利用农杆菌介导的瞬时植物表达系统，制备并表征了一种基于派姆单抗（Pembrolizumab）的抗PD-1单克隆抗体

《Plant Biotechnology Reports》：Production and characterization of a Pembrolizumab-based anti-PD-1 monoclonal antibody using an Agrobacterium-mediated transient plant expression system

　　

摘要

免疫检查点抑制剂（ICIs）通过恢复T细胞介导的抗肿瘤免疫反应，在多种癌症中显示出显著的治疗效果。特别是针对程序性细胞死亡蛋白1（PD-1）/程序性死亡配体1（PD-L1）轴的单克隆抗体，能够有效克服多种癌症中的肿瘤免疫逃逸机制。然而，传统的基于哺乳动物细胞的抗体生产平台由于成本高昂和工艺复杂，在大规模生产方面存在局限性。因此，基于植物的表达系统作为一种有吸引力的治疗蛋白生产平台应运而生，因为其生产成本较低，并且不存在与动物细胞或细菌相关的动物源性感染风险。在本研究中，使用农杆菌（Agrobacterium）介导的蛋白质表达系统，在本氏烟草（Nicotiana benthamiana）中短暂表达了基于帕博利珠单抗（pembrolizumab）的抗PD-1单克隆抗体（mAb），并对其纯化和功能特性进行了评估。通过将内质网保留信号（KDEL）插入pEAQ-HT载体来实现短暂表达，随后将载体转化到农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）中，并通过农杆菌介导的方法将基因导入植物叶片。抗体mRNA的表达通过逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）进行验证，而蛋白质表达则通过Western blot分析确认。抗体的大小和纯度通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）和尺寸排阻高效液相色谱（SEC-HPLC）进行分析。此外，基于蛋白质的酶联免疫吸附测定（ELISA）表明，这种植物来源的抗PD-1抗体能够特异性结合重组PD-1蛋白。综上所述，这些发现证明了基于植物的短暂表达系统在生产和纯化结构完整、具有抗原结合能力的免疫检查点抗体方面的可行性。