کلونینگ، بیان و تخلیص دیابادی Anti-PDL-1 – Anti- CTLA-4 در میزبان E.coli با استفاده از تگ pelB

Fathollahi, یعقوب; دبیر منش, بهاره; خواجه, خسرو; خداکرمی, عاطفه

کلونینگ، بیان و تخلیص دیابادی Anti-PDL-1 – Anti- CTLA-4 در میزبان E.coli با استفاده از تگ pelB

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان

یعقوب fathollahi ¹

بهاره دبیر منش ¹

خسرو خواجه ¹

عاطفه خداکرمی ²

¹ عضو هیت علمی

² دانشجوی دانشگاه

چکیده

نقاط بازرسی ایمنی، مولکول هایی هستند که سیستم ایمنی را تنظیم می‌کنند. برخی از سلول های تومور می توانند لیگاندهای متصل شونده به این نقاط بازرسی ایمنی را برای فرار از پاسخ های ایمنی ضد توموری بیان کنند. برخی از عوامل، مانند آنتی بادی ها، می توانند این نقاط بازرسی را مهار کنند. هدف از این مطالعه بیان یک دیا‌بادی دو منظوره جدید در فضای پری پلاسمیک باکتری E. coli BL21(DE3) برای مهار همزمان‌ دو نقطه بازرسی ایمنی، پروتئین مرتبط با ۴ (CTLA 4) و لیگاند متصل شونده (PD L1) است.

دیا‌بادی دو منظوره بر اساس ژن نواحی متغیر آنتی‌بادی‌های anti PD-L1 و anti CTLA 4 طراحی و جهت بیان درباکتری E. coli BL21(DE3) بهینه سازی و در پلاسمید بیانی pET21 کلون شد. پس از ترنسفرم کردن به داخل سویه بیانی E. coli BL21(DE3) اثر شرایط بیانی مختلف کشت مورد بررسی قرار گرفت، بیانDia-21 با وزن مولکولی ۵۵کیلو دالتون با الکتروفورز ژل SDS-PAGE و وسترن بلات تأیید شد. بهترین شرایط برای بیان پری پلاسمیک به فرم محلول بیان با 0/5 میلی مولار IPTG در دمای 23 درجه سانتی گراد محیط کشتLB و زمان ۱۸ ساعت به دست آمد. پروتئین بیان شده سپس با استفاده از کروماتوگرافی تمایلی نیکل آگارز با بازده نهایی 0/4 میلی گرم در لیتر تخلیص و نهایت میل ترکیبی برهمکنش پروتئین خالص شده توسط Cell-ELISA بررسی شد.

پروتئین دیا‌بادی نوترکیب در یک سیستم باکتریایی بیان و خالص‌سازی و برهم‌کنش پروتئین دیا‌بادی نوترکیب باگیرنده سطح سلولی PDL-1 از طریق Cell-Elisa بررسی شد.

کلیدواژه‌ها

نقاط بازرسی

دیابادی

CTLA-4

PDL-1

موضوعات

بیوتکنولوژی مولکولی

1. Chhikara BS, Parang K. Global Cancer Statistics 2022: the trends projection analysis. Chem Biol Lett. 2023;10(1):451.
2. Siegel RL, Miller KD, Wagle NS, Jemal A. Cancer statistics, 2023. CA Cancer J Clin. Wiley Online Library; 2023;73(1):17–48.
3. Tzenios N. OBESITY AS A RISK FACTOR FOR DIFFERENT TYPES OF CANCER. EPRA Int J Res Dev. 2023;8(2):97–100.
4. Burguin A, Diorio C, Durocher F. Breast cancer treatments: updates and new challenges. J Pers Med. MDPI; 2021;11(8):808.
5. Waks AG, Winer EP. Breast cancer treatment: a review. Jama. American Medical Association; 2019;321(3):288–300.
6. Pucci C, Martinelli C, Ciofani G. Innovative approaches for cancer treatment: Current perspectives and new challenges. Ecancermedicalscience. ecancer Global Foundation; 2019;13.

