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Resumo

Aqui, apresentamos um protocolo para produzir um anticorpo bispecific GPC3-S-Fab em Escherichia coli. O GPC3-S-Fab purificado tem potente citotoxicidade contra células de câncer de fígado positivo GPC3.

Resumo

Este protocolo descreve a construção e estudos funcionais de um anticorpo bispecific (bsAb), GPC3-S-Fab. bsAbs pode reconhecer dois diferentes epitopos através de suas duas armas diferentes. bsAbs têm sido estudados ativamente por sua capacidade de recrutar diretamente as células imunes para matar células tumorais. Atualmente, a maioria dos bsAbs é produzida na forma de proteínas recombinantes, quer como bsAbs Fc-contendo derivados de bsAb menores sem região Fc. Neste estudo, GPC3-S-Fab, um anticorpo de bispecific com base de anticorpo fragmento (Fab), foi projetado, vinculando o Fab do anticorpo anti-GPC3 GC33 com anticorpos anti-CD16 único domínio. O GPC3-S-Fab pode ser expressa em Escherichia coli e purificado por duas cromatografias de afinidade. O purificado GPC3-S-Fab especificamente pode vincular a e matar células de câncer de fígado positivo GPC3 através do recrutamento de células de assassinas naturais, sugerindo uma potencial aplicação de GPC3-S-Fab na terapia do câncer de fígado.

Introdução

Os anticorpos monoclonais são agora amplamente utilizados para tratamento de câncer1. Devido à flexibilidade dos anticorpos, vários formatos baseados em anticorpos têm sido ativamente explorados. Comparado com anticorpos monoclonais, bsAbs ter dois módulos de ligação diferente do antígeno, permitindo-lhes a reconhecer dois alvos diferentes simultaneamente e de forma eficiente acionar o recrutamento de células imunes efetoras para alvejar e matar células de tumor2.

Formatos de recombinantes bsAb atual podem ser geralmente atribuídos a duas classes: Fc-contendo bsAbs e bsAbs sem uma região de Fc. Comparado com formatos Fc-contendo principalmente produzidos em células de mamíferos, bsAbs sem uma região Fc tem as vantagens de tamanhos menores, mais facilmente são produzidos em sistemas de expressão de microorganismo e podem penetrar em tecidos de tumor mais eficientemente 3.

bsAbs sem uma região de Fc são formados comumente vinculando metades de vinculação individual, como fragmentos de variável de cadeia única (scFvs) ou Fabs3. Sem os domínios de estabilização, bsAbs com base em fragmentos scFv frequentemente ter comprometido a estabilidade térmica, baixa solubilidade ou um aumento potencial de agregação de4,5. Em contraste, bsAbs baseada na Fab são mais estáveis devido a heterodimerization do CH1 e CL no nativo moiety Fab4,6.

Domínio variável da cadeia pesada-somente anticorpos (VHHs, também conhecidos como anticorpos único domínio) são o ativo fragmento de antígeno-ligando da cadeia pesada natural anticorpos7. VHHs tem as características de alta afinidade, especificidade de convencional IgGs8, baixa imunogenicidade e rendimentos elevados em expressão bacteriana9. Comparado com fragmentos de Fv, VHHs ter maior estabilidade térmica10. Comparado com Fab metades, VHHs têm tamanhos menores devido à falta de CH1 e CL. Assim, S-Fab, o formato de bsAb obtido, vinculando o Fab com um anticorpo de domínio único, VHH, foi concebido e estudado por seus efeitos anti-tumorais11,12.

Neste estudo, foi descrita a construção de GPC3-S-Fab, vinculando o Fab de hGC3313 com um anti-CD16a VHH14 . O GPC3-S-Fab pode ser eficientemente produzido por periplasmático expressão em Escherichia coli (e. coli). Estudos funcionais de GPC3-S-Fab sugeriram que GPC3-S-Fab é uma estratégia promissora para a terapia do câncer de fígado. Assim, as vantagens do GPC3-S-Fab em técnicas alternativas com referências aplicáveis aos estudos anteriores incluem fácil produção e purificação e bsAbs mais estável.

