

巨头的世界总是偏执于大和全,

但无碍于ATS多年来在靶向毒素上的潜心投入。

少即是多,因小而美。

 

这里是专注精品试剂的四正柏生物,

想要了解更多ATS的产品,

敬请与我们联系。

 

 



参考文献:
[1] Vitetta ES, ThorpePE, Uhr JW (1993) Immunotoxins: Magic Bullets or Misguided Missiles?  ImmunolToday 14:252-259.
[2] Castiello MC,Bosticardo M, Sacchetti N, et al. Efficacy and safety of anti-CD45-saporin asconditioning agent for RAG deficiency [published online ahead of print, 2020May 6]. J Allergy Clin Immunol. 2020;S0091-6749(20)30629-1.
[3] Shin J, Kong C,Lee J, et al. Focused ultrasound-induced blood-brain barrier opening improvesadult hippocampal neurogenesis and cognitive function in a cholinergicdegeneration dementia rat model. Alzheimers Res Ther. 2019;11(1):110.  
[4] Czechowicz A,Palchaudhuri R, Scheck A, et al. Selective hematopoietic stem cell ablationusing CD117-antibody-drug-conjugates enables safe and effective transplantationwith immunity preservation. Nat Commun. 2019;10(1):617.