近日,重庆市畜牧科学院联合中国农业科学院长春兽医研究所开发了一种抗蓖麻毒素全人单克隆抗体,制备了基于DNA编码的单克隆抗体(DMAbs),并验证了DMAbs疗法对蓖麻毒素中毒的保护作用,相关研究结果在2023年6月28日发表于《Toxicology Letters》。
蓖麻毒素(Ricin toxin,RT)是一种致命的天然毒素, 被美国认定为Ⅱ类生物战剂,存在于蓖麻植物(Ricinus communis)的种子中。到目前为止,在临床前研究中,唯一有效的预防肺蓖麻毒素感染措施是注射抗蓖麻毒素中和抗体。但鼠源或者人-鼠嵌合的单克隆抗体存在严重的HAMA反应,而且传统的单克隆抗体由于生产成本高、抗体使用量大、保存运输条件要求高等问题,极大限制了单克隆抗体的应用范围。全人源抗体小鼠作为开发全人单克隆抗体的核心工具动物,能够直接产生全人单克隆抗体,很好地解决鼠源或人-鼠嵌合抗体的HAMA效应问题。同时,DMAbs作为一种全新的抗体药物递送平台,它不是直接给机体注射单克隆抗体,而是将编码单克隆抗体的质粒DNA递送到肌肉组织中,从而使机体直接产生特异性的单克隆抗体。鉴于DNA性质相对稳定,不需要低温保存,而且生产成本低,能够解决传统单克隆抗体在生产和使用过程中遇到的问题。
我院利用全人源抗体小鼠开发了抗蓖麻毒素全人单克隆抗体(4-4E),与对照组相比,抗体4-4E在体内体外实验中对蓖麻毒素有很好的中和效果。随后,我们构建了DMAb-4-4E质粒,通过肌肉电转的方式使质粒在肌肉组织中表达,实验结果显示:特异性抗体在机体7天内快速表达,主要在肠和腓肠肌中富集。为了验证DMAb-4-4E在体内诱导的抗体表达是否可以预防RT中毒,我们在质粒电转染后的第5天用2×LD50剂量的RT攻击小鼠,结果表明:DMAb4-4E介导的抗体在体内的表达可以很好地保护小鼠免于死亡。此外,我们将抗体与RT蛋白进行了分子模型对接,发现在抗体?;さ南赴械鞍字识蚧镆旃姑傅募跎俸蚏T在核体中的增多,揭示了抗体中和细节的可能性机制。这些实验结果支持了正在开发中的RT单克隆抗体的进一步研究,为开发抗RT全人治疗性单克隆抗体提供技术支撑。
图1 抗RT全人单克隆抗体鉴定
图2 抗RT中和抗体能力鉴定结果
图3 DMAb-IgG 小鼠预防?;な笛榻峁?br/>