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Methodenartikel

Generation von diskriminierendem menschlichen monoklonalen Antikörpern aus seltenen Antigen-spezifische B-Zellen im Blut zirkulierenden

10.2K Aufrufe

⸱

DOI:

10.3791/56508

⸱

6. Februar 2018

 ,  ,  , 

In diesem Artikel

Erratum-Hinweis

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Zusammenfassung

Wir beschreiben eine Methode zur Herstellung von menschlichen Antikörpern, die spezifisch für ein Antigen des Interesses, ausgehend von seltenen B-Zellen im menschlichen Blut zirkulieren. Generation dieser natürliche Antikörper ist rasch und effizient, und die Antikörper erhalten können sehr ähnliche Antigene unterscheiden.

Zusammenfassung

Monoklonale Antikörper (mAbs) sind mächtige Werkzeuge nützlich für beide Grundlagenforschung und in der Biomedizin. Ihre hohe Spezifität ist unverzichtbar, wenn der Antikörper sehr ähnliche Strukturen (z.B., ein normales Protein und eine mutierte Version davon) unterscheiden muss. Der aktuelle Weg erzeugen solche diskriminierenden mAbs beinhaltet umfangreiche Screening von mehreren Ab-produzierenden B-Zellen, ist kostspielig und zeitaufwendig. Wir schlagen hier eine schnelle und kostengünstige Methode zur Erzeugung von diskriminierendem, vollständig humaner mAbs ausgehend von menschlichem Blut zirkulierenden B-Lymphozyten. Die Originalität dieser Strategie ist durch die Auswahl der spezifischen Antigen Bindung B Zellen kombiniert mit dem Counter Auswahl aller anderen Zellen, mit leicht verfügbaren peripheren Blut mononukleären Zellen (PBMC). Sobald bestimmte B-Zellen isoliert sind, stammen cDNA (ergänzende Desoxyribonukleinsäure) Sequenzen Codierung für die entsprechenden mAb Einzelzelle Reverse Transkription-Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR) Technologie und anschließend ausgedrückt in der Human- Zellen. Innerhalb von weniger als 1 Monat ist es möglich, Milligramm hochgradig diskriminierend menschlichen mAbs gegen nahezu jede gewünschte Antigen natürlich erkannt durch die B-Zell-Repertoires zu produzieren.

Einleitung

Die hier beschriebene Methode ermöglicht die schnelle und vielseitige Produktion vollständig humaner monoklonaler Antikörper (mAbs) gegen eine gewünschte Antigen (Ag). mAbs sind unverzichtbare Werkzeuge in vielen Grundlagenforschung Anwendungen in Vitro und in Vivo: flow Cytometry, Histologie, Western-Blot und blockierende Experimente zum Beispiel. Darüber hinaus werden mAbs mehr und mehr in der Medizin zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen, Krebs und Transplantation Ablehnung1Steuern eingesetzt. Anti-CTLA-4 und Anti-PD-1 (oder Anti-PD-L1) mAbs dienten zum Beispiel kürzlich als immun Checkpoint-Hemmern bei Krebs-Behandlunge....

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Protokoll

Alle menschlichen peripheren Blutproben stammen von anonymen Erwachsenen Spendern nach Einwilligung gemäß der lokalen Ethikkommission (Etablissement Français du Sang, EFS, Nantes, Verfahren Les NTS-2016-08).

1. Isolierung der menschlichen peripheren mononukleären Blutzellen

Hinweis: Ausgangsmaterial kann insgesamt menschlichen peripheren Blut oder Cytapheresis Proben sein. Proben sollten nicht älter als 8 h sein und mit Antikoagulantien (z.B. Heparin) ergänzt.

  1. Verdünnen Sie Blut mit 2 Bände (menschlichen peripheren Blut) oder 5 Bände (Cytapheresis Beispiel) von RPMI (Roswell Park Memorial Insti....

