$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Человеческие естественные аутоантитела класса IgM являются привлекательными кандидатами на иммунотерапии и продемонстрировали терапевтический потенциал для лечения различных заболеваний , в том числе рака и заболеваний ЦНС 1-7. Предпочтительно, чтобы эти антитела не будут вызывать иммунный ответ, в котором генерирование нейтрализующих антител существенно снижает эффективную терапевтическую дозу и эффективность. Важно то , что все антитела с терапевтическим потенциалом были изотип IgM и принадлежат к репертуара NAB 3-5,8,9,37,40,42-45. Главным препятствием для потенциального клинического применения IgM антител является идентификация их антигенов, которые неопределенных во многих случаях. Стандартные методы, используемые для IgG антител, часто не применяется для выявления антигена в IGM не давал.
Этот протокол описывает идентификацию PSA-NCAM в качестве антигена для регенеративной человеческого антитела IgM HIgM12, эффективное в животных моделяхРС и БАС 15-18. Методология, используемая применимую для всех человеческих антител со специфическими Vκ легких цепей VκI, VκIII и VκIV и мышиных антител с легкими цепями VκI, независимо от того, изотип антитела.
Самым важным шагом в этом протоколе является использование антител класса IgM в сродства применения хроматографии. Более конкретно, успешные антитела должны действовать в качестве ниспадающих агентов в иммунопреципитации, чтобы изолировать или обогатить антиген из сложных ткане или клеточных культур лизатов. Обогащенные фракции антигена можно сравнить с иммунопреципитации из-под контроля изотипа антител и затем анализировали на различия масс-спектрометрией. Одним из важнейших требований или ограничений данного шага является наличие антител правильно Vκ легкой цепи и хозяина (человека, мыши), чтобы позволить связывание с белком L агарозы антитела. Использование маннан-связывающего белка, связанного с агарозой (также Каллеd манноза-связывающий лектин) вместо белка L агарозы является потенциальной альтернативой иммунопреципитации IgMs без конкретных легких цепей Vκ. Тем не менее, как заявил Арнольд и др. , 35, антиген-связанный IgM антитела не связываются с маннан-связывающего белка, как и появляются мишени Гликан стать недоступными , как только IgM , связала со своим антигеном. На основании этих данных маннан-связывающего белка , не может быть использован в качестве связующей матрицы для иммунопреципитации антиген загруженным IgM - молекулы 35. Другие потенциальные альтернативы могут быть использование вторичных агарозном переплете анти-IgM , IgG антител 46,47 или использованием поверхностно-активированных магнитных гранул 48. IgG-антитела, направленные против IgMs могут быть химически сшиты агарозном или агарозном G, с тем чтобы уменьшить степень элюированного антитела вместе с представляющим интерес антигеном. Правильное сравнение между различными вариантами IgM иммунопреципитации относительно успешно выявленных антигенов яS трудно, потому что большинство иммунопреципитации были выполнены, чтобы изолировать или истощить IgMs без дальнейшего интереса к их антигенов. Кроме того, иммунопреципитации с использованием IgMs в основном использовались для подтверждения уже известных или предполагаемых одного антигена с воздействием антитела к очищенных антигенов 49. Недостатком агарозном связью IgGs направлено против человеческого IgMs является очень низкий выход (10 - 15%) от иммуноосажденного сыворотки молекул IgM, по сравнению с исходным материалом 50. В противоположность этому , поверхностно-активированный магнитные шарики были успешно применены к антител различных изотипов , включая IgM к иммунопреципитации скрепи-ассоциированных фибрилл 48. Этот метод не ограничивается конкретной каппа (Vκ) или лямбда (λ) цепей или конкретного хозяина и может существенно расширить спектр IgM антител, используемых в иммунопреципитации.
Еще одним важным шагом в протоколе является способность антитела функционировать как DETантитела (выполнения над каждым первичным антителом) в Вестерн-блоттинга или других скрининговых платформ. Успешные антитела должны быть направлены на их антиген с достаточно высокой степенью сродства, чтобы позволить связывания антигена в присутствии неионных или, возможно, ионных детергентов. Высокоаффинных антител распространены среди аффинно созрела IgG антител, но менее распространены среди антител изотипа IgM, которая является одной из причин, почему существует относительно небольшое число коммерчески доступных антител IgM в качестве детектирующего агентов в биохимических параметрах. Высокое сродство связывания антител является обязательным требованием для иммунопреципитации молекулярных антигенов и для вестерн-блоттинга. Снижение концентрации моющего средства или полное отсутствие моющих средств в буферах IP и лизиса буферов позволяет антиген Таргетинг по низким сродством антител с помощью своей области Fab. В противоположность этому, способность антитела к белку-мишени L агарозы с помощью своей части Fc не существенно влияет среди элементов управления изотипных в диапазоне различных концентра моющих средствнистрации. Тем не менее, низкая концентрация детергента в буфере для лизиса и буфер IP предотвращает разрушение клеточных мембран и выделение специфических молекул. Аналогичным образом , при низкой концентрации моющего средства в Вестерн - блот - моечных буферами (например, PBS-T) позволяет связывания антигена из низкоаффинных антител , но в то же время увеличивает неспецифическое связывание и поэтому не вариант.
