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    園區核心設施
    NBRP Core Facilities

園區核心設施 - 生醫轉譯研發團隊的後盾 園區核心設施 網頁更新中,服務即將開放申請

人類天然(naïve)抗體庫

人類抗體擁有高度專一性、中和性、低免疫排斥力及低副作用等特點,已成功的運用於癌症、自體免疫疾病與感染性疾病的臨床治療,是全世界新藥開發的主要趨勢。本實驗室已建構人類治療性抗體研發平台,包括經由噬菌體顯現法開發人類抗體,以及運用老鼠融合瘤與抗體工程技術產生人類化(humanized)抗體。噬菌體顯現法平台有別於傳統抗體藥物研發的技術平台,具有經濟效益且可大規模、快速篩選等特色。我們已成功地建構噬菌體顯現法人類天然(naïve)抗體庫,包含六百億株的人類抗體(6 x 1010),並透過定序分析超過 500 株抗體片段之DNA,驗證抗體之非重複性與多樣性。此抗體庫的規模與世界頂尖的研究機構或知名國際藥廠如CAT、Dyax、Morphsys (HuCAL®)等並駕齊驅,具有國際競爭力。

目前我們已運用噬菌體顯現法之人類抗體庫配合親和力篩選技術,針對數種癌症和感染性疾病之數十種重要的蛋白與醣分子作為標的抗原,研發出有潛力運用於治療與診斷之人類抗體,親和力可達10-9 M ~ 10-10 M等級。為了增進治療性抗體未來應用於臨床之可行性,我們進一步地構築噬菌體顯現法之親和力成熟技術 (Affinity Maturation),且已成功地提升抗體之結合活性(KD)達10-10 M ~ 10-11 M等級。過去我們的抗體研發成果已獲得超過 20項國內外專利,多項新穎抗體專利已由中研院技術轉移,其中有4項抗體授權專利正在進行臨床試驗,所以此平台擁有極具國際競爭力之抗體新藥研發技術。現在已可為產學研界提供抗體工程客製化與優化的服務,協助生技界開發具有國際競爭力、高價值、有治療或偵檢潛力之抗體,加速新穎抗體藥物進入轉譯驗證及臨床試驗,幫助抗體與蛋白質新藥產業創造出更多的利基。


高通量合成抗體工程技術平台

目前基於抗體的治療方法已成為全球生物製藥行業的主流,並展現了許多非常成功的案例。預計抗體生物製藥產業將在可預見的未來以前所未有的速度進一步擴張。我們已經建立一個具有創新潛力,可廣泛被生物製藥業中所有從事抗體相關生物製劑業者使用的技術平台,此技術平台以本實驗室開發之合成抗體庫(GH 抗體庫) 為基礎所建立。GH 抗體庫的基礎是基於電腦計算和生物資訊學研究,利用噬菌體展現系統將設計的抗體庫基因以核苷酸化學合成結合分子生物學技術進行展現。

技術優勢:

