NeutraKine? can help 『中和型抗體』如何應用於COVID-19
嚴重急性呼吸系統綜合症冠狀病毒2(SARS-CoV-2,亦稱COVID-19)可引發的COVID-19,其症狀為發燒、乾咳和呼吸急促。該病毒致死率約為4%,而免疫力低下的病人和老年人的死亡率會相對更高。此外,大多數患者不會出現任何症狀或只出現輕度症狀,不過某一些患者可能會由於產生大量的細胞激素(cytokine)產生,形成極高強度的發炎反應,即稱為細胞激素風暴(Cytokine Storm),進而演變成致命性肺炎和急性呼吸窘迫綜合症(ARDS)。
Figure 1. SARS-CoV2病毒感染誘發細胞激素風暴(Cytokine Storm)
細胞激素(Cytokines)或趨化因子(Chemokines)是免疫系統用以溝通、調節的重要角色,其所引發的發炎反應是身體受到病原菌感染後產生第一道保護機制;適度的發炎反應有利身體去除病原菌,但失控的細胞激素風暴卻會損害人體的組織、器官和系統,演變為致命的全身性發炎。在嚴重感染COVID-19的患者血漿中可發現IL-6、TNF-α、GM-CSF、IL-10、IL-1B、IL-2、IL-17、1L-18和CCL2有著較高的表現量(PMID:31986264)。細胞激素將導致T細胞減少,從而減弱了適應性免疫反應(Figure 1.)。
阻斷細胞激素的活性位點 = 阻斷細胞激素風暴,因此有了中和抗體(Neutralizing Antibodies)介入治療的概念!以來自COVID-19康復患者之血液的中和型抗體施打予感染患,預防胞激素風暴,是目前國際醫界的研究趨勢。另針對症狀嚴重的患者,有中和型的IL-6和GM-CSF的單株抗體合併使用抗病毒藥物的綜合療法,也是目前熱門的研究主軸。
|什麼是中和抗体?
在適應性免疫反應中,B細胞產生的抗體通過與目標蛋白結合來阻斷病原體與宿主結合或隔離病原體等機制,因此抵抗病毒感染,從而保護宿主免受病原體的侵襲。
每種抗體對其蛋白抗原都有各自的結合親和力。如此高的特異性結合足以將其用於許多抗體相關的實驗技術中。例如使用IHC或IF進行視覺化的定位實驗,或使用Western blot定量樣本中的蛋白質表現量。
在某些情况下,例如:细胞的分析或动物研究,抗体可用於特异性抑制其目标蛋白质的生物活性。这抗体不仅需要能够结合上目标蛋白而且还要够防止目标蛋白与其他蛋白质之间的相互作用。通过佔据结合位点,导致目标蛋白的结构发生改变,或阻断目标蛋白与其他蛋白的结合来达成目的。
|為什麼科学家使用中和抗体?
中和抗體在治療和研究中具有廣泛的應用。一個著名的例子是Keytruda(吉舒達注射劑,學名: Pembrolizumab)是黑色素細胞瘤的臨床用藥。Pembrolizumab源自人類的單株抗體,是一種PD-1的中和抗體,其可阻斷PD-1與其配體(PD-L1及PD-L2)之間的交互作用,可用於癌症的免疫療法。另外,中和抗體亦可用於一般科學實驗,例如驗證目標蛋白的存在和探索目標蛋白功能。
據報導,與COVID-19相關的呼吸衰竭患者在注射了抗IL-6 receptor抑制劑(Tocilizumab)後迅速獲得了顯著且有效的治療成果。這表明抗IL-6 receptor抑制劑可緩解COVID-19引發的細胞激素風暴,降低發展為嚴重急性呼吸道症狀(SARS)的風險(PMID:32247642)。英國生物技術公司Izana Bioscience已啟動研究抗GM-CSF抗體namilumab 在重症COVID-19患者治療中的潛力,以上皆證明了中和抗體於COVID-19治療和研究的重要性。
|Proteintech推出的NeutraKine™系列抗体
為了探索生物醫學研究的新領域,科學家需要更多的中和型抗體。但是,製造這樣等級的抗體具有很高的挑戰性。一般的研究抗體可以與抗原上的多個位點結合,僅僅只能應用在Western blot、IHC等實驗。然而,要產生出能夠阻斷抗原功能的抗體是相當難的。原因在於要生產出能夠模仿生物內源性表現的蛋白質相當困難,因為醣基化和其他轉譯後修飾對於蛋白質的功能和穩定性至關重要,而這樣的高度貼近內生性的蛋白又是在製作中和型抗體所必須的。
作為贬耻尘补苍碍颈苍别&谤别驳;细胞表达的细胞激素和生长因子的製造商,笔谤辞迟别颈苍迟别肠丑已开发了体外活性测定法,并使用真实的人类蛋白质作為标準品。笔谤辞迟别颈苍迟别肠丑利用这相关的技术推出了一系列中和抗体:狈别耻迟谤补碍颈苍别&迟谤补诲别;系列。
NeutraKine™系列抗体的主要優勢
狈别耻迟谤补碍颈苍别&迟谤补诲别;抗体使用真正的贬耻尘补苍碍颈苍别&谤别驳;人类蛋白质作為免疫原,因此可以生产与天然形式的目标蛋白结合力更强的中和抗体。
严格把关并测试狈别耻迟谤补碍颈苍别&迟谤补诲别;抗体对贬耻尘补苍碍颈苍别&谤别驳;蛋白活性的中和作用。
阻斷細胞激素風暴中過量產生的IL-6和TNF-α可能是解決COVID-19疾病惡化的一種方法。而Proteintech的NeutraKine™中和抗體可針對與COVID-19相關的細胞激素進行中和反應。NeutraKine™抗IL6和抗TNFα中和抗體(圖2和3)提供了無與倫比的特異性和敏感性。Proteintech還提供了許多其他NeutraKine™抗細胞激素的中和抗體,這些抗體可以進一步加速探索關於COVID-19的治療方法。
Figure 2. Recombinant HumanKine® IL-6 () stimulates proliferation of hybridoma (Proteintech anti-GST clone 3G12B10) in a dose-dependent manner (blue curve, refer to the bottom X-axis and left Y-axis). The activity of human IL-6 (1 ng/mL HZ-1019) is neutralized by NeutraKine™ IL-6 antibody () at serial dilution (red curve, refer to the top X-axis and right Y-axis). The ND50 is typically 3-15ng/mL.
Figure 3. Recombinant Human TNF alpha () inhibits growth of L-929 cells in a dose-dependent manner (blue curve). The activity elicited by recombinant human TNF-alpha (5 ng/mL) is neutralized by NeutraKine™ anti TNF-alpha antibody () at serial dilution (red curve, refer to the top X-axis and right Y-axis). The ND50 is typically 10-40ng/mL.
|狈别耻迟补碍颈苍别™ series product list
References
1. Huang C, Wang Y, Li X, et al. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China.
2. Michot JM, Albiges L, Chaput N, et al. Tocilizumab, an anti-IL6 receptor antibody, to treat COVID-19-related respiratory failure: a case report
3. https://www.ptglab.com/news/blog/neutralizing-antibodies-and-their-role-in-covid-19-research/