7. Muir CA, Menzies AM, Clifton-Bligh R, Tsang VHM. Thyroid toxicity following immune checkpoint inhibitor treatment in advanced cancer. Thyroid. Mary Ann Liebert, Inc., publishers 140 Huguenot Street, 3rd Floor New …; 2020;30(10):1458–69.
8. Oh SY, Kim S, Keam B, Kim TM, Kim D-W, Heo DS. Soluble PD-L1 is a predictive and prognostic biomarker in advanced cancer patients who receive immune checkpoint blockade treatment. Sci Rep. Nature Publishing Group UK London; 2021;11(1):19712.
9. Schirrmacher V. From chemotherapy to biological therapy: A review of novel concepts to reduce the side effects of systemic cancer treatment. Int J Oncol. Spandidos Publications; 2019;54(2):407–19.
10. Behranvand N, Nasri F, Zolfaghari Emameh R, Khani P, Hosseini A, Garssen J, et al. Chemotherapy: a double-edged sword in cancer treatment. Cancer Immunol Immunother. Springer; 2022;71(3):507–26.
11. Van der Spek YM, Kroep JR, Tollenaar R, Mesker WE. Chemotherapy resistance and stromal targets in breast cancer treatment: a review. Mol Biol Rep. Springer; 2020;47:8169–77.
12. Mishra AK, Ali A, Dutta S, Banday S, Malonia SK. Emerging Trends in Immunotherapy for Cancer. Diseases. MDPI; 2022;10(3):60.
13. Akkın S, Varan G, Bilensoy E. A review on cancer immunotherapy and applications of nanotechnology to chemoimmunotherapy of different cancers. Molecules. MDPI; 2021;26(11):3382.

14. Shin MH, Kim J, Lim SA, Kim J, Kim S-J, Lee K-M. NK cell-based immunotherapies in cancer. Immune Netw. The Korean Association of Immunologists; 2020;20(2).
15. Guo L, Wei R, Lin Y, Kwok HF. Clinical and recent patents applications of PD-1/PD-L1 targeting immunotherapy in cancer treatment—current progress, strategy, and future perspective. Front Immunol. Frontiers Media SA; 2020;11:1508.
16. Gou Q, Dong C, Xu H, Khan B, Jin J, Liu Q, et al. PD-L1 degradation pathway and immunotherapy for cancer. Cell Death Dis. Nature Publishing Group UK London; 2020;11(11):955.
17. Liu J, Chen Z, Li Y, Zhao W, Wu J, Zhang Z. PD-1/PD-L1 checkpoint inhibitors in tumor immunotherapy. Front Pharmacol. Frontiers Media SA; 2021;12:731798.
18. Sobhani N, Tardiel-Cyril DR, Davtyan A, Generali D, Roudi R, Li Y. CTLA-4 in regulatory T cells for cancer immunotherapy. Cancers (Basel). MDPI; 2021;13(6):1440.
19. Miller PL, Carson TL. Mechanisms and microbial influences on CTLA-4 and PD-1-based immunotherapy in the treatment of cancer: A narrative review. Gut Pathog. BioMed Central; 2020;12(1):1–10.
20. Chen W, Yuan Y, Jiang X. Antibody and antibody fragments for cancer immunotherapy. J Control Release. Elsevier; 2020;328:395–406.
21. Shin C, Kim SS, Jo YH. Extending traditional antibody therapies: Novel discoveries in immunotherapy and clinical applications. Mol Ther. Elsevier; 2021;22:166–79.
22. Muñoz-López P, Ribas-Aparicio RM, Becerra-Báez EI, Fraga-Pérez K, Flores-Martínez LF, Mateos-Chávez AA, et al. Single-Chain Fragment Variable: Recent Progress in Cancer Diagnosis and Therapy. Cancers (Basel). MDPI; 2022;14(17):4206.
23. Bloois E. Biotechnological applications of periplasmic expression in E. coli. Enzym Eng 2012;1:e104.
24. Spiess C, Zhai Q, Carter PJ. Alternative molecular formats and therapeutic applications for bispecific antibodies. Mol Immunol2015;67:95 106.
25. Shum E, Reilley M, Najjar Y, Daud A, Thompson J, Baranda J, et al. 523 Preliminary clinical experience with XmAb20717, a PD 1xCTLA 4 bispecific antibody, in patients with advanced solid tumors. J Immunother Cancer 2021;9(Suppl 2):A553 A.
26. Dewi KS, Retnoningrum DS, Riani C, Fuad AM. Construction and periplasmic expression of the anti EGFRvIII ScFv antibody gene in Escherichia coli. Sci Pharm 2016;84:141 52.
27. Shibui T, Nagahari K. Secretion of a functional Fab fragment in Escherichia coli and the influence of culture conditions. Appl MicrobiolBiotechnol 1992;37:352 7.
28. Rodríguez Carmona E, Cano Garrido O, Dragosits M, Maurer M, Mader A, Kunert R, et al. Recombinant fab expression and secretion in Escherichia coli continuous culture at medium cell densities: Influence of temperature. Process Biochem 2012;47:446 52.