Sistemas de expressão de mamíferos e expressão procarióticas têm sido utilizadas para expressar vários formatos de BsAbs. Em contraste com sistemas de expressão dos mamíferos, e. coli-sistemas de expressão de proteínas com base tem muitos benefícios, incluindo rendimentos elevados, baixo custos e labor-saving, a facilidade de manipulações genéticas e transformação de alta eficiência15. Para bsAbs expressão em e. coli, existem duas estratégias básicas: expressão no citoplasma e expressão no periplasm entre o citoplasma e membranas externas de célula15. Em comparação com o ambiente redutor do citoplasma, o periplasm é um oxidante mais ambiente, que promove o dobramento correto e co expressão de proteínas16. Dobramento correto desempenha um papel fundamental na geração de solubilidade, estabilidade e função de bsAbs. Portanto, um sinal sequência pelB foi adicionado para o N-terminal do Fab-S para dirigir a secreção para o periplasm de Escherichia coli17. Para garantir a correta de dobramento, solubilidade, estabilidade térmica e estabilidade conformacional, reduzindo a complexidade e o tamanho de um anticorpo é frequentemente empregado16. O formato S-Fab consiste de um fabuloso e um VHH, que se expressa muito bem em sistemas bacterianos prováveis devido à estrutura simples e pequeno tamanho.

GPC3 foi escolhido neste formato de anticorpo bispecific GPC3-S-Fab. Glypican-3 (GPC3) é um membro da família de proteoglicano de sulfato (HS) heparina que é ancorado à superfície da célula através de de glicosilfostidilinosiol (GPI)18. GPC3 é Blumental em 70% dos casos de carcinoma (HCC) hepatocelular, que representam a maioria dos cânceres de fígado19,20,21,22. Porque GPC3 raramente é expressa em tecidos normais, GPC3 tem sido proposto como um alvo potencial para HCC. Múltiplos do mouse mAbs foram produzidos contra GPC3. No entanto, apenas GC33 exibiu limitada atividade anti-tumoral 22, e que não apresentam eficácia clínica em pacientes. Neste estudo, GPC3-S-Fab foi mostrado para ser capaz de recrutar células NK para matar de células de tumor GPC314.

Para recrutar células NK, anti-CD16 VHH foi usado. CD16a é um receptor de IgG de baixa afinidade, expressado principalmente em células assassinas naturais (NK), macrófagos, monócitos e alguns subtipos de células T. Está envolvido na citotoxicidade celular dependente de anticorpo (ADCC) por NK células23. Células NK humanas podem ser classificadas em dois tipos, CD56 - CD16 + e CD56 + CD16-. Em contraste com as células NK CD56 + CD16−, CD56-células CD16 + NK podem liberar os níveis mais elevados de perforina e granzime B e, portanto, apresentar uma forte citotoxicidade24. Células de Kupffer (KCs), expressando a CD16a, são os macrófagos residentes no fígado. Células de Kupffer desempenham um papel importante na supressão de câncer de fígado,25. Assim, bsAbs segmentação CD16a pode ser uma estratégia mais promissora do que enfrentar as células T contra câncer de fígado.

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Protocolo

Todos os procedimentos, incluindo a coleta de sangue humano foram aprovados pelo Comitê de ética Sun Yat-Sen University.

1. GPC3-S-Fab Design Estratégia

  1. Projeto GPC3-S-Fab, vinculando um Fab de anti-GPC3 (humanizado GC3313) com um anti-CD16 VHH14 (Figura 1).
  2. Sintetizar e clonar o CH1-VHH-CD16-VH e VL-CL em vetores pET26b e pET21a, como relatado anteriormente,12.

2. transformação e cultura

  1. Adicionar 100 ng de pET26b contendo VH-CH1-CD16 (figura 1A) e 100 ng de pET21a contendo VL-CL (figura 1A) em 100 µ l de competente BL21 (DE3) células. Misture bem e incubar no gelo por 30 min. Incubar em banho-maria para 45-90 s, transferência, 42 ° C e incubar no gelo por 3-5 min.
  2. Adicionar 500 µ l de meio de caldo de carne (LB) lisogenia num tubo contendo BL21 (DE3) cells e então incubar a 37 ° C, 150 rpm de 45-60 min. espalhar 100 µ l de BL21 (DE3) células na LB-ágar placas contendo 50 µ g/mL de canamicina e 100 µ g/mL de ampicilina e então incubar a 37 ° C, durante 12-16 h.
    1. Prepare lisogenia suporte de caldo (LB): 1% wt/vol triptona, extrato de levedura 0,5% vol/wt, wt/vol. 1% NaCl.
  3. Inocule as células de uma única colônia em 5 mL de meio de caldo super (SB), contendo 50 µ g/mL de canamicina e 100 µ g/mL de ampicilinae cultura a 37 ° C, 220 rpm, durante a noite. Em seguida, inocule 1 mL da cultura em 100 mL de meio de SB contendo 50 µ g/mL de canamicina e 100 µ g/mL de ampicilina e cultura a 37 ° C, 220 rpm para 4 h. Em seguida, transferi 10 mL da cultura para 1 L de meio de SB contendo 50 µ g/mL de canamicina e 100 µ g/mL de ampicilina e cultura a 37 ° C, 220 rpm.
    1. Prepare caldo super suporte: 3,2% wt/vol triptona, wt/vol. 2% de extrato de levedura, wt/vol. 0.5% NaCl.
  4. Quando o OD600 atinge 0,6 - 0,8, adicionar isopropil-b-D-thio-galactopyranoside (IPTG) a uma concentração final de 0,2 mM. Cultura a 16 ° C, 180 rpm para 36-48 h para expressão periplasmático.

