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鸡源抗白色念珠菌Als3蛋白单链抗体的开发与特性研究:一种新型抗真菌免疫治疗策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月09日 来源:Applied Microbiology and Biotechnology 3.9
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针对日益严峻的白色念珠菌耐药性问题,台北医学大学团队通过鸡源免疫和噬菌体展示技术,成功开发出靶向毒力因子Als3蛋白的高亲和力单链抗体(scFv)。研究证实scFv能特异性识别内源性Als3,结合力达10-8 M水平,为抗真菌治疗提供了新型生物制剂候选。
白色念珠菌(Candida albicans)作为医院获得性感染的主要病原体,正面临严峻的耐药挑战。随着唑类抗真菌药物的广泛使用,耐氟康唑菌株比例在过去二十年急剧上升,导致临床治疗失败率居高不下。更棘手的是,这种真菌通过形成生物膜(biofilm)获得高达1000倍的药物耐受性,其中Als3蛋白作为关键的毒力因子,不仅介导菌体粘附和生物膜形成,还能劫持宿主EGFR通路促进内化感染。面对传统抗真菌药物毒性大、耐药性强的困境,台北医学大学Yi-Yuan Yang团队在《Applied Microbiology and Biotechnology》发表的研究,为这一难题带来了突破性解决方案。
研究采用多技术联合作战策略:首先在鸡体内表达纯化重组Als3蛋白进行系统免疫,获得多克隆IgY抗体;随后通过噬菌体展示技术构建两个scFv抗体库(库容分别达5.3×107和2.8×107转化子),经四轮生物淘选后,利用ELISA和Western blot进行功能验证。特别值得注意的是,实验使用的临床分离株SC5314来自台湾卫生研究院的Hsiu-Jung Lo博士团队。
在"鸡免疫制备多克隆IgY"部分,SDS-PAGE和Western blot证实纯化的Als3蛋白具有预期分子量。免疫程序显示第六次免疫后抗体效价达1:64,000,较免疫前提升超200倍,为后续抗体开发奠定基础。"scFv抗体库构建与生物淘选"环节,长/短肽接头设计的两个文库经四轮筛选后,噬菌体滴度分别提升至106和5×105 CFU,ELISA信号增强证实特异性克隆富集成功。
关键的"scFv蛋白表达与结合活性分析"发现,13个随机克隆中有3个优势亚型:cAls3-S1(占短接头库76.9%)、cAls3-L1(占长接头库92.3%)和cAls3-L7。CDR3区突变率高达93%,证实其为抗原驱动产物。在"针对Als3蛋白的选定克隆分析"中,竞争ELISA测得cAls3-L1亲和力最高(Kd=1.5×10-8 M),比同类抗肺炎链球菌抗体强10倍。最令人振奋的是"针对白色念珠菌的结合实验",Western blot和细胞ELISA证实这些scFv能识别内源性Als3,其中cAls3-L7在6.25 μg/mL浓度下仍保持OD>1.0的强结合力。
这项研究开创性地将禽源抗体技术与噬菌体展示相结合,突破哺乳动物抗体开发的传统范式。所获scFv抗体具有三大临床价值:其一,靶向毒力因子而非致死靶点,可减少选择压力延缓耐药;其二,小分子量(25-37 kDa)赋予其优越的组织穿透性;其三,通过抑制Als3介导的生物膜形成和铁摄取,可能逆转真菌的耐药表型。研究者特别指出,这些抗体可进一步改造为scFv-Fc融合蛋白,预计能使亲和力提升10倍以上。该成果不仅为侵袭性念珠菌病提供了新型治疗候选物,其技术路线更为其他难治性真菌感染提供了可复制的研发模板。未来研究将聚焦于抗体抑制生物膜的功能验证和快速诊断试剂开发,有望改变当前依赖血培养(灵敏度仅40%)的诊断困境。
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