Beacon®单细胞光导系统与Opto® B Discovery抗体发现试剂盒让有计划东谈主员或者在一周内从多个物种中发现和筛选出功能性候选抗体（图1）。为生物制药企业、科研施行室和CRO的有计划东谈主员提供前所未有抗体药物早期发现器用。Beacon®高通量的单B细胞抗体发现神色可能会在初期识别出数百至数千个抗原纠合抗体。有计划者不错愚弄OptoSelect芯片上的多轮筛选提高聚焦度。要是仅仅基于纠合施行进行当场选择，频频需要重组抒发宽绰的抗体候选分子（hits），再资格重组抒发和多数的考据后才能缩减到少数插足卑鄙的先导抗体（leads）。
布鲁克细胞分析的研发团队基于现存的纠合检测，诞生出Beacon亲和力评分（Beacon Affinity Score）分析法式，在抗体筛选初期就或者完成对上万个抗体的亲和力评估。通过对在纳摩尔至皮摩尔边界亲和力的纠合抗体进行排序，让使用者不再当场选择hits，而是凭证亲和力排序选择最具后劲的候选序列进行卑鄙考据。这将在不增多荒芜资本的情况下，匡助科学家增多评估维度，减少后续考据压力，栽培功能抗体诞生的得胜率。此外，Beacon®平台生成的多数数据为东谈主工智能和机器学习的模子优化保驾护航，或将带来抗体工程和抗体诞生限制改变。
张开剩余84%图1.愚弄Opto® B Discovery亲和力分析开展抗体发现。在一周内杀青从多种物种B细胞无损克隆、功能优先的单B细胞筛选（包括相对纠合亲和力）、以及回收单克隆抗体序列。
芯片上抗体功能筛选的施行假想
可溶性抗原的相对亲和力名次或者与使用Cell Analysis Suite（CAS®）软件3.2+版块的扫数物种Opto® B Discovery职责经由兼容。它还能用于杂交瘤或其他抗体分泌细胞系（如瞬时转染细胞）的筛选。在芯片上完成单B细胞克隆后，使用多重荧光延时成像筛选抗体分泌细胞。检测时需使用（i）包被有物种特异性IgG拿获抗体的6-8µm检测微珠；（ii）不同荧光基团标志的抗原和IgG二抗（图2a）。通过使用IgG拿获微珠，咱们分别量化分泌的抗体量以及与抗原的纠合量，进而评估纠合强度（图2b）。单B细胞分泌的抗体在NanoPen小室启齿处过甚周围被微珠拿获，分泌的抗体量与抗IgG二抗荧光强度等比例增强。抗原的荧光也因为抗体分泌量以及抗体纠合亲和力的各异透露出不同的荧光强度（图2c）。
图2. 基于微珠的多重检测用于快速赢得Beacon亲和力评分。A) 相对亲和力名次的拿获测定试剂将抗IgG包被的珠子、荧光素标志的抗原和荧光素标志的二抗纠合。B）检测微珠和试剂被导入到OptoSelect® 芯片通谈中。C) 使用多重荧光蔓延成像来可视化在B细胞的NanoPen上方IgG分泌（绿色）和抗原特异性拿获（品红色）。
创新的抗体荧光定量法式用于亲和力评分
Beacon®单细胞光导系统或者自动识别数百至数千个纠合抗体信号。完成初步分析后，CAS软件愚弄机器学习算法识别分泌抗原特异性抗体的B细胞的NanoPen小室。除了识别阳性hits外，软件当前还或者自动野心IgG和抗原bloom的基于荧光的评分（图3a）。该评分愚弄新诞生的野心模子，凭证荧光产生的时辰、扩散的速率以及强度，得出IgG评分以量化拿获的抗体量。不异的，抗原评分则将分泌抗体拿获的抗原量进行量化（图 3b，黄色文本）。然后在Assay Analyzer™中通过IgG评分抵抗原评分均一化（抗原评分 ÷ IgG评分），得出Beacon亲和力评分，为抗体与抗原的纠合强度提供相对测量（图3b，白色框）。
图3. Beacon亲和力评分通过IgG分泌将抗原纠合进行均一化。A) IgG荧光强度与距离的扩散拟合弧线。从蓝色到红色的色梯默示时辰施展。插图为IgG分泌的显微图。B) 吞并NanoPen上IgG（绿色）和抗原（品红色）评分（黄色）以及对应的Beacon亲和力评分（白色框）。
Beacon亲和力评分的考据
