Summary

Generatie van discriminatoire menselijke monoklonale antistoffen uit zeldzame antigeen-specifieke B-cellen in bloed circuleert

Published: February 06, 2018
doi:

Summary

Beschrijven we een methode voor de productie van menselijke antilichamen specifiek voor een antigeen van belang vanaf zeldzame B-cellen die in menselijk bloed circuleren. Generatie van deze natuurlijke antilichamen is efficiënt en snel, en de verkregen antilichamen kunnen onderscheid maken tussen sterk verwante antigenen.

Abstract

Monoclonal antilichamen (mAbs) zijn krachtige instrumenten nuttig voor zowel fundamenteel onderzoek en medische biologie. Hun hoge specificiteit is onmisbaar wanneer het antilichaam moet onderscheid worden gemaakt tussen sterk verwante structuur (b.v., een normaal eiwit en een gemuteerde versie ervan). De huidige manier van het genereren van dergelijke discriminerende mAbs omvat uitgebreide screening van meerdere B Ab-producerende cellen, die is zowel duur en tijdrovend. Wij stellen hier een snelle en kosteneffectieve methode voor de generatie van discriminatoire, volledig mens mAbs vanaf menselijk bloed circuleren van B-lymfocyten. De originaliteit van deze strategie is te wijten aan de celselectie specifiek antigeen bindende B gecombineerd met de contra selectie van alle andere cellen, met behulp van gemakkelijk beschikbare perifere bloed mononucleaire cellen (PBMC). Zodra bepaalde B-cellen geïsoleerd zijn, worden cDNA (bijkomende deoxyribonucleic acid) sequenties codering voor de overeenkomstige mAb verkregen met behulp van eencellige Reverse transcriptie-polymerasekettingreactie (RT-PCR) technologie en vervolgens uitgedrukt in mens cellen. Binnen zo weinig als 1 maand is het mogelijk om te produceren milligram van hoogst discriminatoire menselijke mAbs gericht tegen vrijwel elke gewenste antigeen natuurlijk gedetecteerd door de B-cel-repertoire.

Introduction

De hier beschreven methode kan de snelle en veelzijdige productie van volledig menselijke monoklonale antistoffen (mAbs) tegen een gewenste antigeen (Ag). mAbs zijn essentiële instrumenten in veel basisonderzoek toepassingen in vitro en in vivo: stroom cytometry, histologie, westelijke bevlekken en blokkerende experimenten bijvoorbeeld. Bovendien worden mAbs gebruikt meer en meer in de geneeskunde voor de behandeling van auto-immuunziekten, kanker, en zo de besturing van transplantatie afwijzing1. Bijvoorbeeld, werden de anti-CTLA-4 en anti-PD-1 (of anti-PD-L1) mAbs onlangs gebruikt als immuun checkpoint-remmers in kanker behandelingen2.

