導語:朱偉民,與著名學者余國良等共同創(chuàng)辦Epitomics公司(專利創(chuàng)新技術:RabMAb®,兔單抗開發(fā)平臺擁有者)。朱偉民于廈門大學獲得細胞生物學碩士學位(M.S.),隨后在浙江大學病理研究所進行鼠單抗開發(fā)工作,和在意大利米蘭大學藥理學院做訪問學者。之后任職于UCSF Gladstone Institutes 和 Lung Biology Center,在UCSF期間發(fā)明RabMAb®技術。發(fā)表文獻20多篇,共同發(fā)明專利10 多個。并于加州大學深造并獲得MBA學位。
以下為朱老師本人撰寫的RabMAb®兔單抗研發(fā)經歷及心得,希望對您的工作及求學生涯有所幫助。
上世紀八十年代末,我最先接觸的是鼠單抗的制備與應用。九十年代在米蘭大學及加州大學舊金山分校留學期間,我繼續(xù)用鼠單抗作為主要的研究工具之一,從事動脈粥樣硬化機制的研究及癌癥發(fā)病機理、
診斷與治療的研究。但由于鼠單抗在“親和力”、“特異性”,以及應用于小鼠動物模型的缺陷,自上世紀九十年代中期,我與研究團隊開始尋找更好的抗體研究工具,機緣巧合之下,兔子成了我們的目標,從而誕生了RabMAb®兔單抗。
1%的幸運來自99%的勤奮
兔的抗血清用于科學研究已有一百多年歷史,遠遠早于鼠抗使用,尤其是在親和力及特異性上更勝一籌。甚至在上世紀初,就有科學家們嘗試用兔的抗血清來治療一些傳染病。然而,可能是由于兔強大的免疫系統(tǒng),無法像小鼠一樣被化學誘導產生骨髄瘤,從而難以建立用于制備雜交瘤單克隆抗體的融合
細胞株(fusion partner cell line)。
芝加哥Loyola大學的Katherine Knight教授(曾是美國微生物及免疫協會主席)用了近十年的時間才將二個癌基因引入兔子建立轉基因兔,人為地促使兔子長出B細胞骨髄瘤,并在九十年代中期制備了第一株兔源的雜交瘤,可以分泌兔的單克隆抗體。然而第一代融合
細胞株(240E-1)極不穩(wěn)定且產量低,當時許多實驗室從Knight教授那里得到了該
細胞株,但都無法產生有價值的、穩(wěn)定的雜交瘤,當然也包括我當時所在的實驗室。但是我的導師Robert Pytela和我并沒有放棄繼續(xù)探索,在長達一年多的時間里篩選了成千上萬個240E-1的延伸細胞株,最后非常幸運地獲得了唯一的一株全新的融合細胞株(與第一代融合細胞株相比,全新的融合細胞株具有不同的染色體數目,基因圖譜及分裂速度)。該融合細胞株可以用于產生穩(wěn)定的兔源雜交瘤,穩(wěn)定地分泌兔單克隆抗體。至此,在1997年,世界上第一株用于產生可行的、穩(wěn)定的、高質量兔單隆抗體的融合細胞株在加州大學舊金山分校的實驗室誕生了!該細胞株最終被命名為240E-W。
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一個實驗失誤,卻誕生了一個公司
有制備鼠雜交瘤經歷的人都知道,篩選亞克隆雜交瘤必須爭分奪秒,當雜交瘤形成且長至一定大小時,必須在幾天內,甚至1-2天內就完成這一過程,否則雜交瘤會由于過度生長而死亡。因此制備鼠雜交瘤工作繁重且無法標準化及大規(guī)模生產。在上世紀八十年代,制備一株鼠單抗并鑒定就可以成為一個博士論文的內容。
1998年,我們團隊用新開發(fā)的兔雜交瘤融合細胞株在轉基因小鼠上開展
乳腺癌靶標研究,制備了上百個兔雜交瘤融合細胞的培養(yǎng)板。由于培養(yǎng)箱擁擠,一名實驗員將其中的二十板雜交瘤細胞放在了其他實驗室的培養(yǎng)箱,直到6周后(兔雜交瘤篩選應在3-4周),我在統(tǒng)計分析實驗結果時才發(fā)現少了這二十板雜交瘤。按常理,這個時候這些雜交瘤細胞肯定全死了!但當實驗員準備扔掉這二十板細胞時,我剛好在細胞培養(yǎng)室,“突發(fā)奇想”想觀察一下這些經驗中“肯定”已經死亡的雜交瘤。
奇特的事情發(fā)生了:在顯微鏡下,我發(fā)現這些雜交瘤細胞還好好地活著!接下來我的團隊進一步證實了這些“過期未死”的雜交瘤能夠正常穏定地分泌單抗,并有可重復性。這時我意識到,這是一個可能用于大規(guī)模”工業(yè)化”生產的雜交瘤技術體系!兔雜交瘤細胞耐受“過生長”,篩選時間長,且實驗可塑性大,可以完全解決鼠雜交瘤細胞培養(yǎng)繁雜、時間緊迫、個體差異大的問題!如果以240E-W為起點建立世界上第一個雜交瘤生產“工廠”,是不是可能快速、高通量地制備“識別任何抗原表位的單抗”我馬上將這個想法告訴我的導師Robert Pytela,于是有了創(chuàng)辦一個生物公司的雛形。幾年后,我與余國良等知名學者合作創(chuàng)辦了Epitomics,意即,一來反映當時的雄心及愿景 _ 開發(fā)“識別任何抗原表位的任何單抗”,二來也暗含了其創(chuàng)立之初的故事。
一個改變世界的技術平臺
自兔單克隆技術建立以來,尤其在2001年Epitomics創(chuàng)辦之后,我?guī)ьI團隊進一步完善了融合細胞株,開發(fā)出新版及更新版的融合細胞株:240E-W2與240E-W3。同時在2005年開發(fā)出重組兔單抗生產技術,使得抗體質量的穩(wěn)定性,抗體生產的規(guī)?;岸鄻踊嫉玫搅吮WC!