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Ergebnisse

Ausgehend von PBMC von gesunden Spendern dieses Projekt stellt die Erzeugung von menschlichen mAbs, die das Peptid Pp65495 erkennen (Pp65, von menschlichen Zytomegalievirus) durch die großen Histocompatibility complex-Klasse habe ich vorgelegt (MHC-ich) Molekül HLA - A * 0201 () HLA-A2). Diese mAbs können zwischen diesem Komplex und aus anderen Peptiden verladen der gleichen MHC-komplexe unterscheiden-ich Molekül.

PBM.......

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Diskussion

Das vorgeschlagene Protokoll ist eine leistungsfähige Methode für die Erzeugung von menschlichen mAbs direkt vom Ag-spezifische B-Zellen im Blut zirkulierenden. Es vereint drei wichtige Aspekte: (i) die Verwendung von ein Tetramer-assoziierte magnetische Anreicherung, wodurch eine ex-Vivo -Isolierung auch seltene Ag-Bindung B-Zellen; (Ii) eine gating Strategie, die drei Ag-Tetramers (zwei relevante und irrelevante eins) beschriftet mit drei verschiedenen Fluorochromes verwendet, um durch Durchflusszytometrie, nu.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Danksagungen

Wir danken der Zytometrie Anlage "CytoCell" (SFR Santé, Biogenouest, Nantes) für kompetente technische Unterstützung. Wir danken auch das gesamte Personal der Produktion rekombinanter Proteine (P2R) und der Auswirkungen Plattformen (INSERM 1232, SFR Santé, Biogenouest, Nantes) für ihre technische Unterstützung. Wir danken Emmanuel Scotet und Richard Breathnach für konstruktive Kritik am Manuskript. Diese Arbeit wurde von der IHU-Cesti-Projekt gefördert durch die «Investissements Avenir» französische Regierung Programm, verwaltet von der französischen nationalen Forschung Agentur (ANR) (ANR-10-IBHU-005) finanziell unterstützt. IHU-Cesti-Projekt wird auch von Nantes Mét....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
HEK 293A ZelllinieThermo Fisher scientificR70507
DMEM (1X) Dulbecco's Modified Eagle MediumGibco von life technologies21969-035(+) 4,5g/L D-Glucose
0,11g/L Natriumpyruvat
(-) L-Glutmine
RPMI Medium1640 (1X)Gibco von life technologies31870-025
Rinderserumalbumin (BSA)PAAK45-001
Nutridoma-SPRoche11011375001100X Conc
PBS-Phosphat gepufferte Kochsalzlösung (10X) pH 7,4AmbionAM9624
EDTA (Ethylendiamintetraessigsäure) 0,5M pH=8Invitrogen von Life Technologies15575-020
Fötales Rinderserum (FBS)Dominique DutscherS1810-500
Ficoll - Trennung von Lymphozyten mittelEuroBioCMSMSL01-01Dichte 1,0777+/-0,001
Streptavidin R-Phycoerythrin KonjugatInvitrogen von Life TechnologiesS21388Premium-Qualität 1mg/ml enthält 5 mM Natriumazid
Streptavidin, Allophycocyanin-KonjugatInvitrogen von thermoFisher scientificS323621 mg/ml
2 mM Azid Premium-Brillantviolett
421 StreptavidinBiolegend405225Konz : 0,5mg/ml
Anti-PE konjugierte magnetische MicroBeadsMiltenyi Biotec130-048-801
Anti-APC konjugierte magnetische MicroBeadsMiltenyi Biotec130-090-855
MidiMACs oder QuadroMACS SeparotorMiltenyi Biotec130-042-302/130-090-976
LS SäulenMiltenyi Biotec130-042-401
CD3 BV510 BD horizonBD Pharmingen / BD Biosciences563109Gebrauchte Verdünnung 1:20