De eerste mAbs werden geproduceerd door immunoglobuline (Ig)-afscheidende hybridomas verkregen uit de milt cellen van geïmmuniseerde muizen of ratten. Echter, de sterke immuunrespons tegen RattenUitrustingen of rat mAbs belemmert hun therapeutisch gebruik bij de mens, als gevolg van hun snelle goedkeuring en de waarschijnlijke inductie van overgevoeligheid reacties3. Om dit probleem aan te pakken, zijn dierlijke eiwitten sequenties van mAbs gedeeltelijk vervangen door menselijke degenen voor het genereren van zogenaamde Chimeer muis-mens of gehumaniseerd antilichamen. Deze strategie vermindert echter slechts gedeeltelijk immunogeniciteit, terwijl zowel de kosten en de tijd-schaal van de productie aanzienlijk te verhogen. Een betere oplossing is het genereren van menselijke mAbs rechtstreeks uit menselijke B-cellen en verschillende strategieën daarvoor zijn beschikbaar. Een van hen is het gebruik van bacteriofaag of gist display. Hierbij weergeven van variabele domeinen vanuit een combinatorische bibliotheek met willekeurige menselijke Ig zware en lichte kettingen op bacteriofagen of gisten en het uitvoeren van een selectie stap met behulp van het specifieke antigeen van belang. Een groot nadeel van deze strategie is dat zware en lichte kettingen willekeurig gekoppeld zijn, leidt tot een zeer grote toename in de diversiteit van de gegenereerde antilichamen. Antilichamen verkregen zijn onwaarschijnlijk overeen moeten komen met degenen die uit een natuurlijke immuunrespons tegen een bepaalde Ag voortvloeien zou. Bovendien, menselijke eiwitvouwing en posttranslationele modificaties zijn niet systematisch gereproduceerd in prokaryoten of zelfs in gisten. Een tweede menselijke mAb productiemethode is de immortalization van natuurlijke menselijke B cellen, door Epstein – Barr virusinfectie of expressie van de anti-apoptotic factoren BCL-6 en BCL-XL4. Echter, deze methode is alleen van toepassing op geheugencellen B en is inefficiënt, vereisen screening van talrijke mAb-producerende vereeuwigd B cellen te identificeren van de weinig (eventuele) mAb-klonen met de gewenste antigene specificiteit. De methode is dus zowel dure en tijdrovende.

Onlangs werd een nieuw protocol voor de productie van menselijke mAbs van geïsoleerde één B cellen5beschreven. Zij beroept zich op een geoptimaliseerde eencellige Reverse transcriptie-polymerasekettingreactie (RT-PCR) voor versterking van zowel de zware – en licht-keten segmenten van een enkele cel voor gesorteerde B-codering. Dit wordt gevolgd door het klonen en de uitdrukking van deze segmenten in een eukaryoot expressie systeem, waardoor de wederopbouw van een volledig mens mAb. Dit protocol is gebruikt met succes vanaf B cellen van gevaccineerde donoren. Cellen zijn enkele weken na de vaccinatie verkrijgen van hogere frequenties van B-cellen die gericht is tegen de gewenste Ag, en dus het beperken van de tijd die nodig is voor het screenen van6geoogst. Er zijn ook andere volledig menselijk mAbs verkregen uit HIV+ (Human Immunodeficiency Virus) besmette patiënten7 en melanoom patiënten8. Ondanks deze vooruitgang is er nog steeds geen procedure beschikbaar waarmee het isolement van de Ag-specifieke B cellen onafhankelijk van hun geheugen fenotype of frequentie.

De procedure beschreven hier leidt tot efficiënte ex vivo isolatie van menselijke circulerende B cellen op basis van hun BHG specificiteit, gevolgd door de productie van volledig menselijk antigeen-specifieke mAbs in hoog rendement en met een tijd van lage screening. De methode is niet beperkt tot de geheugencellen B of antilichaam-afscheidende B cellen na een immuunrespons veroorzaakte, maar kan ook worden toegepast op het repertoire van de B-cel menselijke naïef. Dat het werkt zelfs vanaf Ag-specifieke B-cellen aanwezig bij zeer lage frequenties is een goede indicatie van de efficiëntie. Het uitgangspunt van de methode is als volgt: perifere bloed mononucleaire cellen (PBMC) zijn gekleurd met twee tetramers het antigeen van belang presenteren, elk gemarkeerd met een verschillende fluorescerende (b.v.Phycoerythrin (PE) en Allophycocyanin (APC)), en een derde tetrameer presenteren een verwant antigeen geconjugeerd met een derde fluorescerende (bijvoorbeeldBrillant Violet 421 (BV421)). Om te verrijken voor antigeen-bindende cellen, cellen worden vervolgens geïncubeerd met kralen met anti-PE gecoat en anti-APC Abs, en in cel scheiding kolommen gesorteerd. De Fractie van de cel PE+ APC+ is geselecteerd, gekleurd met een scala aan mAbs specifiek voor verschillende PBMC celtypes toe te staan van de identificatie van B-cellen, en onderworpen aan stroom cytometry cel sorteren. B-cellen die PE+ en APC+, maar briljante Violet, zijn geïsoleerd. Deze stap selecteert tegen cellen die geen B-cellen of niet binden aan de tetramerized antigeen, maar binden aan PE of APC (deze cellen zullen PE+ APC of PE APC+) of aan het deel van de niet-antigeen van de tetramers gebruikt (deze cellen zullen BV421+). B-cellen niet zeer specifiek voor de epitoop van belang zijn ook contra geselecteerd bij deze stap (deze cellen zullen ook BV421+). Dus, kan deze methode zeer specifieke B-cellen, uiting van B-cel receptoren (BCRs) te discrimineren tussen twee zeer nauw verwante antigenen kunnen zuiveren. Enkele specifieke B-cellen worden verzameld in buizen en hun PCR-versterkte Ig cDNAs (complementaire deoxyribonucleic zuren) wordt gekloond en wordt geuit door een menselijke cellijn als secreted IgG mAbs.