在過去二十年中,重組兔單抗由于其顯著的優(yōu)勢:親和力高,特異性強,廣譜的抗原結合位點,高效,可質控的大規(guī)模重組抗體生產體系,已在生物技術的各個領域大放異彩,成為抗體行業(yè)中的閃耀新星和主打產品!以兔雜交瘤單克隆抗體平臺為基礎,已經有一個抗體藥物通過臨床三期的試驗,很快會上市;三個抗體藥物正在臨床二期試驗中,數個已處于臨床一期;在診斷方面,至今已有六個
診斷用兔單抗獲得美國
FDA批準通過,包括用于PD-1
腫瘤免疫治療的伴隨
診斷抗體。
兔單抗在免疫組化的
診斷上尤其具有優(yōu)勢,備受病理學家們的親睞。目前Abcam已有近萬種兔單抗(RabMAb)幫助科學家們有更多發(fā)現。由此延伸的產品更是無數,包括熒光直標抗體、試劑盒及多因子檢測等。
除此之外,由于兔單抗獨特的優(yōu)點,早年就有多家國際知名的科研試劑公司定制兔單抗。至今Abcam仍然與上千家公司及大學開展合作,致力于提供兔單抗的定制服務(
詳情點擊此處)。RabMAb可以說已成為兔單抗在生命科學及生物科技時代的一個代名詞。
寫在最后
回首二十年兔單抗技術的發(fā)展,從最初創(chuàng)建可用的融合細胞株240E-W,到開發(fā)兔單抗制備流程,再到建立高通量的工業(yè)化研發(fā)和生產體系(最高一年曾研發(fā)出1700多種兔單抗試劑,包括對每一單抗的各種免疫檢測方法的篩選,交叉反應的鑒定及質控);從加州大學舊金山分校的一個實驗室到全球成千上萬家公司、實驗室和醫(yī)院使用的單抗大平臺,我個人覺得最有價值的是:
(1)優(yōu)質的產品一定來自獨特的技術平臺,而一個獨特的平臺必須有堅實的科學基礎:兔的特殊免疫系統(tǒng)包括多樣化的特大一級B細胞庫;Hypermutation與Gene conversion二重抗體親和力成熟機制;輕鏈對抗體質量的特殊貢獻;與眾不同的CDR結構;這些都使得兔子較小鼠或其它動物能產生更高親和力,更強特異性的抗體。
(2)機遇存在于努力及勤奮中:沒有成千上萬個細胞株的大規(guī)模篩選、精心的實驗設計及團隊協作,就不可能獲得穩(wěn)定的融合細胞株。
(3)既需要突破常規(guī)的思維,也需要抓住瞬間的靈感(think out of box):如果當年忽視了那二十板融合細胞的“特殊”現象,用常規(guī)經驗來處理,也就不可能發(fā)現兔雜交瘤可能進行工業(yè)化制備的特點,進而也就沒有現在兔單抗在治療、
診斷、研究等各個領域的發(fā)揚光大。
(4)開放與合作可以說是讓一個技術平臺開花結果的最佳最快途徑:開發(fā)高質量、一流的抗體是一個漫長的過程,涉及許多專長、需要協作。尤其是靶點的選擇、抗體的鑒定、質控及藥物開發(fā)。在過去的二十年中,我們與近千家實驗室、公司和醫(yī)院合作開發(fā)高質量、一流的兔單抗產品,沒有這些合作單位,兔單抗的應用也不可能有現在的規(guī)模和成就!
(5)優(yōu)秀的團隊是根本:從加州大學舊金山分校到Epitomics,再到Abcam,兔單抗RabMAb 的開始,成長到全球廣泛應用是許許多多研發(fā),市場,管理人員精誠合作和負有使命感的團隊協作的成果。比如,宜康杭州硏發(fā)究中心,自2003年組建以來,數百名研發(fā)人員為如今兔單抗在試劑,
診斷及治療上的成就做出了關鍵的貢獻。他/她們的求知,求真,刻苦和專業(yè)都”寫”在了每一個RabMAb 上,同時也成為抗體領域的人材,并在中國生氣勃勃,萬象更新的生物高科技浪潮中大顯身手。
今天,生命科學研究可以說進入了一個更激動人心的黃金時代,但同時也對抗體特異性,敏感性,功能性等質量提出了更高的要求,正如一位曾參與兔單抗開發(fā)的資深科學家所說:兔單抗是一座金山,仍然有50%的價值未被開發(fā),我們期待著這一獨特技術產生的更多高質量產品,可以幫助人類的生活更健康,更長壽,更幸福!