CD19 FITCBD Pharmingen / BD Biosciences345788Gebrauchte Verdünnung 1:20
CD14 PerCPCy5.5BD Pharmingen / BD Biosciences561116Gebrauchte Verdünnung 1:50
CD16 PerCPCy5.5BD Pharmingen / BD Biosciences338440Gebrauchte Verdünnung 1:50
7AADBD Pharmingen / BD Biosciences51-68981E (559925)Verwendete Verdünnung 1:1000
FACS ARIA III Cell Sorter ZytometerBD Biosciences
8-Streifen PCR RöhrchenAxygen321-10-061
Racks für 96 MikroröhrchenDominique Dutscher45476
RNAseOUT Ribonuklease-Inhibitor (rekombinant)Invitrogen von thermoFisher scientific10777-019Menge:5000U (40U/ul)
Destilliertes Wasser Dnase/RNASE-freiGibco10977-035
Oligod(T)18 mRNA PrimerNew England BioLabsS1316S5.0 A260unit
Zufällige HexamereInvitrogen von thermoFisher scientificN8080127Menge: 50uM, 5nmoles
Superscript III Reverse TranskriptaseInvitrogen von thermoFisher scientific18080-044Menge : 10000U (200U/ul)
GoTaq G2 Flexi DNA-PolymerasePromegaM7805
dNTP Set, MolekularbiologieThermo ScientificR01824*100umol
5LVH1EurofinsACAGGTGCCCACT
CCCAGGTGCAG
Erste PCR-Runde - Amplifikation von Schwerketten - Äußere Primer - Forward Prmers
5LVH3EurofinsAAGGTGTCCAGTG
TGARGTGCAG
Erste PCR-Runde - Amplifikation schwerer Ketten - Äußere Primer - Forward Prmers
5LVL4_6EurofinsCCCAGATGGGTCC
TGTCCCAGGTGCAG
Erste PCR-Runde - Amplifikation von schweren Ketten - Äußere Primer - Forward Prmers
5LVH5EurofinsCAAGGAGTCTGTT
CCGAGGTGCAG
Erste PCR-Runde - Amplifikation von schweren Ketten - Äußere Primer - Forward Prmers
3HuIgG_const_antiEurofinsTCTTGTCCACCTT
GGTGTTGCT
Erste Runde der PCR - Amplifikation von schweren Ketten - Äußere Primer - Reverse Primer für humanes Ig - Bakterien PCR-Screening
3CuCH1EurofinsGGGAATTCTCACA
GGAGACGA
Erste Runde der PCR - Amplifikation von schweren Ketten - Äußere Primer - Reverse Primer für humanes Ig
5AgeIVH1_5_7EurofinsCTGCAACCGGTGTACATTCC
GAGGTGCAGCTGGTGCAG
Zweite PCR-Runde - Amplifikation schwerer Ketten - Innere Primer -Forward Primer
5AgeIVH3EurofinsCTGCAACCGGTGTACATTCT
GAGGTGCAGCTGGTGGAG
Zweite Runde der PCR - Amplifikation schwerer Ketten - Innere Primer - Vorwärtsprimer
5AgeIVH3_23EurofinsCTGCAACCGGTGTACATTCT
GAGGTGCAGCTGTTGGAG
Zweite PCR-Runde - Amplifikation schwerer Ketten - Innere Primer - Vorwärtsprimer
5AgeIVH4EurofinsCTGCAACCGGTGTACATTCC
CAGGTGCAGCTGCAGGAG
Zweite PCR-Runde - Amplifikation schwerer Ketten - Innere Primer - Vorwärtsprimer
5AgeIVH4_34EurofinsCTGCAACCGGTGTACATTCC
CAGGTGCAGCTACAGCAGTG
Zweite PCR-Runde - Amplifikation schwerer Ketten - Innere Primer - Vorwärts-Primer
5AgeIVH1_18EurofinsCTGCAACCGGTGTACATTCC
CAGGTTCAGCTGGTGCAG
Zweite Runde der PCR - Amplifikation schwerer Ketten - Innere Primer - Vorwärtsprimer
5AgeIVH1_24EurofinsCTGCAACCGGTGTGTACATTCC
CAGGTCCAGCTGGTACAG
Zweite Runde der PCR - Amplifikation schwerer Ketten - Innere Primer - Vorwärtsprimer
5AgeIVH3__9_30_33EurofinsCTGCAACCGGTGTACATTCT
Zweite
PCR-Runde - Amplifikation schwerer Ketten - Innere Primer - Vorwärtsprimer
5AgeIVH6_1EurofinsCTGCAACCGGTGTACATTCC
CAGGTACAGCTGCAGCAG
Zweite PCR-Runde - Amplifikation schwerer Ketten - Innere Primer - Vorwärtsprimer
3SalIJH1_2_4_5EurofinsTGCGAAGTCGACG
