靶向性双展示噬菌体在肿瘤患者自身抗体检测中的应用基础研究

Serum autoantibodies in tumor patients widely used in the diagnosis and prognosis of cancer are rapidly becoming interesting targets. Usually, the detection of such autoantibodies is performed by using recombinant protein as coating antigen. However, it is laborious to obtain relevant protein and the sensitivity of this method was quite low. To tackle this challenge, we prepare a type of targeted dual display phage to detect autoantibodies using phage as a bio-template for applied foundation research. 1) Design and select peptides with high detection efficiency. We design a series of peptides against the autoantibodies of P53 and NY-ESO-1 usually detected in cancer patients, and display each peptide on the surface of phage to select at least two peptides with high detection efficiency.2）Prepare target dual display phage. We display two different peptides selected from previous step on the same phage at side wall and tip side, respectively and prepare the targeted dual display phage material. 3) Ultilize targeted phage to detect tumor. To increase the detection efficiency, serum antoantibodies in cancer patients are detected by the targeted dual display phage.

肿瘤患者血清自身抗体在诊断、预后分析等方面具有广阔应用前景，已成为研究的热点。目前此类抗体的检测多以重组蛋白为抗原，存在制备繁琐及检测效率低等问题。为了解决这些问题，本研究以丝状噬菌体为生物模板，制备具有靶向性的双展示噬菌体，进行自身抗体检测中的应用基础研究：1)设计并筛选出高检测效率的目标肽。拟选择P53抗体及NY-ESO-1抗体为研究对象，设计一系列识别目标抗体的多肽表位，并将它们分别展示在噬菌体表面，针对每种自身抗体分别挑选两个检测效率高、互补性强的多肽。2）制备双展示噬菌体。拟将筛选得到针对目标抗体的两段不同肽分别展示在同一噬菌体的端部和背部，制备靶向性双展示噬菌体。3)利用靶向性双展示噬菌体进行肿瘤检测。以靶向性的双展示噬菌体为检测抗原，对肿瘤患者血清中的目标抗体进行检测，从而达到提高检测效率的目的。

免疫学检测是临床上常用的一种用于肿瘤诊断的方法。当前，临床上常用的肿瘤标志物几乎都是蛋白质，如CEA、AFP等，此类标志物在肿瘤的早期产生的量较低，加上血液的稀释与清除作用，通常很难在早期检测到。肿瘤患者体内已发现多种针对胞内及胞外抗原的体液免疫应答反应，其中P53蛋白介导的体液免疫应答反应在肿瘤患者体内最常见。这类自身抗体经过免疫系统的级联放大作用后，在数量及稳定性方面得到了增强，因此自身抗体已成为肿瘤早期发现研究的热点。目前抗体型肿瘤标志物检测多以重组蛋白为检测抗原，存在制备繁琐、价格高昂且检测效率低等问题。丝状噬菌体作为一种具有高度组织结构的规则化生物模板，具有制备简单、生产成本低廉、稳定性强等优点，利用噬菌体展示技术，可以在噬菌体表面展示不同的外源肽，进而达到靶专一性的生物识别目标物的目的。本论文利用丝状噬菌体作为模板，以癌症患者血清P53抗体为检测靶点，主要进行了以下两个方面的系统研究：. 1.利用噬菌体展示技术将P53蛋白一个关键表位分别展示在噬菌体的PIII、PVIII和PVI上，发现噬菌体的PIII、PVIII及PVI展示系统均可用于外源肽的展示及P53抗体的检测，且三个展示系统在检测血清P53抗体效率方面无明显差异。. 2.将P53蛋白的两个表位分别展示在同一噬菌体PIII和PVIII蛋白上，制备了一种新型的双展示噬菌体，结果表明靶向性双展示噬菌体具有较高的灵敏度和特异性。在此基础上，我们创新性地将P53蛋白的另一个表位展示在噬菌体PVI蛋白上，成功制备出一种三展示噬菌体，该噬菌体在检测靶标抗体方面同样具有较高的灵敏度和特异性。. 本研究制备的靶向性双展示及三展示噬菌体在疾病诊断和预防等方面具有广泛的应用价值，为开发相关新型诊断试剂奠定基础。同时靶向性双展示及三展示噬菌体构建、制备方法的建立，为靶标的靶向检测提供新的研究思路，可进一步推动噬菌体展示技术在医学、生物学、材料学等学科的交叉应用研究。