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AI制药最缺的“饲料”来了!Nucleic Acids Res:AAB-seq一次产出数千条带“亲和力标签”的抗体序列

来源:生物谷原创 2026-08-24 13:57

本研究开发了AAB-seq技术平台,可在单细胞水平同时测定数千个B细胞受体的抗原结合亲和力与配对重轻链序列,并成功应用于新冠病毒中和抗体的高效筛选与功能验证。

在抗体药物研发中,一个隐蔽的陷阱长期困扰着科研人员:B细胞表面的BCR受体数量差异悬殊,一个亲和力平平的抗体如果受体密度高,同样能制造出强烈的结合假象。不少候选抗体正是因为这种“虚胖”的信号被选中,进入后续验证后才发现实际效果远不如预期。

传统方法各有各的局限:要么只测序列不测亲和力,要么测亲和力但通量太低。两步分开做,周期长、成本高,还容易在衔接过程中丢失配对的轻重链信息。能不能在一个实验中,既拿到成千上万个抗体的配对基因序列,又知道它们的真实亲和力?

2026年8月24日,上海交通大学、中国海洋大学与剑桥大学等团队在Nucleic Acids Research发表了一种名为AAB-seq的新技术。研究者同时测定了单细胞水平上的两个指标:B细胞表面结合了多少抗原,以及这个细胞表面有多少BCR受体。两者相除再取对数,得到一个AAB评分,相当于每个BCR受体平均抓住了几个抗原。这一步归一化操作,把受体数量差异带来的干扰基本排除掉了。

研究者先用鸡卵白蛋白免疫小鼠进行验证。从近三千个配对BCR序列中挑了17个AAB评分跨度很大的抗体,表达纯化后做ELISA检测。AAB评分越高的抗体,ELISA结合信号越强,两者高度相关。而表面抗原结合量跟ELISA结果之间的关系就弱得多。进一步地,10个AAB评分最高的抗体全部通过了ELISA验证,命中率百分百。有意思的是,其中好几个抗体的原始表面结合信号并不突出,按照传统做法很容易被漏掉。

图1. AAB-seq测定BCR结合效力并辅助功能性抗体筛选

再看B细胞亚群。记忆B细胞和浆细胞的表面BCR丰度明显偏低,但它们的AAB评分反而最高。这说明这些经过亲和力成熟的细胞靠的是质量取胜。如果只看抗原结合总量,这些真正高亲和力的细胞反而会被低估——AAB-seq恰好纠偏了这一点。

新冠病毒受体结合域(RBD)的实验中,研究者选了20个抗体,按AAB评分和抗原结合量分成四组。8个高AAB评分的抗体全部在ELISA中呈强阳性,其中3个表面结合量很低的同样表现优异;而表面结合量高但AAB评分低的4个抗体里,只有1个勉强呈弱阳性。AAB评分与ELISA的相关性,再一次明显优于表面抗原丰度。

图2. AAB-seq在新冠病毒RBD抗体筛选中的验证

功能实验同样经得起检验。两个高AAB评分的RBD抗体在假病毒中和实验中表现出色,半数抑制浓度分别达到2.25和18.58微克每毫升。在抗体依赖性细胞吞噬和补体沉积实验中,多数高评分抗体诱导的效应也显著强于低评分对照。独立的重复免疫实验得出了几乎一致的结果。

图3. 独立生物学重复中AAB-seq对功能性抗体发现的验证

AAB-seq一次实验就能产出数千条带有定量亲和力标签的配对抗体序列,这类数据恰好是眼下人工智能抗体设计模型最缺的训练素材,尤其是那些结合信号弱的负样本和中间状态的连续亲和力数据,以前很难批量获得。配合研究团队开发的直接克隆流程,候选抗体无需商业基因合成,仅靠常规引物在一两天内即可完成表达载体构建,大幅压缩了从发现到验证的周期。抗体筛选正在从“先碰运气再验证”转向“数据驱动精准筛选”,AAB-seq为这种转变提供了一块关键的基石。(生物谷Bioon.com)

参考文献:

Hu M, Lian Q, Cui X, et al. Rapid discovery of monoclonal antibodies via high-throughput single BCR affinity sequencing. Nucleic Acids Res. 2026;54(15):gkag789. doi:10.1093/nar/gkag789

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