Science Immunology分析抗体的结构,这可能是更有效癌症治疗的关键
南安普顿大学的研究人员对对抗癌症所需的一种抗体的关键特性获得了前所未有的新见解。
这一跨学科研究发表在Science Immunology杂志上,揭示了改变抗体的灵活性可以激发更强的免疫反应。
这一发现使南安普顿的研究小组能够设计抗体来激活免疫细胞上的重要受体,从而“激活它们”,产生更强大的抗癌效果。
科学家们相信,他们的发现可以为改进针对癌症和其他自身免疫性疾病的抗体药物铺平道路。
在这项研究中,研究小组研究了靶向CD40受体治疗癌症的抗体药物。由于缺乏对如何将受体刺激到正确水平的理解,临床发展一直受到阻碍。问题是,如果抗体过于活跃,它们可能会变成有毒的。
以前的南安普顿研究研究表明,一种名为IgG2的特定抗体类型是唯一适合作为药物干预模板的,因为它比其他抗体类型更活跃。然而,它更活跃的原因还没有确定。
然而,我们所知道的是,抗体臂之间的结构,即所谓的铰链,会随着时间的推移而变化。
这项最新的研究利用了铰链的这一特性,并解释了它的工作原理:研究人员称这一过程为“二硫化物转换”。
在他们的研究中,南安普顿团队分析了修改铰链的影响,并结合生物活性分析、结构生物学和计算化学来研究二硫转换如何改变抗体的结构和活性。
南安普顿大学结构生物学副教授伊沃·图斯博士说:“我们的方法是使用x射线晶体学的方法,从原子的细节分析抗体的结构。虽然最终得到的图像非常准确,但关于它们如何移动“手臂”的信息却缺失了,我们需要一张抗体溶液中的图像,为此我们使用了一种名为SAXS的x射线散射方法。然后,我们使用南安普顿高性能计算集群iridiss,使用数学模型和化学计算方法分析数据。”
通过对铰链的详细研究,研究小组发现,更紧密、更坚硬的抗体比灵活的抗体更活跃。
南安普顿大学癌症免疫学中心的马克·克拉格教授说:“这项研究为我们提供了关于如何设计抗体来提供更好的免疫反应的新信息。”我们提出,更强的抗体使受体在细胞表面结合得更紧密,促进受体聚集和更强的活动信号。这意味着,通过修改铰链,我们现在可以以一种更可预测的方式产生或多或少活跃的抗体。
“令人兴奋的是,我们的发现可能会产生更广泛的影响,因为它可能提供一种高度控制和易于处理的方法,来开发用于未来免疫刺激抗体药物临床使用的抗体。”
这项研究由英国癌症研究所资助,汇集了来自整个大学的结构生物学家、免疫学家、化学家和计算机专家。与牛津大学的钻石光源和南安普顿汉堡大学的合作对这些研究很有帮助。