Als een proof of concept, deze studie beschrijft de efficiënte generatie van menselijke mAbs, die herkennen een peptide gepresenteerd door een grote histocompatibility complex klasse ik (MHC-ik) molecuul en kan onderscheid maken tussen dit peptide en andere peptiden geladen op dezelfde MHC-ik allel. Hoewel het niveau van complexiteit van deze Ag is belangrijk, kunt met deze methode (i) hoge opbrengst herstel van Ag-specifieke mAbs; (ii) de productie van mAbs staat te discrimineren tussen twee structureel sluit Ags. Deze aanpak kan worden uitgebreid tot gevaccineerde en besmette patiënten zonder enige wijziging van het protocol, en ook al met succes is uitgevoerd in een gehumaniseerd rat systeem9. Deze studie beschrijft dus, een veelzijdige en efficiënte aanpak voor het genereren van volledig menselijk mAbs die kunnen worden gebruikt in basisonderzoek en immunotherapie.

Protocol

Alle perifere bloedmonsters werden anonieme volwassen donoren verkregen na de geïnformeerde toestemming, volgens de plaatselijke ethische Commissie (Etablissement Français du Sang, EFS, Nantes, procedure PLER NTS-2016-08). 1. isolatie van perifere bloed mononucleaire cellen Opmerking: Grondstof kunnen totale perifere bloed of cytapheresis monsters. Monsters mag niet ouder zijn dan 8 h en aangevuld met anticoagulantia (b.v., heparine). Verdun blo…

Representative Results

Vanaf PBMC van gezonde donoren, dit project presenteert de generatie van menselijke mAbs, die de peptide Pp65495 herkennen (Pp65, van menselijke cytomegalovirus) gepresenteerd door de grote histocompatibility complex klasse ik (MHC-ik) molecuul HLA – A * 0201 () HLA-A2). Deze mAbs kan onderscheid maken tussen deze complex en complexen die andere peptiden geladen op de dezelfde MHC-ik molecuul. PBMC werden gekleurd met…

Discussion

Het voorgestelde protocol is een krachtige methode voor het genereren van menselijke mAbs rechtstreeks vanuit Ag-specifieke B-cellen in het bloed circuleren. Het combineert drie belangrijke aspecten: (i) het gebruik van een tetrameer-geassocieerde magnetische verrijking, waarmee een ex vivo isolatie van zelfs zeldzame Ag-bindende B cellen; (ii) een gating strategie die gebruikmaakt van drie Ag tetramers (twee relevante enen en één irrelevant) geëtiketteerd met drie verschillende fluorochromes te isoleren, doo…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wij danken de Cytometry faciliteit “CytoCell” (SFR Santé, Biogenouest, Nantes) voor deskundige technische bijstand. Wij danken ook al het personeel van de productie van recombinante eiwitten (P2R) en IMPACT platformen (INSERM 1232 SFR Santé, Biogenouest, Nantes) voor hun technische ondersteuning. Wij danken Emmanuel Scotet en Richard Breathnach voor constructieve opmerkingen over het manuscript. Dit werk werd financieel ondersteund door het IHU-Cesti project gefinancierd door de Franse regering «Investissements d’Avenir» programma, beheerd door de Franse nationale onderzoek Bureau (ANR) (ANR-10-IBHU-005). Het IHU-Cesti project wordt ook ondersteund door de Nantes Métropole en Région Pays de la Loire. Dit werk werd gerealiseerd in het kader van het programma van de LabEX IGO ondersteund door de National Research Agency via de investering van het toekomstige programma ANR-11-LABX-0016-01.

