抗炭疽保护性抗原PA的细胞表面展示抗体库构建及中和抗体的筛选

通过分选炭疽保护性抗原PA特异性的记忆B淋巴细胞，构建PA特异性的真核细胞表面展示单链抗体库，通过流式细胞术筛选高亲和力的抗PA scFv，并用FACS测定细胞表面展示scFv的亲和力；将较高亲和力的scFv进行可溶性表达，并进一步验证其特异性和亲和力；细胞毒性中和试验（TNA）和大鼠毒素攻击试验在细胞水平及动物体内鉴定不同株scFv对炭疽致死毒素的中和活性；检测已获得的中和抗体与PA不同结构域蛋白的结合情况，确定不同抗体识别的PA结构域；结合Furin酶酶解及七聚体形成抑制试验推断scFv的作用方式。建立抗原特异性真核细胞表面展示抗体库构建及筛选的通用技术体系，为其它病原、肿瘤抗原相关人源抗体的获得提供技术储备；获得的中和活性抗炭疽毒素人源scFv为研制用于预防治疗炭疽的人源全分子抗体奠定了基础。

炭疽芽胞杆菌（Bacillus anthracis）致死率极高，是人畜共患烈性传染病-炭疽病（Anthrax）的病原体。其防生和反恐一直以来都具有重要的军事意义和社会意义。炭疽毒素保护性抗原（protective antigen, PA）的中和性抗体在多种动物模型中表现出良好的治疗效果，是目前最有前景的炭疽治疗药物。其中全人源单克隆抗体应用于人体时具有无免疫原性、半衰期长等优势。该项目通过4年的研究，成功搭建了基于流式分选和单细胞PCR的快速、高通量全人源抗体筛选技术，通过该技术从免疫重组PA疫苗的志愿者体内筛选获得单抗，并对单抗的结构域特异性、亲和力、毒素中和作用机制以及抗体间协同作用等进行研究。我们最终筛选获得34株PA结合单抗，其中4株中和单抗，19株毒素增强单抗。4株中和单抗中，8H6单抗是通过抑制Furin酶切发挥中和效果，4A3加速了PA的降解，22F1中和机制未明确，而仅在体外具有中和活性的单抗2A6能够在毒素增强单抗的帮助下在体内发挥中和作用。本研究中工作为炭疽预防和治疗、相关炭疽病原体研究以及其他全人源单抗的筛选提供帮助和储备。