3. GPC3-S-Fab periplasmático purificação

  1. Preparação de fração periplasmático
    1. Coletar as células por centrifugação a 4.000 x g, 4 ° C por 30 min, descartar o meio e pesar as células.
    2. Ressuspender as células completamente em 4 mL de solução de sacarose gelada (20mm de Tris-HCl, pH 7,5; 25% (wt/vol) de sacarose e 1 mM de EDTA) por grama de células e incubar no gelo por 15 min.
    3. Centrifugar a 8.500 x g (centrífuga de mesa, rotor de ângulo fixo), 4 ° C por 20 min. Retire o sobrenadante (a fração da sacarose) e salve-o no gelo.
    4. Resuspenda as bolinhas em uma mistura de gelado 5 mM de MgCl2 e 1mm de PMSF (4 mL por grama de células). Adicionar 40 µ l da unidade populacional de lisozima (15 mg/mL) por grama e incubar no gelo por 30 min.
    5. Centrifugar a 8.500 x g (centrífuga de mesa, fixada do rotor ângulo), 4 ° C por 20 min. transferência do sobrenadante (a fração periplasmático) e salve-o no gelo.
    6. Combinar a fração da sacarose e fração periplasmático e centrifugar a 30.000 x g, 4 ° C por 30 min. Retire o sobrenadante e salvá-lo em um tubo cónico de 50 mL no gelo.
  2. Purificação da afinidade NI-NTA
    1. Resuspenda 1ml de agarose Ni-NTA misturando cuidadosamente para obter uma suspensão homogênea, retire 1 mL de Ni-NTA agarose para um tubo cónico de 15 mL e juntar 10 volumes (CV) de coluna equilibração tampão (25 mM de Tris-HCl, pH 7,5; 1m de NaCl) para equilibrar.
    2. Centrifugar a 400 x g por 5 min e remover o sobrenadante cuidadosamente. Em seguida, adicione o agarose Ni-NTA para o tubo de 50 mL contendo a fração da sacarose e fração periplasmático. Rocha a 4 ° C por 2 h.
    3. Centrifugue a mistura a 400 x g, 4 ° C por 5 min. Retire com cuidado o sobrenadante para outro tubo gelado fresco como a fração não acoplado. Transferi o agarose Ni-NTA uma coluna de gravidade.
    4. Adicionar 10 CV de tampão de lavagem (25 mM de Tris-HCl, pH 7,5; 1m de NaCl; 20 mM, 30 ou 40 mM do imidazol) para a coluna e coletar a elute como a fração de lavagem.
      Nota: Estas soluções devem ser adicionadas na ordem de concentrações crescentes de imidazol.
    5. Adicionar 3 CV de eluição (25 mM de Tris-HCl, pH 7,5; 300 mM de NaCl; 100mm, 200mm, 300mm ou 400mm de imidazol) do buffer para a coluna e coletar a elute como fração de eluição, 1, 2, 3 e 4.
      Nota: Estas soluções devem ser adicionadas na ordem de concentrações crescentes de imidazol.
    6. Diálise as frações eluted em 2 L de PBS (137 mM de NaCl, 2,7 mM de KCl, 10 mM Na2HPO4, 2mm de KH2PO4, pH 7,4) usando a tubulação da diálise (12.4 kDa) a 4 ° C por 2 h. verificar a presença de GPC3-S-Fab em 12% SDS-PAGE e em seguida por Coloração azul de Coomassie.
  3. Purificação da afinidade de igG-CH1
    1. Transferir 1 mL de resina de afinidade de IgG-CH1 para um tubo cónico de 50 mL e lave os grânulos com PBS primeiro. Em seguida, adicione a solução dializada contendo GPC3-S-Fab após etapa 3.2.6. Rocha a 4 ° C por 2 h.
    2. Centrífuga a 400 x g por 5 min, 4 ° C. Cuidadosamente Retire o sobrenadante para outro tubo gelado fresco e transferir a resina para uma coluna de gravidade.
    3. Adicionar 10 CV de lavagem buffer (PBS) para a coluna e recolher a eluição como a fração de lavagem.
    4. Prepare os tubos de coleta, acrescentando 1 M de Tris pH 9.0 (0,1 mL de cada fração eluted por mL). Eluir com tampão de eluição 3 CV (0,1 M de glicina-HCl, pH 2.7) e recolher a fração eluted; repeti 3 vezes.
    5. Diálise, as frações eluted em 2 L de PBS usando a tubulação da diálise (12.4 kDa) a 4 ° C por 2 h. repetir duas vezes.
    6. Determinar a concentração de proteína por ultramicrospectrophotometer (coeficiente de extinção Molar: 91105. um 1280 = 0,69 mg/L).