Materials

HEK 293A cell line Thermo Fisher scientific R70507
DMEM (1X) Dulbecco's Modified Eagle Medium Gibco by life technologies 21969-035 (+) 4,5g/L D-Glucose
0,11g/L Sodium Pyruvate
(-) L-Glutmine
RPMI medium1640 (1X) Gibco by life technologies 31870-025
Bovine Serum Albumine (BSA) PAA K45-001
Nutridoma-SP Roche 11011375001 100X Conc
PBS-Phosphate Buffered Saline (10X) pH 7,4 Ambion AM9624
EDTA (Ethylenediaminetetraacetic acid) 0,5M pH=8 Invitrogen by Life Technologies 15575-020
Fetal Bovine serum (FBS) Dominique Dutscher S1810-500
Ficoll – lymphocytes separation medium EuroBio CMSMSL01-01 density 1,0777+/-0,001
streptavidin R-phycoerythrin conjugate Invitrogen by Life Technologies S21388 premiun grade 1mg/ml contains 5mM sodium azide
Streptavidin, allophycocyanin conjugate Invitrogen by thermoFisher scientific S32362 1mg/ml
2mM azide premium grade
Brilliant violet 421 streptavidin Biolegend 405225 conc : 0,5mg/ml
Anti-PE conjugated magnetic MicroBeads Miltenyi Biotec 130-048-801
Anti-APC conjugated magnetic MicroBeads Miltenyi Biotec 130-090-855
MidiMACs or QuadroMACS separotor Miltenyi Biotec 130-042-302/130-090-976
LS Columns Miltenyi Biotec 130-042-401
CD3 BV510 BD horizon BD Pharmingen / BD Biosciences 563109 Used dilution 1:20
CD19 FITC BD Pharmingen / BD Biosciences 345788 Used dilution 1:20
CD14 PerCPCy5.5 BD Pharmingen / BD Biosciences 561116 Used dilution 1:50
CD16 PerCPCy5.5 BD Pharmingen / BD Biosciences 338440 Used dilution 1:50
7AAD BD Pharmingen / BD Biosciences 51-68981E (559925) Used dilution 1:1000
FACS ARIA III Cell Sorter Cytometer BD Biosciences
8-strip PCR tubes Axygen 321-10-061
Racks for 96 microtubes Dominique Dutscher 45476
RNAseOUT Ribonuclease Inhibitor (recombinant) Invitrogen by thermoFisher scientific 10777-019 qty:5000U (40U/ul)
Distilled Water Dnase/Rnase Free Gibco 10977-035
Oligod(T)18 mRNA Primer New England BioLabs S1316S 5.0 A260unit
Random hexamers Invitrogen by thermoFisher scientific N8080127 qty : 50uM, 5nmoles
Superscript III Reverse transcriptase Invitrogen by thermoFisher scientific 18080-044 qty : 10000U (200U/ul)
GoTaq G2 Flexi DNA polymerase Promega M7805
dNTP Set, Molecular biology grade Thermo Scientific R0182 4*100umol
5LVH1 Eurofins ACAGGTGCCCACT
CCCAGGTGCAG
First round of PCR – Amplification of heavy chains – Outer primers – Forward Prmers
5LVH3 Eurofins AAGGTGTCCAGTG
TGARGTGCAG
First round of PCR – Amplification of heavy chains – Outer primers – Forward Prmers
5LVL4_6 Eurofins CCCAGATGGGTCC
TGTCCCAGGTGCAG
First round of PCR – Amplification of heavy chains – Outer primers – Forward Prmers
5LVH5 Eurofins CAAGGAGTCTGTT
CCGAGGTGCAG
First round of PCR – Amplification of heavy chains – Outer primers – Forward Prmers
3HuIgG_const_anti Eurofins TCTTGTCCACCTT
GGTGTTGCT
