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同樣的靶點(diǎn)、同樣的樣本、同樣的protocol,隔壁組的圖干凈漂亮,你的WB卻是一條彌散的"拖尾",IHC背景黃了一片,磷酸化位點(diǎn)抗體干脆不出信號。——這些場景做蛋白檢測的人多少都經(jīng)歷過。大多數(shù)人會歸咎于樣本制備、封閉液、孵育條件,卻很少回頭追問一個更底層的問題:你選的宿主物種,從一開始就匹配這個靶點(diǎn)的“難度"嗎?
同一個靶點(diǎn),市面上既有兔單抗,也有鼠單抗,到底該選哪一個?有人說:“兔單抗親和力高,直接選兔源。"也有人說:“鼠單抗用了這么多年,經(jīng)典克隆更放心。"面對產(chǎn)品列表,真正需要回答的問題是:你的實(shí)驗(yàn),要檢測什么表位?需要怎樣的識別能力?又有哪些應(yīng)用驗(yàn)證數(shù)據(jù)可以參考?今天,我們從兔與小鼠免疫系統(tǒng)的差異出發(fā),聊聊單抗選型這件事。

鼠單抗:成熟之下,不可忽視的固有局限
鼠單抗的優(yōu)勢很清楚:雜交瘤技術(shù)成熟,成本低,周期短,ELISA、夾心定量等場景表現(xiàn)穩(wěn)定,批間一致性在單抗層面有基本保障。但它的局限也同樣明顯:
①親和力低。鼠單抗的平均親和力通常在10?7到10?9M量級;而兔單抗平均親和力的典型區(qū)間是10?10到10?11M,部分可下探到10?12M級別,整體高出鼠單抗10到100倍。兔單抗更高的親和力意味著更低的抗體用量、更強(qiáng)的低豐度靶點(diǎn)檢出能力、以及更耐洗的信號。尤其適合IHC石蠟切片、低豐度靶標(biāo)檢測、修飾型抗原驗(yàn)證這類難度高的實(shí)驗(yàn)。
②對細(xì)微表位的分辨力有限。鼠免疫系統(tǒng)對翻譯后修飾、單氨基酸替換、小分子半抗原等“微差異"的敏感度偏低,類似表位容易被一并識別,推高非特異信號。做磷酸化抗體、乙酰化抗體或小分子檢測時,這一點(diǎn)足以讓結(jié)果從“能用"滑向“不可靠"。
③雜交瘤的漂移風(fēng)險無法除凈。雜交瘤細(xì)胞系在傳代中可能發(fā)生基因漂變或突變,批次之間的性能波動是技術(shù)原理層面的問題,不是品控加嚴(yán)就能消除的。