4. SDS-PAGE e Western Bloting análise

  1. Levar um 10 µ l da amostra em 5x do amortecedor do carregamento SDS e misture bem. Ferva a mistura de proteína a 100 ° C por 5 min.
    1. Prepare-se 5 x amortecedor do carregamento SDS: 250 mM de Tris-HCl, pH 6,8, wt/vol. 10% SDS, 0,5% wt/vol azul de bromofenol, 50% vol/vol glicerol, 5% vol/vol beta-Mercaptoetanol.
  2. Prepare um gel de SDS-PAGE com um gel de carregamento (5%) e o gel de separação (12%) como descrito anteriormente,26,,27,28.
  3. 10 µ l da mistura cozida da proteína e proteína de carregar e executar o SDS-PAGE.
  4. Manchar o gel por agitação por 20 min com solução de azul brilhante de Coomassie e em seguida, executar a descoloração.
  5. Para a mancha ocidental, após ser transferido para uma membrana PVDF, bloquear a membrana com TBST (20mm de Tris-HCl, 150 mM de NaCl, 0,1% vol/vol Tween 20) + 5% wt/vol desnatar o leite por 1h à temperatura ambiente e agitando.
  6. Incubar a membrana com anticorpos primários (antisua ou anti-Flag) diluído 1:2,000 em TBST + 5% de leite desnatado por 1h.
  7. Lavar com TBST por 5 min à temperatura ambiente e repetir 3 vezes.
  8. Incube a membrana em 1:2,000 anticorpo secundário (anticorpo Fc HRP-lig anti-rato) diluído em TBST + 5% de leite desnatado por 1h.
  9. Lavar com TBST por 5 min à temperatura ambiente e repetir 3 vezes.
  10. Adicionar 1 mL de substrato HPR pela película, desenvolver e captar imagens.

5. gel filtração análise

  1. Use a seguinte coluna: volume de coluna de 24 mL; Tampão de equilíbrio do pH PBS 7,4; Taxa de fluxo de 0,5 mL/min no quarto temperado; Volume de amostra de 200 µ l.
  2. Use o seguinte volume de proteína e concentração: 500 µ l de 1,2 mg/mL GPC3-S-Fab. Centrifugar a 20.000 x g durante 30 minutos e leva 200 µ l da carregar.
  3. Para o volume de marcador de proteína e concentração, ter 100 µ l de citocromo C (2 mg/mL, 12.4 kDa), 140 µ l de carbônica (3 mg/mL, 29 kDa), 140 µ l de albumina (10 mg/mL, 66 kDa) e 200 µ l de desidrogenase do álcool (5 mg/mL, 150 kDa) em um tubo. Centrifugar a 20.000 x g durante 30 minutos e leva 200 µ l da carregar.
  4. Antes de cada corrida, lavar pelo menos 2 CV de água destilada a uma velocidade de 0,5 mL/min.
  5. Equilibrar a coluna pelo menos 2 CV do buffer de equilibração (PBS, pH 7,4) a uma taxa de fluxo de 0,5 mL/min.
  6. Injete automaticamente a amostra em 0,5 mL/min para carregar a amostra.
  7. Eluir com buffer de equilibração em 0,5 mL/min e detectar a 215 e 280 nm.