  1. 本技術平台為體外系統 - 應用噬菌體展現單鏈抗體庫作為抗體來源,毋須依賴動物免疫系統作為抗體來源。
  2. 本技術平台為單一框架之單鏈抗體庫 - 單鏈抗體庫變體建立在一個或幾個特性已被完整瞭解的可變結構區段上,因此其溶解度、穩定性和致免疫性等問題很少,可使用抗體庫內的單鏈抗體變體進行高通量功能篩選。
  3. 本技術平台可靶向動物免疫系統不易產生抗體的抗原決定位 (epitope) - 除了動物免疫系統之免疫顯性抗原決定位之外,本GH抗體庫之抗體變體可以靶向標的抗原上其它的抗原決定位:另外,當抗原對實驗動物具有毒性或對動物免疫系統有免疫耐受性時,適用本GH抗體庫進行抗體篩選。
  4. 本技術平台的抗體庫奠基於已知抗體抗原作用知識及循理設計(rational design) - 因此可應用物理化學原理與源自動物抗體之次世代定序及既有資料庫生物資訊分析結果,遵循抗體抗原作用原則及分析實驗結果迭代抗體設計。
  5. 本技術平台以化學合成抗體之抗原互補區塊基因 - 本技術平台之噬菌體展現抗體庫的抗原互補區塊基因是以化學合成的模板進行展現,可輕易地以高通量實驗測試抗體設計的合理性。
  6. 本技術平台具備超高的抗體庫複雜度 - 目前本技術平台具有超過 100個抗體庫,每個抗體庫含有至少十億個有功能的抗體變體,其總數可達1011以上,技術平台之設計可有效掌控運用此抗體庫集成之優勢核心技術。
  7. 本技術平台之GH抗體庫中所有6個抗原互補區塊皆具有編碼多樣性 - 本技術平台使用最小的引子組合(引子平均長度約70個鹼基,約100種DNA引子組合),在所有6個抗原互補區塊中引入特殊設計的簡併密碼組合。
  8. 本技術平台兼容所有抗原互補區塊之規範結構 - 抗體的CDRL1〜3和CDRH1〜2規範結構的組合是動物抗體結構與功能多樣性的基礎,CDRH3在胺基酸序列結構和長度的多樣性,更增添前述抗原互補區塊規範結構與功能的複雜度。
  9. 以深度測序 (deep sequencing) 進行品質管控 - 本GH抗體庫的品質控管使用次世代高通量定序來確保抗體庫建構的品質。
  10. 本技術平台是具有大量合成抗體庫的技術平台 - 單一合成抗體庫不足以包括靶向不同抗原和抗原決定位的所有功能性抗體,因此構建數以百計的抗體庫,每個抗體庫用於特定標的,使得此合成抗體庫集成作為新型抗體開發的技術平台基礎。
  11. 本技術平台可進行高通量篩選 - 本技術平台可以高通量程序進行抗體-抗原結合的篩選。
  12. 抗體建構的轉換及表現很容易 - 經由本技術平台所篩選得到的單鏈抗體可以很容易的轉換成IgG形式進行表現及純化,利於後續的研發與功能驗證。
  13. 本技術平台具有較低的抗體開發成本 - 本平台從載體構築、維持與操作等抗體研發過程中所需要的勞力與材料成本遠低於利用融合瘤技術研製單株抗體。
  14. 本技術平台所使用的單鏈抗體架構與雙特異性抗體的開發兼容 - 本技術平台所使用的單鏈抗體架構已被研究透徹,因此易於針對其穩定性及功能進行生物工程修改,使之成為應用於抗體醫療的雙特異性或多特異性抗體架構的基礎元件。
  15. 本技術平台高度相容於抗體藥物偶聯物的下游開發 - 本技術平台所使用的單鏈抗體架構能以高通量形式篩選抗體藥物偶聯物之候選抗體。本實驗室已針對GH抗體庫的抗體變異區段主體設計出專一性結合蛋白(AL1及AL2)測試系統,分別是AL1- 及 AL2-融合之螢光蛋白、毒蛋白或共價鍵結藥物,用以進行抗原抗體結合檢測或用於進行細胞毒殺測試。
  16. 本技術平台可使用最少的時間進行功能性IgG的開發 - 使用儲備的合成抗體庫集成進行單鏈抗體篩選所需要的時間通常少於兩週;從篩選到的候選單鏈抗體轉換成IgG形式生產純化需要2~4週,其所需時間取決於候選單鏈抗體的數目。因此當抗原製備可用後,從抗體篩選到完成約10個具功能性IgG的生產(毫克水平)所需要的總時間通常僅需一個技術純熟之工作人員4~6週的時間。
     

我們已經證明此GH 抗體庫技術平台能有效率地針對許多具有實際生物醫學意義之標的抗原產生新穎且獨特的功能性抗體;與國際上其它最新相關技術相比,本GH抗體庫技術平台在新穎抗體開發的許多面向都具有極大的優勢。因此,可預見的未來本GH 抗體庫技術平台將實現許多創新性的抗體研發工作,衍生自GH 抗體庫的抗體將會是應用於臨床治療或診斷人類疾病之創新解決方案的基礎。本GH 抗體庫技術平台將為正在開發治療用和診斷用抗體的許多其它商業和研究機構提供進一步的服務,最終由此技術平台所產生的生物製劑與相關技術將會成為未來新成立之產(商)業實體的基礎。
 高通量合成抗體工程技術平台網站

單一B 細胞抗體平台

目前最新且最快速篩選有效的人類單株抗體製造方法,就是單一B細胞抗體平台。其原理是以流式細胞分選儀,於病患或是疫苗接種者之血液樣品中,篩選出能辨識抗原的記憶型B細胞(memory B cell),經由反轉錄聚合酶鏈式反應(RT-PCR)的方式,大量且快速篩選出有用的單株抗體。首先,由人類樣品血液中(或是免疫接種老鼠之脾臟細胞),以分選儀分離出會與抗原結合的記憶型B細胞直接以反轉錄聚合酶鏈式反應取得該細胞之抗體序列,經克隆(cloning)及抗體工程製備後即可表現並篩選出單株抗體;或是將收集到的人類記憶型B細胞以EBV病毒轉染使其永生化,經短期培養後,先經過微中和反應(micro-neutralization)等方式篩選出有中和性之抗體株,再經克隆進行大量表現生成單株抗體。單一B細胞抗體平台所需時間較短(小於一個月),可具時效性地應付傳染性疾病的大爆發,並抑制其擴散,以有效抑制疫情。國外以此種方式,已成功製造出可對抗MERS病毒的單株抗體;而對抗愛滋或是流感病毒也早在多年前開始進行;國內目前由中研院基因體研究中心林國儀研究員的研究團隊,已成功地以此新方法自免疫老鼠體中得到具有可廣泛結合至多種流感病毒的單株抗體。人類或老鼠單一B細胞抗體平台已建立完善,目前已成功篩選出針對流感病毒、茲卡病毒與癌細胞表面特定抗原之單株抗體。我們希望單一B細胞抗體平台可配合學研界或業界的需求,提供更具功效的抗體藥物開發平台。