兔單抗:高親和力的根源,藏在免疫系統(tǒng)里
抗體識別抗原,依靠的是可變區(qū)。可變區(qū)序列越豐富,免疫系統(tǒng)就越有機(jī)會找到能夠識別不同抗原表位的抗體。因此兔單抗的優(yōu)勢根源不在抗體制備工藝,而在于兔B細(xì)胞成熟和抗體多樣化的生物學(xué)機(jī)制本身。
人和小鼠的B細(xì)胞免疫組庫成熟,一般走兩步:V-D-J基因重排→類型轉(zhuǎn)換+體細(xì)胞高頻突變(SHM)。而兔子走的是三步:在上述兩步之外,兔的B細(xì)胞在腸道相關(guān)淋巴組織(GALT)和二級淋巴組織中會經(jīng)歷額外的SHM和基因轉(zhuǎn)換(gene conversion),在胚系V基因repertoire相對有限的前提下,通過重排后的多樣化機(jī)制補(bǔ)償出更廣的抗體譜。據(jù)群體統(tǒng)計(jì),其V區(qū)積累的突變數(shù)量平均比人和小鼠高出約三分之二。
可以把它理解為:在完成初始“組裝"后,兔的抗體庫還會經(jīng)歷進(jìn)一步的序列改造,在有限胚系基因基礎(chǔ)上,演化出更豐富的表位識別譜。研究也發(fā)現(xiàn),兔在抗原刺激后的抗體多樣化過程中,仍可同時運(yùn)用基因轉(zhuǎn)換與高頻突變機(jī)制。這種獨(dú)特的抗體庫形成機(jī)制,為篩選高親和力、識別不同表位的抗體提供了基礎(chǔ)。
此外,CDR3是決定抗體特異性的關(guān)鍵區(qū)域。兔抗體CDR3區(qū)域比嚙齒動物更長、對單一顯性表位的偏倚更低,能夠識別更深的構(gòu)象性表位。最終呈現(xiàn)出來的是對小肽段、翻譯后修飾位點(diǎn)、糖基化表位乃至單氨基酸替換更強(qiáng)的識別能力。
翻譯成實(shí)驗(yàn)語言就是:當(dāng)你的靶點(diǎn)不是一個“規(guī)整"的大蛋白,而是一個磷酸化位點(diǎn)、一個糖基化決定簇、一段短肽,或者一個在小鼠中免疫原性沉默的序列,兔免疫系統(tǒng)產(chǎn)生高親和力、高特異性抗體的概率,天然高于鼠。
這也能解釋一個被反復(fù)觀察到的現(xiàn)象:在IHC和IF中,兔單抗往往是信噪比更優(yōu)的一方,尤其對膜蛋白、核蛋白和低豐度蛋白;而鼠單抗在IHC中“染不上或背景亂"的概率顯著更高;鼠單抗檢測小鼠組織樣本時,抗小鼠二抗會識別組織內(nèi)源性小鼠免疫球蛋白,帶來很高背景。兔源一抗搭配抗兔二抗則不存在該問題。。更多兔單抗在臨床病理IHC中被視為“金標(biāo)準(zhǔn)"級別的工具,并非偶然。

兔單抗VS鼠單抗:分場景選型參考指南
優(yōu)先考慮兔單抗的場景:

鼠單抗勝在開發(fā)體系成熟、亞型豐富,因此更用于雙標(biāo)共染搭配(比如一抗來源區(qū)分)、部分經(jīng)典抗原檢測、需要快速高通量篩選的場景,例如:
?夾心ELISA的配對開發(fā),尤其是需要兩個不同表位的單抗配對時,鼠雜交瘤的積累和篩選通量仍有工程上的便利;
?靶點(diǎn)本身免疫原性強(qiáng)、豐度高、表位明確,鼠單抗能給出穩(wěn)定信號,且已有充分的驗(yàn)證數(shù)據(jù)。
結(jié)合得牢≠認(rèn)得準(zhǔn):
親和力高,不等于結(jié)果一定好
兔源抗體是獲得高親和力抗體的重要來源,其抗體庫特點(diǎn)與成熟機(jī)制,為高親和力克隆的篩選提供了有利條件。相關(guān)兔抗體開發(fā)研究,也展示了這一體系在獲得高親和力、高特異性抗體方面的潛力。
但選型時,要分清兩個概念:親和力,關(guān)注抗體與目標(biāo)結(jié)合得有多牢;特異性,關(guān)注抗體能否準(zhǔn)確區(qū)分目標(biāo)與非目標(biāo)。結(jié)合得牢,不等于不會產(chǎn)生交叉反應(yīng)。實(shí)際信號還受到樣本處理、表位暴露、抗體濃度和檢測體系等因素影響。因此,“兔單抗具有高親和力優(yōu)勢"可以作為選型線索,但具體到某支產(chǎn)品,仍應(yīng)看實(shí)測表現(xiàn)。
選型時尤其要記住:WB中表現(xiàn)好的克隆,未必適用于IHC;在某種組織中驗(yàn)證過,也不等于適用于所有樣本。宿主來源可以幫助我們縮小選擇范圍,但匹配實(shí)驗(yàn)條件的驗(yàn)證數(shù)據(jù),才是最終的判斷依據(jù)。