CTGAGGAGACGGTGACCAG
Zweite PCR-Runde - Amplifikation schwerer Ketten - Innere Primer - Reverse Primer
3SalIJH3EurofinsTGCGAAGTCGACG
CTGAAGAGACGGTGACCATTG
Zweite PCR-Runde - Amplifikation schwerer Ketten - Innere Primer - Reverse Primer
3SalIJH6EurofinsTGCGAAGTCGACG
CTGAGGAGAGGGTGACCGTG
Zweite PCR-Runde - Amplifikation schwerer Ketten - Innere Primer - Reverse Primer
5' LVk1_2EurofinsATGAGGSTCCCYG
CTCAGCTGCTGG
Erste PCR-Runde - Amplifikation von Leichtketten k - Äußere Primer -Vorwärtsprimer
5'LVk3EurofinsCTCTTCCTCCTGC
TACTCTGGCTCCCAG
Erste PCR-Runde - Amplifikation von leichten Ketten k - Äußere Primer - Vorwärtsprimer
5'LVk4EurofinsATTTCTCTGTTGC
TCTGGATCTCTCTG
Erste PCR-Runde - Amplifikation von Leichtketten k - Äußere Primer -Vorwärtsprimer
3'Ck543_566EurofinsGTTTCTCGTAGTC
TGCTTTGCTCA
Erste PCR-Runde - Amplifikation von Leichtketten k - Äußere Primer - Reverse Primer - Bakterien-PCR-Screening
5'AgeIVk1EurofinsCTGCAACCGGTGTACATTCT
GACATCCAGATGACCCAGTC
Zweite PCR-Runde - Amplifikation von Leichtketten k - Innere Primer - Vorwärtsprimer
5'AgeIVk1_9_1– 13EurofinsTTGTGCTGCAACCGGTGTAC
ATTCAGACATCCAGTTGACCCAGTCT Zweite
PCR-Runde - Amplifikation von Leichtketten k - Innere Primer -Vorwärtsprimer
5'AgeIVk1D_43_1_8EurofinsCTGCAACCGGTGTACATTGT
GCCATCCGGATGACCCAGTC
Zweite PCR-Runde - Amplifikation von Leichtketten k - Innere Primer - Vorwärtsprimer
5'AgeIVk2EurofinsCTGCAACCGGTGTACATGGG
GATATTGTGATGACCCAGAC
Zweite PCR-Runde - Amplifikation von Leichtketten k - Innere Primer -Vorwärtsprimer
5'AgeIVk2_28_2_30EurofinsCTGCAACCGGTGTACATGGG
GATATTGTGATGACTCAGTC
Zweite Runde der PCR - Amplifikation von leichten Ketten k - Innere Primer - Vorwärtsprimer
5'AgeVk3_11_3D_11EurofinsTTGTGCTGCAACCGGTGTAC
Zweite
PCR-Runde - Amplifikation von Leichtketten k - Innere Primer - Vorwärtsprimer
5'AgeVk3_15_3D_15EurofinsCTGCAACCGGTGTACATTCA
GAAATAGTGATGACGCAGTC
Zweite PCR-Runde - Amplifikation von leichten Ketten k - Innere Primer - Vorwärtsprimer
5'AgeVk3_20_3D_20EurofinsTTGTGCTGCAACCGGTGTAC
ATTCAGAAATTGTGTGTTGACCAGTCT
Zweite PCR-Runde - Amplifikation von leichten Ketten k - Innere Primer - Vorwärtsprimer
5'AgeVk4_1EurofinsCTGCAACCGGTGTACATTCG
GACATCGTGATGACCCAGTC
Zweite PCR-Runde - Amplifikation von leichten Ketten k - Innere Primer - Vorwärtsprimer
3'BsiWIJk1_2_4EurofinsGCCACCGTACGTT
TGATYTCCACCTTGGTC
Zweite PCR-Runde - Amplifikation von leichten Ketten k - Innere Primer - Vorwärts-Primer
3'BsiWIJk3EurofinsGCCACCGTACGTT
TGATATCCACTTTGGTC
Zweite Runde der PCR - Amplifikation von Leichtketten k - Innere Primer - Forward Primer
3'BsiWIJk5EurofinsGCCACCGTACGTT
TAATCTCCAGTCGTC Zweite
Runde der PCR - Amplifikation von Leichtketten k - Innere Primer - Forward Primers
5'LVl1EurofinsGGTCCTGGGCCCA
GTCTGTGCTG
Erste PCR-Runde - Amplifikation von leichten Ketten λ - Äußere Primer -Forward Primer
5'LVl2EurofinsGGTCCTGGGCCCA
GTCTGCCCTG
Erste Runde der PCR - Amplifikation von leichten Ketten λ - Äußere Primer -Forward Primer
5'LVl3EurofinsGCTCTGTGACCTC
CTATGAGCTG
Erste Runde der PCR - Amplifikation von leichten Ketten λ - Äußere Primer -Forward Primer
5'LVl4_5EurofinsGGTCTCTCTCSCA
