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首頁-產(chǎn)品系統(tǒng)-細(xì)胞-細(xì)胞系-BY-1473MDCK-hFcRn人FcRn過表達犬腎上皮細(xì)胞系

MDCK-hFcRn人FcRn過表達犬腎上皮細(xì)胞系
產(chǎn)品型號:BY-1473
簡要描述:

MDCK-hFcRn人FcRn過表達犬腎上皮細(xì)胞系,MDCK-hFcRn 為穩(wěn)定表達人 FcRn 的犬腎上皮細(xì)胞系,貼壁生長,強化抗體轉(zhuǎn)運與回收,適用于抗體藥代動力學(xué)、FcRn 介導(dǎo)轉(zhuǎn)運及長效抗體篩選研究。

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詳細(xì)介紹

MDCK-hFcRn人FcRn過表達犬腎上皮細(xì)胞系
MDCK-hFcRn人FcRn過表達犬腎上皮細(xì)胞系是通過基因工程技術(shù)在 MDCK (NBL-2) 野生型細(xì)胞基礎(chǔ)上穩(wěn)定表達人新生兒 Fc 受體(hFcRn)的工程化上皮細(xì)胞系。該細(xì)胞系保留犬腎上皮細(xì)胞的基本特征,同時因 hFcRn 的高表達,具備高效轉(zhuǎn)運和回收 IgG 抗體的功能,成為研究抗體藥代動力學(xué)、FcRn 介導(dǎo)的抗體轉(zhuǎn)運機制及長效抗體篩選的特色模型。其 hFcRn 表達量是野生型 MDCK 的 8.5 倍,與 MDCK-G1XF 等產(chǎn)業(yè)化細(xì)胞系形成 “機制研究 - 生產(chǎn)應(yīng)用" 的互補體系,在抗體藥物研發(fā)領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價值。
一、細(xì)胞起源與生物學(xué)特性
  1. 來源與工程化特征

MDCK-hFcRn 細(xì)胞系源自 2022 年研究者通過慢病毒載體將人 FcRn 基因(含 α 鏈與 β2 - 微球蛋白)導(dǎo)入 MDCK (NBL-2) 野生型細(xì)胞,經(jīng) hygromycin 篩選獲得的穩(wěn)定表達株(“hFcRn" 代表過表達人源新生兒 Fc 受體)。該細(xì)胞系因 hFcRn 表達穩(wěn)定性達 97% 以上,2023 年被納入國際細(xì)胞庫,解決了野生型 MDCK 細(xì)胞 FcRn 表達量低、無法模擬人源抗體轉(zhuǎn)運過程的問題,成為能特異性解析 hFcRn 功能的細(xì)胞模型。
  1. 形態(tài)與生長特征

細(xì)胞呈上皮樣形態(tài),貼壁生長時呈典型的 “鋪路石" 狀排列(與 MDCK-G1XF 的懸浮球形形態(tài)不同),胞膜上 hFcRn 分布均勻(通過免疫熒光可清晰觀察),細(xì)胞核呈橢圓形(核質(zhì)比約 1:4.6,略低于 MDCK-G1XF)。在 37℃、5% CO?條件下,使用含 10% 胎牛血清的 MEM 培養(yǎng)基(添加 100μg/mL hygromycin 維持篩選),倍增時間約 32-36 小時(稍長于 MDCK-G1XF),接種密度 1×10?個 /mL 時,72 小時融合度達 75%(增殖能力略弱于 MDCK-G1XF)。連續(xù)傳代 150 次后仍穩(wěn)定表達 hFcRn(活性保留率>93%),核型保持 78 條染色體,抗體轉(zhuǎn)運功能無顯著漂移,適合長期機制研究。
  1. 功能特性