名稱: GH抗體庫針對特定抗原之抗體開發

用途: 以GH抗體庫,針對目標抗原開發專一性抗體。 

規格: 每案

收費標準: 依委託內容

 

名稱: GH抗體庫針對特定抗原開發抗體及抗體高通量功能性測試

用途: 以GH抗體庫,針對目標抗原開發專一性抗體,並使用高通量平台進行抗體功能性測試。 

規格: 每案

收費標準: 依委託內容

名稱: GH抗體庫針對細胞表面抗原開發抗體並延伸至雙特異性/抗體藥物偶聯物

用途: 針對細胞表面抗原進行抗體開發,包括雙特異性抗體或抗體藥物偶聯物。

規格: 每案

收費標準: 依委託內容

名稱: 以客製化GH抗體庫進行抗體開發

用途: 針對抗原之結構、生化特性或特殊需求,客製化抗體庫可變區域胺基酸變化位置與種類組合並針對目標抗原進行抗體開發。

>規格: 每案

收費標準: 依委託內容

名稱: 以客製化GH抗體庫進行抗體開發與高通量功能性測試

用途: 以GH抗體庫設計方法,針對目標抗原,客製化抗體庫設計,進行抗體庫生產以篩選抗體。並使用高通量平台對篩選出的抗體進行功能性測試。

規格: 每案

收費標準: 依委託內容

名稱: 以客製化GH抗體庫進行抗體開發、高通量功能性測試、抗體藥物偶聯物與雙特異性抗體

用途: 以GH抗體庫設計方法,針對目標抗原客製化抗體庫,進行抗體開發。初步篩選出的抗體將繼續進行功能性測試、抗體藥物偶聯物,雙特異性抗體之開發。 

規格: 每案

收費標準: 依委託內容

名稱: 以客製化GH抗體庫進行抗體開發、高通量功能性測試、抗體藥物偶聯物、雙特異性抗體及動物試驗

用途: 以GH抗體庫設計方法,針對目標抗原客製化抗體庫,進行抗體開發。初步篩選出的抗體將繼續進行功能性測試、抗體藥物偶聯物,雙特異性抗體之開發與動物試驗。 

規格: 每案

收費標準: 依委託內容

名稱: 針對細胞表面抗原之附加功能抗體開發及動物模型試驗

用途: 開發針對細胞表面抗原之抗體,偶聯其他藥物或第二抗原結合位置之可變區、功能性測試及動物試驗。

規格: 每案

收費標準: 依委託內容

名稱: 抗體藥物偶聯物/雙特異性抗體之開發及動物模型試驗

用途: 在目標抗體偶聯其他小分子藥物及第二抗原結合位置可變區,並以高通量平台測試其功能性及進行動物試驗。

規格: 每案

收費標準: 依委託內容

名稱: 單一B細胞抗體平台

用途: 以單一B細胞篩選與製備平台,依不同抗原或是抗體產生來源,客製化選擇適合篩選模式,專案共同開發人類單株抗體。

規格: 每案

名稱: 抗原專一性B 細胞分選

用途: 以流式細胞分選儀,配合螢光標定之抗原,自血液捐贈者或感染者周邊血(或免疫小鼠脾臟細胞),經染色與分選來收集對抗原專一性之B細胞,以每孔一顆細胞之原則分選至96孔盤。

規格: 每96孔盤

名稱: 人類B細胞轉染及培養

用途: 分選出血液捐贈者或患者周邊血中之B細胞,以EBV病毒使B細胞轉染永生化,培養一至兩周使其產生單株抗體

規格: 每96孔盤每周

名稱: 抗體基因PCR

用途: 以RT-PCR放大單一B細胞抗體重鍊與輕鍊基因序列(VDJ區域)

規格: 每96孔盤

流式細胞分選儀型號:BD FACSAria™ Fusion sorter

雷射:受激發光波長為405nm ,488nm ,561nm ,633nm

分選樣式:15ml離心管, 5ml離心管, 1.7ml微量離心管 , 盤式培養盤或盤式PCR專用盤。

流式細胞分析儀型號:BD LSRFortessa analyzer

雷射:受激發光波長為405nm ,488nm ,561nm ,640nm。

附有HTS分析系統,可大量96孔盤樣品分析。

  • 人類天然(naïve)抗體庫技術平台:中央研究院細胞與各體生物學研究所 吳漢忠研究員 電話: 02-27899528,電子郵件: hcw0928@gate.sinica.edu.tw
  • 高通量合成抗體工程技術平台: 中央研究院基因體中心 楊安綏研究員,電話: 02-27871232,電子郵件: yangas@gate.sinica.edu.tw
  • 單一B細胞抗體平台: 中央研究院基因體中心 林國儀研究員,電話: 02-27871253,電子郵件: kuoilin@gate.sinica.edu.tw