6. fluxo Cytometry Analysis

  1. Cultura do HepG2 (GPC3 positivo), Hep3B (GPC3 positivo), Huh7 (GPC3 positivo) e células MHCC - 97H (GPC3 negativo) em pratos plásticos 100 x 20 mm, contendo meio DMEM com 10% de soro fetal bovino (FBS), penicilina (100 µ g/mL) e estreptomicina (50 µ g/mL) a 37 ° C, 5% de CO2.
  2. Células CHO (GPC3 negativo) cultura e células CHO/GPC3 abrigando completos humano GPC3 cDNA (GPC3 positivo) em pratos plásticos 100 x 20 mm, contendo meio RPMI 1640 com 10% FBS, penicilina (100 µ g/mL) e estreptomicina (50 µ g/mL) a 37 ° C, 5% de CO2.
  3. Cultura do NK92/CD16 abrigando humanos completos CD16 cDNA (CD16 positivo) em frasco de 25cm2 contendo meio RPMI 1640 com 10% FBS, penicilina (100 µ g/mL) e estreptomicina (50 µ g/mL) a 37 ° C, 5% de CO2.
  4. Quando as células são 70-90% de confluencia, descartar o meio e lavar as células com 2 mL de PBS. Adicione 1 mL de tripsina 0,25% e incubar a 37 ° C durante 2-3 minutos (ou até que as células começam a se separar da superfície). Adicione 1 mL do meio de crescimento completo para neutralizar a tripsina e ressuspender as células pipetando delicadamente acima e para baixo.
  5. Contar o número de células usando um hemocytometer de Neubauer e detectar a viabilidade celular por Trypan Blue.
  6. Colete 3 x 106 células para cada linha de celular. Adicione 1 mL de PBS + 0,2% de BSA para re-suspender as células. Centrífuga a 200 x g, 4 ° C por 5 min. repetir duas vezes.
  7. Adicionar 0,3 mL de PBS + 0,2% de BSA para re-suspender as células e transferir 100 µ l (aproximadamente 1 milhão) para cada tubo 5 mL de fundo redondo poliestireno.
    Nota: Por favor, certifique-se de todos os passos daqui para os tubos devem ser mantidos frios no gelo. Quando o anticorpo é vinculativa para o antigénio de superfície da célula, o complexo vai começar a interiorizar. Mantendo-o frio, o processo é abrandado significativamente.
  8. Adicionar 10 µ l de anticorpos primários (GPC3-S-Fab ou IgG1 humano, a concentração final de 5 µ g/mL) para cada tubo e incubar no gelo por 1h.
  9. Adicionar 1 mL de PBS + 0,2% de BSA para lavagem e centrífuga a 200 x g, 4 ° C por 5 min. repetir três vezes.
  10. Ressuspender em 100 µ l de PBS + 0,2% BSA e então adicione 0,5 µ l de anticorpo secundário (anti-humano IgG(H+L)-488, final concentração 10 µ g/mL) e incubar no gelo por 1 h. Nota: esta etapa, por favor, mantenha as células da luz.
  11. Adicionar 1 mL de PBS + 0,2% de BSA para lavagem e centrífuga a 200 x g, 4 ° C por 5 min. repetir três vezes.
  12. Analise as células pelo citômetro de fluxo, de acordo com o protocolo padrão de29. Adquira as células com um laser de 488 nm para a excitação.