  • hFcRn 高表達與抗體結(jié)合能力:hFcRn 在細(xì)胞表面的表達量達 6.8×10?分子 / 細(xì)胞(野生型 MDCK 僅為 8×103,MDCK-G1XF 幾乎不表達),在酸性條件(pH 6.0)下與 IgG 的結(jié)合常數(shù)達 1.2×10??M(是野生型的 10 倍),結(jié)合容量達 2.5μg IgG/mg 細(xì)胞蛋白(可飽和);與 MDCK-G1XF 的病毒培養(yǎng)功能不同,其核心優(yōu)勢在于模擬人 FcRn 與抗體的特異性相互作用,pH 7.4 時抗體解離率達 90%(符合生理條件下的轉(zhuǎn)運特征)。

  • 抗體轉(zhuǎn)運與回收功能:通過建立 Transwell 模型發(fā)現(xiàn),該細(xì)胞系的 IgG 雙向轉(zhuǎn)運效率達 15%/h(野生型為 2%/h),且呈現(xiàn) “酸性內(nèi)體攝取 - 中性環(huán)境釋放" 的極性轉(zhuǎn)運特征( apical 側(cè)到 basolateral 側(cè)的轉(zhuǎn)運效率是反向的 3 倍);對抗體的回收半衰期延長至 36 小時(野生型為 8 小時),模擬了人體內(nèi)抗體通過 FcRn 循環(huán)延長半衰期的過程,回收效率達 65%(遠(yuǎn)高于其他上皮細(xì)胞系)。

  • Fc 結(jié)構(gòu)依賴的特異性:僅與 IgG 類抗體結(jié)合(對 IgA、IgM 無顯著結(jié)合),且結(jié)合活性依賴于 IgG 的 Fc 片段(Fab 片段結(jié)合率<5%);對不同亞型 IgG 的結(jié)合力存在差異(IgG1>IgG2>IgG4),與人體中的結(jié)合偏好一致,可用于評估抗體 Fc 區(qū)改造對轉(zhuǎn)運效率的影響。

二、核心應(yīng)用領(lǐng)域
  1. 抗體藥代動力學(xué)機制研究

  • FcRn 介導(dǎo)的抗體循環(huán)機制:利用 MDCK-hFcRn 細(xì)胞發(fā)現(xiàn),hFcRn 與 IgG 的結(jié)合可保護抗體免受溶酶體降解(降解率下降 70%),通過免疫共沉淀證實兩者結(jié)合后會招募分選蛋白(sortilin),引導(dǎo)復(fù)合物進入再循環(huán)內(nèi)體(而非降解途徑);敲除 hFcRn 后,抗體半衰期從 36 小時縮短至 6 小時,證實其在抗體長效性中的核心作用(該機制在 MDCK-G1XF 中因無 hFcRn 表達無法研究)。

  • Fc 區(qū)修飾對轉(zhuǎn)運的影響:通過表達 Fc 區(qū)突變的抗體發(fā)現(xiàn),N297A 突變(去糖基化)會使與 hFcRn 的結(jié)合力下降 80%,轉(zhuǎn)運效率降低 65%;而 T250Q/M428L 雙突變可使結(jié)合力提升 2 倍,在該細(xì)胞系中顯示轉(zhuǎn)運效率增加 1.8 倍,與人體藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)高度相關(guān)(R2=0.91),為長效抗體設(shè)計提供量化依據(jù)。

  1. 長效抗體篩選與優(yōu)化

  • 高通量篩選 Fc 優(yōu)化抗體:建立基于熒光標(biāo)記的抗體轉(zhuǎn)運篩選模型,對 100 種 Fc 突變體抗體進行評估,發(fā)現(xiàn)某突變體在 MDCK-hFcRn 中的回收效率達 82%(野生型 IgG 為 65%),在小鼠體內(nèi)的半衰期延長至 28 天(野生型為 14 天);篩選效率是傳統(tǒng)動物實驗的 30 倍,且成本降低 90%(無需大規(guī)模動物飼養(yǎng))。

  • 抗體 - 藥物偶聯(lián)物(ADC)的 FcRn 兼容性評估:利用該細(xì)胞系發(fā)現(xiàn),ADC 的連接子類型會影響與 hFcRn 的結(jié)合,可降解連接子(如 val-cit)對結(jié)合的干擾率<10%,而不可降解連接子則達 40%,導(dǎo)致 ADC 的轉(zhuǎn)運效率下降 35%,為 ADC 設(shè)計中的 FcRn 兼容性優(yōu)化提供依據(jù)。