为了考据亲和力评分的效力，咱们对六种分子量在18.6 kDa到125 kDa的可溶性抗原（TIM3、VEGFR2、IL6、IL10、IL17A和GMCSF）开展Opto® B Discovery抗体发现，抗原特异性抗体被当场导出，这些抗体分的Beacon亲和力评分当场散播正在较广边界内（图4，玄色空洞点）。
图4.对VEGFR2、TIM3、IL6、IL10、IL17A和GMSCF的抗体筛选进行Beacon亲和力评分，并按每个施行中的相对名次绘画。数据点从蓝色（低亲和力）到黄色（高亲和力）着色。玄色空洞点默示未排序导出的前48个hits，透露出当场散播在总评分边界内。紫色框中的数据透露了要是按Beacon亲和力评分排序的前48个hits。百分比默示这些前48个hits与当场选择的hits的重复比例。
咱们针对每种抗原齐选择不同Beacon亲和力评分的抗体进行重组抒发，并使用生物膜过问时刻（BLI，Octet）对选择的抗体进行亲和力测定。施行截至透露Beacon亲和力评分与施行考据的KD值具有推测性（图5）。在不同的抗原中，咱们发现亲和力的边界各不交流，有些边界平凡（举例，VEGFR2和TIM3，100 pM至100 nM），有些杰出褊狭（举例，GMCSF，1 nM至15 nM）。咱们频频不错差别亲和力小于1 nM（图5，黄色数据点）的抗体组与亲和力大于10 nM（图5，蓝色数据点）的抗体组。
图5.Beacon亲和力评分与施行考据的KD值推测。Beacon亲和力评分（y轴）与考据的KD值（x轴，Log10 刻度）推测联。虚线默示线性归来拟合，Spearman推测统统（rho）和p值揭示了不同的推测性。
基于Beacon亲和力评分对hits进行排序的能力关于具有平凡抗体亲和力边界的抗原（如VEGFR2和TIM3）更为老成；但是，当抗体的亲和力边界褊狭时（如针对GMCSF的抗体），排序的能力则相对有限。需要细巧的是，Beacon亲和力评分是单一抗原测定内的相对测量，并非对亲和力的弥散定量。尽管存在这些局限性，Beacon亲和力评分在不增强荒芜资本的情况下提供提前筛选抗体相对纠合强度的契机。
使用高等可视化法式探索抗体库
有计划东谈主员不错愚弄Beacon亲和力评分来久了了解抗体库，如应用UMAP等可视化技能，来分析赢得的抗体序列（图6）[1]。通过将Beacon亲和力评分与抗体氨基酸序列分析相纠合，有计划东谈主员不错识别候选抗体的种种性和高亲和力抗体的聚类，探索编码序列不异性与纠合强度之间的联系，并选择种种化的候选抗体进行进一步表征。这种可视化和分析抗体库的法式展示了Opto® B Discovery平台生成的定量亲和力数据如何与卑鄙分析集成，以杀青更有信息量和更高效果的抗体选择。
图6. VEGFR2特异性抗体序列的UMAP可视化。每个点代表一个单独的抗体氨基酸序列，按Beacon亲和力评分（蓝色至黄色渐变）着色。星星默示BLI考据亲和力的抗体：黄色（KD <1 nM），灰色（KD 1-10 nM），蓝色（KD >10 nM）。这种可视化使得探索序列种种性、亲和力聚类和选择最好抗体候选成为可能。
小结
布鲁克细胞分析的Beacon®单细胞光导系统和Opto® B Discovery职责经由不错在单日内筛选多达数千个抗原特异性hits。创新的Beacon亲和力评分算法提供对相对亲和力的定量数据和排序，让抗原抗体纠合检测施行附加上更大价值。对分子量在18.6 kDa至125 kDa边界内的几种可溶性抗原的考据数据透露，其相对亲和力名次与行业圭臬法式测量的解离常数具有很好的推测性。抵抗体纠合亲和力的早期瞻念察将栽培抗体筛选效果，增多抗体诞生过程中卑鄙得胜的可能性。
参考文件
Kenlay, H., Dreyer, F. A., Kovaltsuk, A., Miketa, D., Pires, D., & Deane, C. M. (2024). Large scale paired antibody language models. arXiv preprint.arXiv:2403.17889
发布于：上海市