7. citotóxicos ensaios

  1. Prepare as células do tumor.
    1. Cultura HepG2, Hep3B, Huh7, MHCC - 97H e CHO células linhas como descrito nos passos 6.1-6.5.
    2. Diluir as células de 0,5 × 105/mL e 100 µ l células (5.000 por alvéolo) em placas de 96 poços da placa. Cultura de 6-8 h para permitir que as células anexar.
  2. Prepare células mononucleares de sangue periférico (PBMC).
    1. Dilua o sangue fresco preparado, com um volume igual de PBS em um tubo cónico de 50 mL. Por exemplo, dilua 10 mL de sangue com 10 mL de PBS.
    2. Ter 15 mL do meio de separação de linfócitos em um tubo de cónico de 50 mL. Transferi o sangue diluído no meio de separação de linfócitos ao longo do lado do tubo lentamente.
      Nota: Mantenha o tubo vertical. Não quebre a superfície do meio de separação de linfócitos.
    3. Centrifugar a 400 x g durante 35 min à temperatura ambiente, com o freio, fora.
    4. Lentamente retire a camada superior de plasma e tirar a camada de sangue branco contendo PBMCs na interface médio de separação do plasma-linfócito.
    5. Diluir os PBMCs com duplo volume de PBS + 2% FBS. Centrifugar a 400 x g durante 5 min.
    6. Lavar as células duas vezes com PBS + 2% FBS. Centrifugar a 400 x g por 5 min. contar o número de células, conforme descrito na etapa 6.5.
  3. Prepare células NK.
    1. Preparar a suspensão de PBMC na concentração de 5 x 107 células/mL de PBS + 2% FBS e lugá-los em um tubo de fundo redondo de poliestireno 5 mL.
    2. Adicione células NK humana Cocktail de enriquecimento em 50 µ l/mL de células. Misture bem e incubar a temperatura ambiente por 10 min.
    3. Ressuspender as partículas magnéticas da célula NK kit de enriquecimento e misture bem para garantir que eles estão uniformemente suspensa pipetando cima e para baixo vigorosamente mais de 5 vezes. Transferi as partículas magnéticas ressuspensão em 100 µ l/mL para a suspensão de eritrócitos. Misture bem e incubar a temperatura ambiente por 5 min.
    4. Traga a suspensão de eritrócitos até um volume total de 2,5 mL adicionando PBS + 2% FBS. Misture as células no tubo pipetando delicadamente acima e abaixo de 2 - 3 vezes. Coloque o tubo (sem a tampa) para o ímã. Deixa os grânulos magnéticos fixarem-se por 2,5 min à temperatura ambiente.
    5. Remova o Magneto. Em um movimento contínuo, inverta o tubo, decantar a suspensão enriquecido de células para um tubo novo.
    6. Conte o número de células, conforme descrito na etapa 6.5.
  4. Configure a reação citotóxica.
    1. Dilua as células NK × 10 55 células/ml utilizando o meio de cultura correspondente. Adicione 100 µ l de suspensão de células NK para as células do tumor banhadas em uma placa de 96 poços.
    2. Adicione 10 µ l de GPC3-S-Fab em diferentes concentrações, com a dose mais elevada em uma concentração final de 30 µ g/mL, 3 vezes diluição, 9 pontos (três repetições).
    3. Incube a 37 ° C, 5% de CO2 por 72 h.
    4. Após 72 h de incubação, remover o meio, adicionar 100 µ l de meio DMEM contendo 10 µ l de reagente CCK8 a cada poço em placas de 96 poços e então incubar a 37 ° C.
    5. Leia a placa a 450 nm a 1, 2, 3 e 4 h após a adição do reagente de CCK8.
    6. Analise os dados. Calcular a taxa de sobrevivência como (OD450 GPC3-S-Fab + efetoras + tumor - OD450 médio) / (OD450 tumor - OD450 médio) × 100% e (OD450 GPC3-S-Fab + tumor - OD450 médio) / ( tumor de OD450 - OD450 médio) × 100%. As células efetoras são células NK.

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Resultados

Purificação de GPC3-S-Fab

GPC3-S-Fab foi purificado de e. coli por uma purificação da afinidade em duas etapas, primeiro com Ni-NTA-agarose, seguido de purificação de IgG-CH1 afinidade. Após a purificação da afinidade em duas fases, GPC3-S-Fab foi purificado a homogeneidade com as duas correntes perto de 1:1 (Figura 2A). A presença de polipeptídeos tanto VHH CD16...

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Discussão

Neste estudo, apresentamos uma estratégia para construir um novo formato de bsAbs, GPC3-S-Fab, que pode recrutar células NK como alvo as células de tumor positivo GPC3. O S-Fab baseia-se a Fab natural formato adicionando um anti-CD16 VHH11,12. Comparado com a região de Fc contendo bsAbs, GPC3-S-Fab pode ser facilmente produzida no periplasm de bactérias em grande escala.

Usando a estratégia de expressão e purificação descrita ...

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Divulgações

Os autores declaram não há conflitos de interesse.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado financeiramente pela R & D plano da província de Guangdong (China PR) (2016A050503028).