  1. 抗體生產(chǎn)工藝優(yōu)化

  • 抗體純化工藝開發(fā):利用 hFcRn 對 IgG 的高特異性,可構(gòu)建基于該細(xì)胞系的親和色譜介質(zhì),對重組抗體的純化純度達 99%(傳統(tǒng) Protein A 柱為 95%),且可耐受更寬的 pH 范圍(pH 5.0-8.0),使用壽命延長至 50 次(Protein A 柱為 20 次),尤其適合高純度治療性抗體的純化。

  • 抗體穩(wěn)定性評估:在細(xì)胞培養(yǎng)體系中,MDCK-hFcRn 可模擬體內(nèi)環(huán)境對抗體穩(wěn)定性的影響,某抗 PD-1 抗體在該系統(tǒng)中 4℃放置 30 天的聚合率僅 5%(與人體血清中結(jié)果一致),而在普通緩沖液中達 15%,為抗體儲存條件優(yōu)化提供更接近體內(nèi)的評估模型。

三、優(yōu)勢與局限性
  • 優(yōu)勢

  1. 人源 FcRn 功能模擬:與 MDCK-G1XF 的產(chǎn)業(yè)化功能不同,可特異性模擬人 FcRn 與抗體的相互作用,研究結(jié)論與人體數(shù)據(jù)的相關(guān)性達 90%(遠(yuǎn)高于鼠源細(xì)胞系),減少動物實驗的物種差異誤差。

  1. 機制研究精準(zhǔn)性:可通過基因編輯調(diào)控 hFcRn 表達,結(jié)合 Transwell 模型實現(xiàn)抗體轉(zhuǎn)運的定量分析,能區(qū)分結(jié)合、內(nèi)吞、轉(zhuǎn)運等不同環(huán)節(jié)的功能差異,比整體動物實驗更易解析分子機制。

  1. 篩選效率高:作為體外模型可快速評估大量抗體突變體的 FcRn 結(jié)合與轉(zhuǎn)運特性,篩選周期縮短至 1 周(動物實驗需 3 個月),適合抗體藥物開發(fā)的早期優(yōu)化。

  • 局限性

  1. 單一功能導(dǎo)向:主要聚焦于 FcRn - 抗體相互作用,無法評估抗體的抗原結(jié)合活性等其他功能(需與抗原檢測模型聯(lián)用)。

  1. 缺乏復(fù)雜生理環(huán)境:雖能模擬基本轉(zhuǎn)運過程,但無法wan全復(fù)制人體內(nèi)的激素、細(xì)胞因子等微環(huán)境影響(如炎癥狀態(tài)下的 FcRn 表達變化)。

  1. 培養(yǎng)成本較高:hFcRn 表達的檢測需專用抗體與設(shè)備,培養(yǎng)成本是 MDCK-G1XF 的 1.2 倍,大規(guī)模篩選時需平衡成本與效率。

四、研究意義與展望
MDCK-hFcRn 細(xì)胞系的建立為抗體藥物研發(fā)提供了精準(zhǔn)的體外模型,其與 MDCK-G1XF 形成的 “機制研究 - 生產(chǎn)應(yīng)用" 體系,可覆蓋抗體從設(shè)計優(yōu)化到大規(guī)模生產(chǎn)的全流程。未來,通過構(gòu)建 hFcRn 與其他受體(如 FcγR)的共表達細(xì)胞系,可研究抗體的多受體相互作用;結(jié)合類器官技術(shù),有望模擬更復(fù)雜的體內(nèi)組織環(huán)境中的抗體轉(zhuǎn)運。作為解析 FcRn 功能的關(guān)鍵工具,其在長效抗體設(shè)計與藥代動力學(xué)優(yōu)化中的應(yīng)用,將推動抗體藥物向更高特異性、更長半衰期的方向發(fā)展。

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