توليد آنتي بادي تك زنجيره‌اي انساني شده ضد ماركر CD20 در E.coli

Generation of Humanized Single Chain anti-CD20Antibody Marker in E.coli

زمينه و هدف: رتوكسي‌مب (Rituximab) آنتي‌بادي مونوكلونال كايمريك بر ضد آنتي ژن CD20 بوده، به‌طور گسترده براي درمان لنفوماي سلول‌هاي B استفاده مي‌گردد. با اين وجود سايز بزرگ و ايمني‌زايي آنتي‌بادي‌هاي كامل موشي همواره به عنوان مشكل در ايمونوتراپي مطرح بوده است. جهت حل اين مشكل مي‌توان از قطعات كوچك آنتي‌بادي انساني شده استفاده نمود. هدف از اين تحقيق توليد آنتي‌بادي تك زنجيره‌اي انساني به منظور كاربرد آن در درمان ناهنجاري‌هاي مرتبط با سلول‌ B است. روش بررسي: به منظور طراحي آنتي‌بادي Rituximab انساني شده با استفاده از روش CDR-grafting، نواحي CDR موشي به قسمت‌هاي Framework ايمونوگلوبولين‌هاي Germline انساني منتخب داراي بيشترين شباهت با همتاي موشي منتقل شدند. توالي نوكليوتيدي طراحي شده درE.coli بيان شده، سپس تخليص گرديد. ميزان بيان آنتي‌بادي نوتركيب با روش SDS-PAGE و واكنش آن با رده‌ي سلولي Raji با استفاده از تكنيك Dot blot مورد ارزيابي قرار گرفت. يافته‌ها: در انتخاب نواحي Framework انساني به‌منظور انجام CDR Grafting ايمونوگلوبولين‌هاي IGHV1-46*03و IGKV1-39*01 بيشترين شباهت را با آنتي بادي اوليه نشان دادند. بررسي بيان با روش SDS-PAGE مشخص كرد آنتي بادي توليدي با غلظت بالا در E.coli بيان گرديده، با افينيتي مناسب نسبت به آنتي ژن CD20 بيان شده در سطح سلول‌هاي Raji واكنش نشان داد. نتيجه‌گيري: آنتي‌بادي تك زنجيره‌اي انساني توليد شده مي‌تواند به ماركر CD20 متصل گرديده، به‌عنوان روش درماني براي هدف قرار دادن اين آنتي ژن در درمان سرطان‌هاي مرتبط به كار رود. واژگان كليدي: انساني كردن، آنتي‌بادي تك زنجيره‌اي، CD20

Background and Objectives: Rituximab is an anti-CD20 chimeric monoclonal antibody widely used for the treatment of malignant B cells lymphoma. However, the immunogenicity of murine-derived monoclonal antibodies and the large size of full length antibodies restrict cancer immunotherapy. Humanized single chain antibodies can be a solution and a promising alternative for application in immunotherapy. The aim of this study was to produce a humanized scFv antibody for a potential use in the diagnosis and treatment of B cell lymphoma. Materials and Methods: We used a CDR grafting based approach to design a humanized scFv gene fragment. The CDRs were grafted onto the closest human frameworks. The designed sequence was expressed in E.coli then purified. The level of expression was analyzed by SDS-PAGE and the reactivity to CD20 expressing cell line was explored by immunoblotting. Results: Similarity analyses revealed that human germline gene IGHV1-46*03 and IGKV1-39*01 have the highest homology with their murine counterparts. Analysis by SDS-PAGE exhibited a high expression level in E. coli. Reactivity to CD20 expressing Raji cells showed that the produced antibody maintained the binding capacity to human CD20 marker. Conclusion: In our study, humanized anti- CD20 scFv indicated an original antigen-binding affinity. The findings serve as a basis for the development of novel therapeutic strategies in the treatment of CD20- expressing cancers. Keywords: Humanization, Single-chain antibody variable fragment, CD20