GCYTGTGCTG
Erste Runde der PCR - Amplifikation von Leichtketten λ - Äußere Primer -Forward Primer
5'LVl6EurofinsGTTCTTGGGCCAA
TTTTATGCTG
Erste Runde der PCR - Amplifikation von leichten Ketten λ - Äußere Primer -Forward Primer
5'LVl7EurofinsGGTCCAATTCYCA
GGCTGTGGTG
Erste PCR-Runde - Amplifikation von Leichtketten λ - Äußere Primer -Forward Primer
5LVl8EurofinsGAGTGGATTCTCA
GACTGTGGTG
Erste Runde der PCR - Amplifikation von leichten Ketten λ - Äußere Primer -Forward Primer
3'ClEurofinsCACCAGTGTGGCC
TTGTTGGCTTG
Erste Runde der PCR - Amplifikation von leichten Ketten λ - Äußere Primer - Forward Primer
5'AgeIVl1EurofinsCTGCTACCGGTTCCTGGGCC
CAGTCTGTGCTGACKCAG
Zweite PCR-Runde - Amplifikation von leichten Ketten λ - Innere Primer - Forward Primer
5'AgeIVl2EurofinsCTGCTACCGGTTCCTGGGCC
CAGTCTGCCCTGACTCAG
Zweite PCR-Runde - Amplifikation von leichten Ketten λ - Innere Primer - Forward Primer
5'AgeIVl3EurofinsCTGCTACCGGTTCTGTGACC
TCCTATGAGCTGACWCAG
Zweite Runde der PCR - Amplifikation von Leichtketten λ - Innere Primer - Forward Primer
5'AgeIVl4_5EurofinsCTGCTACCGGTTCTCTCS
CAGCYTGTGCTGACTCA
Zweite Runde der PCR - Amplifikation von Leichtketten λ - Innere Primer - Forward Primer
5'AgeIVl6EurofinsCTGCTACCGGTTCTTGGCC
AATTTTATGCTGACTCAG
Zweite Runde der PCR - Amplifikation von leichten Ketten λ - Innere Primer - Vorwärtsprimer
5'AgeIVl8EurofinsCTGCTACCGGTTCCAATTCY
CAGRCTGTGGTGACYCAG
Zweite Runde der PCR - Amplifikation von leichten Ketten λ - Innere Primer - Vorwärtsprimer
3'XhoIClEurofinsCTCCTCACTCGAG
GGYGGGAACAGAGTG
Zweite Runde der PCR - Amplifikation von leichten Ketten λ - Innere Primer - Reverse Primer - Bakterien-PCR-Screening
Ab-vec-senseEurofinsGCTTCGTTAGAAC
GCGGCTAC
Bakterien-PCR-Screening
QA Agarose-TM, Molekularbiologie MPBio AGAH0500
NucleoFast 96 PCR-PlatteMacherey Nagel743.100.100
Enzym Alter I HFNew England BiolabsR3552L20000U/ml
Enzym SalI HFNew England BiolabsR3138L20000U/ml
Enzym Xho INew England BiolabsR0146L20000U/ml
Enzym BSIWINew England BiolabsR0553L10000U/ml
HCg1 (Genbank-Zugangsnummer FJ475055)
LCk (Genbank-Zugangsnummer FJ475056 )
LCl (Genbank-Beitritt Anzahl FJ517647)
T4 DNA-LigaseInvitrogen von thermoFisher scientific15224.017100U (1U/ul)
2X YT mediumSigma AldrichY1003-500ML
AmpicillinSigma Aldrich10835242001
LB (Luria Bertani) Bouillon (Lennox)Sigma AldrichL3022-250G
Nukleospin Plasmid DNA, RNA und ProteinaufreinigungMacherey Nagel740588.250
Jet PEI DNA-TransfektionsreagenzPolyPlus101-40
96-Well-Platte mit flachem BodenFalcon353072
96-Well-Platte mit V-BodenNunc/Thermofisher055142
Nunc easy 175 cm2 KolbenNunc/Thermofisher12-562-000
ELISA/ELISPOT BeschichtungspuffereBiosciences00-0044-59
Nunc Maxisorp mit flachem Boden 96 Well ELISA-PlattenNunc/Thermofisher44-2404-21hohe Proteinbindung
Anti-Human-IgG Ab konjugiert mit Meerrettichperoxidase (HRP)BD Pharmingen / BD Biosciences55788
TMB-SubstratBD Biosciences555214
StreptavidinSigmaS0677
1 mL-HiTrap-Protein A HP-SäuleGE Healthcare17-0402-01
Ä KTA FPLCGE Healthcare18190026
Superdex 200 10/300 GL SäuleGE Healthcare17517501
NGC Quest 10 Plus Chromatographie SystemBioRad7880003

