突破抗体药物开发瓶颈！CRISPR-Cas9筛选靶点成功率达97%？丨医麦猛爆料
2021年3月15日/医麦客新闻 eMedClub News/--抗体药物发挥作用的机制受益于受益于人体自身的免疫系统。通过与细胞上的特定靶分子结合，可以激活免疫系统，或引起细胞自毁。抗体具有靶向性强、疗效好、副作用小等特点，是抗肿瘤领域及自身免疫病领域药物中的新星，也是目前全球药物研发的热点。抗体药物行业近年来发展十分迅猛，常年占据全球销售TOP 10药物的半壁江山，成为生物制药中复合增长率最高的一类药物。
但是，不管是单克隆抗体还是新型抗体，药物开发聚焦的靶点相对集中。这是因为当今大多数抗体药物是根据基础研究来选择具有重大意义的疾病靶标。这种方法的局限性在于目前科学界对癌症的了解有限，新药开发往往倾向于选择当前已知的靶标。然而，根据疾病特征性选择合适的表型模型进行表型筛选，则可以鉴定出新的目标。
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表型筛选允许针对细胞（例如，癌细胞或免疫细胞亚群）筛选候选抗体，而无需提前指定分子靶标。研究人员可以从发现抗体与细胞之间的相互作用开始，然后进行鉴定细胞分子靶标的去卷积工作。
但是，去卷积的工作是很困难的，通常依赖于免疫沉淀、蛋白质文库过表达等方法，但这些技术耗时、耗资源并且不可靠。随着抗体数量的增加，它们的灵活性也很差。
隆德大学的研究人员开发出了一种更优的去卷积技术。该研究表明，CRISPR-Cas9筛选的方法，结合细胞分选和大规模平行单分子测序，可以提供一种快速而强大的方法来对细胞表面抗体靶标进行去卷积。隆德大学的研究结果在近日（2021年2月24日）发表于Nature Communications上，题为“Accelerating target deconvolution for therapeutic antibody candidates using highly parallelized genome editing”。
该研究是隆德大学与BioInvent International公司和战略研究基金会达成的合作项目。研究中的方法已经在BioInvent正在进行的项目中得到实际应用。
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突破靶点发现的瓶颈
这项研究中，研究人员用慢病毒sgRNA/Cas9敲除文库转导特定抗体染色呈阳性的细胞，从而获得含少量抗原阴性细胞的异种细胞库。随后分离出这些基因敲除导致抗体结合减弱的细胞，提取基因组DNA，并对编码sgRNA的DNA进行测序。最终鉴定出在抗原阴性细胞中富集sgRNA的基因，从而产生抗体靶标。
为评估和验证CRISPR/Cas9作为靶标去卷积方法，研究人员将该方法应用于37个特异性未知的单抗和2个特异性已知的单抗（CD2和CD45）。结果显示，CRISPR/Cas9方法筛选出了37个特异性未知单抗中的36个靶标，以及全部两个对照组靶标，所达到成功率为38/39（97％），仅剩下一个未解决的mAb（mAb32），成功率远远高于现有方法。
结语
相对于未知的药物靶点来说，目前人们已知的药物靶点还只是冰山一角。然而并非所有靶点都能成为与疾病相关的有效靶点，在这些靶点中，有相当一部分靶点可能因为复杂的生物学原因不具备成药的价值。例如肿瘤免疫的靶点，现在研究很热，但是对于复杂的免疫系统而言，每一个靶点都不是独立的发挥作用的，对于研究者来说，正确清晰地解析复杂的免疫系统，才能够确定靶点间的相互作用。
根据疾病特征性选择合适的表型模型，利用合适的筛选体系进行靶标去卷积鉴定和验证作用靶标也是目前药物开发的途径之一。隆德大学基于CRISPR-Cas9的研究就提供了一种快速而强大的靶点发现方法。
“我们相信该方法可以帮助抗体开发人员，并有望在未来为基于抗体的新药物开发做出贡献。”该项目的负责人Björn Nilsson教授总结道。
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参考资料：
1.https://www.genengnews.com/news/crispr-cas9-screening-enables-phenotypic-development-of-antibody-drugs/
2.https://www.nature.com/articles/s41467-021-21518-4
3.https://medicalxpress.com/news/2021-03-method-antibody-based-drugs.html