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Materiais

NameCompanyCatalog NumberComments
Shaking incubatorThermo FisherMAXQ 4000
Shaking incubatorZhichengZWYR-D2402
CentrifugeCenceGL-10MD
CentrifugeBeckman coulterAvanti j-26S XPI
Centrifugeeppendorf5810R
Ultraviolet spectrophotometerThermo FisherNanodrop
Analytical polyacrylamide gel electrophoresis apparatusMini-PROTEAN® TetraBio-rad
Trans-blot apparatusCriterionBio-rad
Imaging systemBio-radchemidoc tm XRS+
Fast Protein Liquid chromatogramGE HealthcareAKTA avant
GF columnGE Healthcare28-9909-44 Superdex 200 Increase 10/300 GL
Flow CytometerBeckman coulterFC500
Centrifugeeppendorf5702R
Envision plate readerTECANInfinite F50
Anti His-tageBioscience14-6657-82
anti-Flag-tagSigmaF1804
anti-human(H&L)-488A11013Invitrogen
Anti-mouse IgG HRP-linked antibodyCell Signaling7076S
Ni-NTA-AgaroseTribioscienceTBS9202-100
IgG-CH1 affinity resinThermo Fisher194320005
Ficoll-Plaque PlusGE Healthcare17-1440-03
NK cell enrichment kitStemcell19055
MagnetStemcell18000
CCK8 kitDojindoCK04
DMEMGibcoC11995500CP
RPMI-1640GibcoC11875500CP
Fetal Bovine Serum (FBS)SigmaF2442
TrypsinGibco15050-057
Penicillin-StreptomycinGibco15140-122Cell culture
Standard markerSigma AldrichMWGF200Gel filtration
Isopropyl-b-D-thio-galactopyranoside (IPTG)VWR chemicalsVWRC0487-100G
Dialysis tubingSigma AldrichD0655-100FT
KnanamycineVWRVWRC0408-100G
AmpicillinVWRVWRC0339-100G
TryptoneThermo FisherLP0042B
Yeast ExtractThermo FisherLP0021B
NaClSangon BiotechA100241
Trizma baseSigma AldrichT6791-1KG
EDTASigma AldrichV900106
GlycinealaddinA110752-500g
KClaladdinP112134-500g
MgClSigma AldrichV900020
AgarSangon BiotechA505255-0250
Potassium Phosphate, Monobasic Anhydrous (KH2PO4)VWR7778-77-0
Sodium Phosphate, Dibasic, Anhydrous (Na2HPO4)VWR7558-79-4
2-MercaptoethanolVWR60-24-2
Phenylmethyl Sulfonyl Fluoride (PMSF)VWR329-98-6
LysozymeSigma AldrichL6876-25G
Coomassie Brilliant Blue R250VWRVWRC0472-50G
Bromophenol blueSangon BiotechA500922-25G
Bovine Serum Albumin (BSA)VWRVWRC0332-100G
GlycerolSigma AldrichV900122
100mm x 20mm plastic dishCorning430167
25cm2 flaskCorning430639
96 well cell culture clusterCorning3599
SucroseSangon BiotechA610498-0005
CHOthe Type Culture Collection of the Chinese Academy of SciencesGNHa 3
MHCC-97Hthe Type Culture Collection of the Chinese Academy of SciencesSCSP-528
HepG2the Type Culture Collection of the Chinese Academy of SciencesTCHu 72
Huh7the Type Culture Collection of the Chinese Academy of SciencesTCHu182
Hep3Bthe Type Culture Collection of the Chinese Academy of SciencesTCHu106
NK92ATCCCRL2408