First round of PCR – Amplification of heavy chains – Outer primers -Reverse primers for human Ig- Bacteria PCR screening
3CuCH1 Eurofins GGGAATTCTCACA
GGAGACGA
First round of PCR – Amplification of heavy chains – Outer primers -Reverse primers for human Ig
5AgeIVH1_5_7 Eurofins CTGCAACCGGTGTACATTCC
GAGGTGCAGCTGGTGCAG
Second round of PCR – Amplification of heavy chains – Inner primers -Forward primers
5AgeIVH3 Eurofins CTGCAACCGGTGTACATTCT
GAGGTGCAGCTGGTGGAG
Second round of PCR – Amplification of heavy chains – Inner primers -Forward primers
5AgeIVH3_23 Eurofins CTGCAACCGGTGTACATTCT
GAGGTGCAGCTGTTGGAG
Second round of PCR – Amplification of heavy chains – Inner primers -Forward primers
5AgeIVH4 Eurofins CTGCAACCGGTGTACATTCC
CAGGTGCAGCTGCAGGAG
Second round of PCR – Amplification of heavy chains – Inner primers -Forward primers
5AgeIVH4_34 Eurofins CTGCAACCGGTGTACATTCC
CAGGTGCAGCTACAGCAGTG
Second round of PCR – Amplification of heavy chains – Inner primers -Forward primers
5AgeIVH1_18 Eurofins CTGCAACCGGTGTACATTCC
CAGGTTCAGCTGGTGCAG
Second round of PCR – Amplification of heavy chains – Inner primers -Forward primers
5AgeIVH1_24 Eurofins CTGCAACCGGTGTACATTCC
CAGGTCCAGCTGGTACAG
Second round of PCR – Amplification of heavy chains – Inner primers -Forward primers
5AgeIVH3__9_30_33 Eurofins CTGCAACCGGTGTACATTCT
GAAGTGCAGCTGGTGGAG
Second round of PCR – Amplification of heavy chains – Inner primers -Forward primers
5AgeIVH6_1 Eurofins CTGCAACCGGTGTACATTCC
CAGGTACAGCTGCAGCAG
Second round of PCR – Amplification of heavy chains – Inner primers -Forward primers
3SalIJH1_2_4_5 Eurofins TGCGAAGTCGACG
CTGAGGAGACGGTGACCAG
Second round of PCR – Amplification of heavy chains – Inner primers -Reverse primers
3SalIJH3 Eurofins TGCGAAGTCGACG
CTGAAGAGACGGTGACCATTG
Second round of PCR – Amplification of heavy chains – Inner primers -Reverse primers
3SalIJH6 Eurofins TGCGAAGTCGACG
CTGAGGAGACGGTGACCGTG
Second round of PCR – Amplification of heavy chains – Inner primers -Reverse primers
5'LVk1_2 Eurofins ATGAGGSTCCCYG
CTCAGCTGCTGG
First round of PCR – Amplification of light chains k – Outer primers -Forward primers
5'LVk3 Eurofins CTCTTCCTCCTGC
TACTCTGGCTCCCAG
First round of PCR – Amplification of light chains k – Outer primers -Forward primers
5'LVk4 Eurofins ATTTCTCTGTTGC
TCTGGATCTCTG
First round of PCR – Amplification of light chains k – Outer primers -Forward primers
3'Ck543_566 Eurofins GTTTCTCGTAGTC
TGCTTTGCTCA
First round of PCR – Amplification of light chains k – Outer primers -Reverse primers- Bacteria PCR screening
5'AgeIVk1 Eurofins CTGCAACCGGTGTACATTCT
GACATCCAGATGACCCAGTC
Second round of PCR – Amplification of light chains k – Inner primers -Forward primers
5'AgeIVk1_9_1–13 Eurofins TTGTGCTGCAACCGGTGTAC
ATTCAGACATCCAGTTGACCCAGTCT
Second round of PCR – Amplification of light chains k – Inner primers -Forward primers
