作者:Lior Rosenfeld et al.
发表日期:2020年7月
发表期刊:Journal of Medicinal Chemistry


研究背景

前列腺特异性膜抗原(PSMA)主要表达在前列腺癌细胞的膜上,且PSMA的过表达与恶性前列腺癌、雄激素受体表达降低以及前列腺癌预后不良均有关,因此,PSMA指标可在疾病确认阶段用于检测前列腺癌,以及确认后的个性化肿瘤特异性药物治疗。PSMA作为靶点已得到广泛研究,主要研究其作为靶向诊断标志物及抑制化合物的递送,然后,大多数与PSMA细胞外区域表现高亲和力的蛋白均为单克隆抗体或抗体片段。

抗体在血清中较长的半衰期和广泛的分布会降低信噪比,当抗体与细胞毒性放射性同位素偶联时,这些效应会降低特异性,使其靶向非肿瘤细胞,且抗体的大尺寸也阻碍了其渗透到异常肿瘤组织核心的能力,从而大大降低了它们的给药效率。抗体片段相比单抗可以解决以上问题,但通常表现出较弱的结合力和低稳定性,且可能暴露之前被掩盖的免疫原性表位。作者通过使用纳米抗体作为偶联物,结合了抗体的亲和性及更小的蛋白质支架特点,发挥PSMA作为靶标的潜力。

纳米抗体(NBs),是重链抗体(HCAb)的单链可变结构域,由于NBs时HCAb中唯一介导抗原结合的片段,因此可以和HCAb其它部分分开而不会降低亲和力,其高度靶向特性使其作为体内成像和靶向治疗应用的支架的良好候选者。作者在本文中选择了4个从骆驼血清中分离的NBs,然后评估这些NB的结构和PSMA结合标为、亲和力和特异性,并最终与阿霉素偶联,产生一种新的NB-药物偶联物,可以特异性靶向PSMA表达细胞,证实了NB结构作为诊断和治疗PCa的潜力。

实验方法

在2周内,分7次,每次向骆驼注射1 mg纯化的PSMA抗原。然后从骆驼淋巴细胞中分离RNA,并逆转录为DNA,将编码VHH片段的DNA扩增并连接到pMESC质粒载体上,并用于感染TG1大肠杆菌感受态细胞中,并通过M13辅助噬菌体感染在用噬菌体展示筛选。经过两轮针对PSMA的筛选,通过ELISA评估、以及测序,选定了四种NBs(NB7、NB8、NB13和NB37),并将其编码DNA转化到WK6大肠杆菌中诱导表达生产。得到的上清液,现使用Ni-NTA重力柱进行亲和粗纯,洗脱得到的目标NB组分使用HiLoad 16/600 Superdex 75凝胶过滤层析进行精纯,对获得的组分通过SDS-PAGE凝胶电泳和质谱分析NB的大小和纯度,确认得到预期大小(~16 KD),纯度超过95%。

推荐产品信息

类别 货号 产品名称 规格
预装柱 17524801 HisTrap HP 1×5 mL
预装柱 28989333 HiLoad 16/600 Superdex 75 pg 16/600

Reference
Rosenfeld, Lior & Sananes, Amiram & Zur, Yuval & Cohen, Shira & dhara, kalyan & Gelkop, Sigal & Ben-Zeev, Efrat & Shahar, Anat & Lobel, Leslie & Akabayov, Barak & Arbely, Eyal & Papo, Niv. (2020). Nanobodies Targeting Prostate-Specific Membrane Antigen for the Imaging and Therapy of Prostate Cancer. Journal of Medicinal Chemistry. XXXX. 10.1021/acs.jmedchem.0c00418.