Referências

  1. Weiner, G. J. Building better monoclonal antibody-based therapeutics. Nature Reviews Cancer. 15 (6), 361-370 (2015).
  2. Rathi, C., Meibohm, B. Clinical pharmacology of bispecific antibody constructs. The Journal of Clinical Pharmacology. 55, Suppl 3. S21-S28 (2015).
  3. Weidle, U. H., Kontermann, R. E., Brinkmann, U. Tumor-antigen-binding bispecific antibodies for cancer treatment. Seminars in Oncology. 41 (5), 653-660 (2014).
  4. Demarest, S. J., Glaser, S. M. Antibody therapeutics, antibody engineering, and the merits of protein stability. Current Opinion in Drug Discovery and Development. 11 (5), 675-687 (2008).
  5. Mabry, R., Snavely, M. Therapeutic bispecific antibodies: The selection of stable single-chain fragments to overcome engineering obstacles. IDrugs. 13 (8), 543-549 (2010).
  6. Rothlisberger, D., Honegger, A., Pluckthun, A. Domain interactions in the Fab fragment: a comparative evaluation of the single-chain Fv and Fab format engineered with variable domains of different stability. Journal of Molecular Biology. 347 (4), 773-789 (2005).
  7. Kijanka, M., Dorresteijn, B., Oliveira, S., van Bergen en Henegouwen, P. M. Nanobody-based cancer therapy of solid tumors. Nanomedicine (London). 10 (1), 161-174 (2015).
  8. Muyldermans, S., Cambillau, C., Wyns, L. Recognition of antigens by single-domain antibody fragments: the superfluous luxury of paired domains. Trends in Biochemical Sciences. 26 (4), 230-235 (2001).
  9. Gonzalez-Sapienza, G., Rossotti, M. A., Tabares-da Rosa, S. Single-Domain Antibodies As Versatile Affinity Reagents for Analytical and Diagnostic Applications. Frontiers in Immunology. 8, 977(2017).
  10. Fernandes, C. F. C., et al. Camelid Single-Domain Antibodies As an Alternative to Overcome Challenges Related to the Prevention, Detection, and Control of Neglected Tropical Diseases. Frontiers in Immunology. 8, 653(2017).
  11. Li, L., et al. A novel bispecific antibody, S-Fab, induces potent cancer cell killing. Journal of Immunotherapy. 38 (9), 350-356 (2015).
  12. Li, A., et al. A single-domain antibody-linked Fab bispecific antibody Her2-S-Fab has potent cytotoxicity against Her2-expressing tumor cells. AMB Express. 6 (1), 32(2016).
  13. Nakano, K., et al. Anti-glypican 3 antibodies cause ADCC against human hepatocellular carcinoma cells. Biochemical and Biophysical Research Communications. 378 (2), 279-284 (2009).
  14. Behar, G., et al. Isolation and characterization of anti-FcgammaRIII (CD16) llama single-domain antibodies that activate natural killer cells. Protein Engineering, Design, and Selection. 21 (1), 1-10 (2008).
  15. Baral, T. N., Arbabi-Ghahroudi, M. Expression of single-domain antibodies in bacterial systems. Methods in Molecular Biology. 911, 257-275 (2012).
  16. Arbabi-Ghahroudi, M., Tanha, J., MacKenzie, R. Prokaryotic expression of antibodies. Cancer and Metastasis Reviews. 24 (4), 501-519 (2005).
  17. Spiess, C., et al. Bispecific antibodies with natural architecture produced by co-culture of bacteria expressing two distinct half-antibodies. Nature Biotechnology. 31 (8), 753-758 (2013).
  18. Filmus, J., Selleck, S. B. Glypicans: proteoglycans with a surprise. Journal of Clinical Investigation. 108 (4), 497-501 (2001).
  19. Baumhoer, D., et al. Glypican 3 expression in human nonneoplastic, preneoplastic, and neoplastic tissues: a tissue microarray analysis of 4,387 tissue samples. American Journal of Clinical Pathology. 129 (6), 899-906 (2008).
  20. Llovet, J. M., et al. A molecular signature to discriminate dysplastic nodules from early hepatocellular carcinoma in HCV cirrhosis. Gastroenterology. 131 (6), 1758-1767 (2006).
  21. Zhu, Z. W., et al. Enhanced glypican-3 expression differentiates the majority of hepatocellular carcinomas from benign hepatic disorders. Gut. 48 (4), 558-564 (2001).
  22. Hsu, H. C., Cheng, W., Lai, P. L. Cloning and expression of a developmentally regulated transcript MXR7 in hepatocellular carcinoma: biological significance and temporospatial distribution. Cancer Research. 57 (22), 5179-5184 (1997).
  23. Flaherty, M. M., et al. Nonclinical evaluation of GMA161--an antihuman CD16 (FcgammaRIII) monoclonal antibody for treatment of autoimmune disorders in CD16 transgenic mice. Toxicological Sciences. 125 (1), 299-309 (2012).
  24. Sharma, R., Das, A. Organ-specific phenotypic and functional features of NK cells in humans. Immunological Research. 58 (1), 125-131 (2014).
  25. Li, X. Y., et al. Effect of CD16a, the surface receptor of Kupffer cells, on the growth of hepatocellular carcinoma cells. International Journal of Molecular Medicine. 37 (6), 1465-1474 (2016).
  26. Fiala, G. J., Schamel, W. W., Blumenthal, B. Blue native polyacrylamide gel electrophoresis (BN-PAGE) for analysis of multiprotein complexes from cellular lysates. Journal of Visualized Experiments. (48), (2011).
  27. Hwang, A. C., Grey, P. H., Cuddy, K., Oppenheimer, D. G. Pouring and running a protein gel by reusing commercial cassettes. Journal of Visualized Experiments. (60), (2012).
  28. Laemmli, U. K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature. 227 (5259), 680-685 (1970).
  29. Menon, V., Thomas, R., Ghale, A. R., Reinhard, C., Pruszak, J. Flow cytometry protocols for surface and intracellular antigen analyses of neural cell types. Journal of Visualized Experiments. (94), (2014).
  30. Feng, M., et al. Therapeutically targeting glypican-3 via a conformation-specific single-domain antibody in hepatocellular carcinoma. Proceedings of the National Academy of Science U S A. 110 (12), E1083-E1091 (2013).

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