5'AgeIVk1D_43_1_8 Eurofins CTGCAACCGGTGTACATTGT
GCCATCCGGATGACCCAGTC
Second round of PCR – Amplification of light chains k – Inner primers -Forward primers
5'AgeIVk2 Eurofins CTGCAACCGGTGTACATGGG
GATATTGTGATGACCCAGAC
Second round of PCR – Amplification of light chains k – Inner primers -Forward primers
5'AgeIVk2_28_2_30 Eurofins CTGCAACCGGTGTACATGGG
GATATTGTGATGACTCAGTC
Second round of PCR – Amplification of light chains k – Inner primers -Forward primers
5'AgeVk3_11_3D_11 Eurofins TTGTGCTGCAACCGGTGTAC
ATTCAGAAATTGTGTTGACACAGTC
Second round of PCR – Amplification of light chains k – Inner primers -Forward primers
5'AgeVk3_15_3D_15 Eurofins CTGCAACCGGTGTACATTCA
GAAATAGTGATGACGCAGTC
Second round of PCR – Amplification of light chains k – Inner primers -Forward primers
5'AgeVk3_20_3D_20 Eurofins TTGTGCTGCAACCGGTGTAC
ATTCAGAAATTGTGTTGACGCAGTCT
Second round of PCR – Amplification of light chains k – Inner primers -Forward primers
5'AgeVk4_1 Eurofins CTGCAACCGGTGTACATTCG
GACATCGTGATGACCCAGTC
Second round of PCR – Amplification of light chains k – Inner primers -Forward primers
3'BsiWIJk1_2_4 Eurofins GCCACCGTACGTT
TGATYTCCACCTTGGTC
Second round of PCR – Amplification of light chains k – Inner primers -Forward primers
3'BsiWIJk3 Eurofins GCCACCGTACGTT
TGATATCCACTTTGGTC
Second round of PCR – Amplification of light chains k – Inner primers -Forward primers
3'BsiWIJk5 Eurofins GCCACCGTACGTT
TAATCTCCAGTCGTGTC
Second round of PCR – Amplification of light chains k – Inner primers -Forward primers
5'LVl1 Eurofins GGTCCTGGGCCCA
GTCTGTGCTG
First round of PCR – Amplification of light chains λ – Outer primers -Forward primers
5'LVl2 Eurofins GGTCCTGGGCCCA
GTCTGCCCTG
First round of PCR – Amplification of light chains λ – Outer primers -Forward primers
5'LVl3 Eurofins GCTCTGTGACCTC
CTATGAGCTG
First round of PCR – Amplification of light chains λ – Outer primers -Forward primers
5'LVl4_5 Eurofins GGTCTCTCTCSCA
GCYTGTGCTG
First round of PCR – Amplification of light chains λ – Outer primers -Forward primers
5'LVl6 Eurofins GTTCTTGGGCCAA
TTTTATGCTG
First round of PCR – Amplification of light chains λ – Outer primers -Forward primers
5'LVl7 Eurofins GGTCCAATTCYCA
GGCTGTGGTG
First round of PCR – Amplification of light chains λ – Outer primers -Forward primers
5LVl8 Eurofins GAGTGGATTCTCA
GACTGTGGTG
First round of PCR – Amplification of light chains λ – Outer primers -Forward primers
3'Cl Eurofins CACCAGTGTGGCC
TTGTTGGCTTG
First round of PCR – Amplification of light chains λ – Outer primers -Forward primers
5'AgeIVl1 Eurofins CTGCTACCGGTTCCTGGGCC
CAGTCTGTGCTGACKCAG
Second round of PCR – Amplification of light chains λ – Inner primers -forward primers
5'AgeIVl2 Eurofins CTGCTACCGGTTCCTGGGCC
CAGTCTGCCCTGACTCAG
Second round of PCR – Amplification of light chains λ – Inner primers -forward primers