Referenzen

  1. Buss, N. A., Henderson, S. J., McFarlane, M., Shenton, J. M., de Haan, L. Monoclonal antibody therapeutics: history and future. Curr Opin Pharmacol. 12 (5), 615-622 (2012).
  2. Park, J., Kwon, M., Shin, E. C. Immune checkpoint inhibitors for cancer treatment. Arch Pharm Res. 39 ....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Erratum


Formal Correction: Erratum: Generation of Discriminative Human Monoclonal Antibodies from Rare Antigen-specific B Cells Circulating in Blood
Posted by JoVE Editors on 4/01/2018. Citeable Link.

An erratum was issued for: Generation of Discriminative Human Monoclonal Antibodies from Rare Antigen-specific B Cells Circulating in Blood.

The Affiliations section was corrected from:

Marie-Claire Devilder1,2, Mélinda Moyon1,2, Xavier Saulquin1, Laetitia Gautreau-Rolland1
1Centre Régional de Recherche en Cancérologie et Immunologie Nantes/Angers, INSERM 1232, LabEx IGO, Université de Nantes
2CHU Nantes

to:

Marie-Claire Devilder1,2,3, Mélinda Moyon1,2,3, Xavier Saulquin1,2, Laetitia Gautreau-Rolland1,2 
1CRCINA, Inserm, CNRS, Université d'Angers, Université de Nantes
2LabEx IGO, "Immunotherapy, Graft, Oncology"
3CHU, Nantes, France

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