测量高亲和力抗体(通常指纳摩尔 nM 至皮摩尔 pM
级别)的解离平衡常数(KD值)是抗体药物研发中的关键步骤。由于高亲和力抗体与抗原结合紧密、解离极慢,传统的表面结合技术往往存在局限性。目前,业界主要采用下面几种前沿且精确的测量方法:
1. 溶液相动力学排阻法(KinExA)
这是目前测量高亲和力抗体 KD 值准确的方法之一。
测试原理:KinExA
并不测量实时的结合和解离速率,而是将抗体与抗原在溶液中孵育至达到热力学平衡后,通过特殊的微珠或膜捕获并测量溶液中“未结合的游离抗体”浓度,从而直接计算出平衡
KD 值。
优势:传统的表面等离子共振(SPR)或生物膜干涉(BLI)在测量高亲和力抗体时,常因表面效应、质量传输限制或仪器对慢解离动力学的灵敏度不足,导致测得的亲和力偏差达10倍以上。KinExA
能够避免这些表面假象,准确测定亚纳摩尔(sub-nanomolar)甚至飞摩尔(femtomolar)级别的极高亲和力。
2. 抑制性 ELISA 法(Inhibition ELISA)
这是一种经典且灵敏的溶液相平衡测量方法,特别适合处理复杂样本。
测试原理:将恒定浓度的抗体与不同浓度的游离抗原(抑制剂)在溶液中共同孵育至平衡。随后,利用经典的间接 ELISA
测定溶液中剩余未饱和抗体的比例。通过计算 50% 抑制时的抗原浓度(IC50),即可推导出 KD 值。
优势:该方法无需对分子进行放射性或荧光标记,且灵敏度极高,可检测纳摩尔级别的 KD
值。更重要的是,即使在总抗原浓度大大过量的情况下,它也能直接使用未纯化的抗体粗制品(如血清)进行准确测定。
3. 高通量亲和电泳迁移率分析法(Affinity EMSA)
这是一种新兴的微流控高通量检测技术。
测试原理:利用自由站立聚丙烯酰胺凝胶(fsPAG)分离通道,在微流控芯片上同时进行数百个电泳迁移率变动分析(EMSA)。通过观察抗原-抗体复合物在电场中迁移率的改变来测定
KD 值。
优势:相比传统方法,该技术所需的样品质量减少了约25倍,时间缩短了约5倍,非常适合在抗体发现阶段对大量重组抗体片段进行高通量、节省样品的溶液相亲和力表征。
4. 临床/复杂样本的亲和力捕获洗脱法
针对临床血清等复杂基质中的抗药抗体(ADA),需要特殊的预处理策略。
测试原理:在进行溶液相平衡孵育前,先使用亲和捕获洗脱步骤分离出 ADA,并去除残留药物的干扰。随后通过高灵敏度的配体结合分析(如 Singulex
Erenna)测定未结合的 ADA 浓度,并利用定制算法计算表观 KD 值。
优势:有效克服了临床样本中 ADA 浓度低、基质干扰大以及多克隆性质带来的测量难题,能够精准评估患者体内免疫反应的成熟度。
总结建议:在进行高亲和力抗体筛选时,若追求极高的准确度且需避免表面效应,KinExA 是首选;若需要处理未纯化样本或进行常规验证,抑制性 ELISA
是极佳的选择;而在早期高通量抗体发现阶段,则推荐使用**亲和电泳(EMSA)**技术。
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