Присутствие корового антигена белка является еще одним требованием для этого метода. Белки с посттрансляционных модификаций (например, гликопротеины, липопротеины) и немодифицированных белков, но не единственными липидов или углеводов, могут быть обнаружены в Вестерн - блоттинга. Это не представляется возможным иммунопреципитации липиды (например, сфинголипидов) из ткани или клеточных лизатов в присутствии или в отсутствие моющих средств. Физико-химические свойства моющих средств и липидов слишком похожи, чтобы позволить селективные липидные-антитело взаимодействий, в то время как в то же самое время, моющие средства имеют важное значение для разрушенияМембраны для того, чтобы обеспечить селективное выделение специфических молекул. Насколько нам известно, иммунопреципитации исключительно состоящих из углеводов, в отсутствие белкового ядра, не сообщалось ранее. Это становится особенно актуально, так как IgM-антител часто целевых углеводы и гликолипиды, которые не обязательно связаны с блоком белка. Другие хроматографические методы, необходимые для разделения и иммунологической идентификации липидов и углеводов в отсутствие белкового ядра. Например, при тонкослойной хроматографии (ТСХ) , клеточных липидов с последующим детектированием антителом на ТСХ пластине (иммуно-ТСХ) может быть реализовано 51,52.
Другие антитела анти-PSA были описаны в предыдущих исследованиях и результаты по сравнению с HIgM12, а также коммерчески доступного анти-PSA IgM (клон 2-2b). Наиболее часто используемым антителом в области PSA представляет собой IgG-антитела (клон 735) доступны в качестве monoc мышиlonal или поликлональное антитело кролика 53. Это антитело анти-PSA IgG обнаруживает PSA на SynCAM и NCAM на различных типах клеток , включая ЦНС клеток микроглии 41. В отличие от антител анти-ПСА IgG, антитела IgM человека HIgM12, HIgM42 и анти-мышиных IgM-PSA (клон 2-2b) не могут предназначаться PSA на SynCAM (но на NCAM) в различных эмбриональных и раннего постнатального стадии у мышей , в то время как не-Полисиалилированный SynCAM легко обнаруживается 15. Антитела класса IgM используются также не в состоянии обнаружить PSA на клетках микроглии (рис 3 + 4). Возможное объяснение различий наблюдается между изотипов антител могут быть низкие уровни PSA-SynCAM по сравнению с уровнями PSA-NCAM в сочетании с потенциально более низким сродством связывания IgM антител по сравнению с анти-PSA IgG. Чтобы проверить эту гипотезу, мы провели иммунопреципитации в NCAM KO животных на эмбриональной стадии E17 с огромным количеством SynCAM настоящее время и используется HIgM12 как "спускающее агент" 15. В E17 WT однопометница управляет HIgM12 иммуноосажденного PSA-NCAM до такой степени, что показали аналогичные интенсивности "разобрали" PSA-NCAM по сравнению с IgMs тяжелой цепи, обнаруженной с помощью денситометрии в последующем Вестерн-блоттинга с использованием элюированных антигенов. Этот результат предложил, по крайней мере достаточное сродство HIgM12 к целевой PSA. В отличие от WT однопометница управления HIgM12 не обнаружили PSA прикрепленный к SynCAM в NCAM KO животных. Идентичные результаты были получены в иммунопреципитации с использованием человеческого анти-PSA IgM HIgM42. HIgM12 и HIgM42, а также мышиное анти-ПСА IgM (клон 2-2b) не могли предназначаться PSA на SynCAM в Вестерн-блоттинга от WT и NCAM KO животных на эмбриональных и постнатальных стадиях развития. Учитывая низкое количество HIgM12 требуемого (0,1 мкг / мл) для специфического определения PSA , прикрепленную к NCAM в вестерн - блоттинга с использованием небольших количеств ткани ЦНС (0,1 мкг ЦНС ткани на лунку) 15 оно , как представляется, маловероятно , что только низкие аффинностиответственность за полное отсутствие обнаружения ПСА-SynCAM по HIgM12 в трех различных методов.
Мы пришли к выводу, что существуют значительные различия между анти-PSA антитела IgM и часто опубликованной анти-PSA IgG антитела (клон 735). Не ясно, почему коммерчески доступные антитела анти-PSA IgM не использовались чаще в прошлом, чтобы подтвердить результаты, полученные с помощью antiPSA IgG антитела 735. Это особенно интересно, потому что HIgM12 уже доказала свою эффективность в различных моделях болезни. В то время как другие анти-PSA антитела IgM могут иметь сходные терапевтические эффекты, остается неясным, имеет ли анти-PSA IgG антитела (клон 735) аналогичный терапевтический результат в моделях MS и ALS.
Короче говоря, методы, описанные здесь, были использованы в первую очередь для определения антигена регенеративных HIgM12 человеческого антитела для поддержки потенциальных клинических испытаний для РС и, возможно, других нейродегенеративных заболеваний. Идентификация муравейigens для антител с биологической активностью как существенный шаг, чтобы понять их механизм действия. Это становится особенно актуальным в контексте многочисленных моноклональных антител в настоящее время тестируется на безопасность и эффективность в испытаниях на людях. В то время как число клинически протестированных IgM антител к настоящему времени мало, последние достижения в гибридомной технологии вместе с увеличением числа исследований , освещающих терапевтический потенциал этого класса антител 1-10,37,40,42-45 призывает разработку новых или модифицированные методы, применяемые для идентификации небелковых антигенов IgM.