5'AgeIVl3 Eurofins CTGCTACCGGTTCTGTGACC
TCCTATGAGCTGACWCAG
Second round of PCR – Amplification of light chains λ – Inner primers -forward primers
5'AgeIVl4_5 Eurofins CTGCTACCGGTTCTCTCTCS
CAGCYTGTGCTGACTCA
Second round of PCR – Amplification of light chains λ – Inner primers -forward primers
5'AgeIVl6 Eurofins CTGCTACCGGTTCTTGGGCC
AATTTTATGCTGACTCAG
Second round of PCR – Amplification of light chains λ – Inner primers -forward primers
5'AgeIVl8 Eurofins CTGCTACCGGTTCCAATTCY
CAGRCTGTGGTGACYCAG
Second round of PCR – Amplification of light chains λ – Inner primers -forward primers
3'XhoICl Eurofins CTCCTCACTCGAG
GGYGGGAACAGAGTG
Second round of PCR – Amplification of light chains λ – Inner primers -Reverse primers – Bacteria PCR screening
Ab-vec-sense Eurofins GCTTCGTTAGAAC
GCGGCTAC
Bacteria PCR screening
QA Agarose-TM, Molecular Biology Grade MP Bio AGAH0500
NucleoFast 96 PCR Plate Macherey Nagel 743.100.100
Enzyme Age I HF New England Biolabs R3552L 20000U/ml
Enzyme SalI HF New England Biolabs R3138L 20000U/ml
Enzyme Xho I New England Biolabs R0146L 20000U/ml
Enzyme BSIWI New England Biolabs R0553L 10000U/ml
HCg1 (Genbank accession number FJ475055)
LCk (Genbank accession number FJ475056 )
LCl (Genbank accession number FJ517647)
T4 DNA ligase Invitrogen by thermoFisher scientific 15224.017 100U (1U/ul)
2X YT medium Sigma Aldrich Y1003-500ML
Ampicillin Sigma Aldrich 10835242001
LB (Luria Bertani) Broth (Lennox) Sigma Aldrich L3022-250G
Nucleospin Plasmid DNA, RNA and protein purification Macherey Nagel 740588.250
Jet PEI DNA transfection reagent PolyPlus 101-40
Flat bottom96-well plate Falcon 353072
V-bottom 96-well plate Nunc/Thermofisher 055142
Nunc easy 175 cm2 flasks Nunc/Thermofisher 12-562-000
ELISA/ELISPOT coating buffer eBiosciences 00-0044-59
Nunc maxisorp flat bottom 96 well ELISA plates Nunc/Thermofisher 44-2404-21 high protein binding
Anti-human IgG Ab conjugated to horseradish peroxidase (HRP) BD Pharmingen / BD Biosciences 55788
TMB substrate BD Biosciences 555214
Streptavidin Sigma S0677
1 mL-HiTrap protein A HP column GE Healthcare 17-0402-01
ÄKTA FPLC GE Healthcare 18190026
Superdex 200 10/300 GL column GE Healthcare 17517501
NGC Quest 10 Plus Chromatography System BioRad 7880003

References

  1. Buss, N. A., Henderson, S. J., McFarlane, M., Shenton, J. M., de Haan, L. Monoclonal antibody therapeutics: history and future. Curr Opin Pharmacol. 12 (5), 615-622 (2012).
  2. Park, J., Kwon, M., Shin, E. C. Immune checkpoint inhibitors for cancer treatment. Arch Pharm Res. 39 (11), 1577-1587 (2016).
  3. Pendley, C., Schantz, A., Wagner, C. Immunogenicity of therapeutic monoclonal antibodies. Curr Opin Mol Ther. 5 (2), 172-179 (2003).
  4. Kwakkenbos, M. J., et al. Generation of stable monoclonal antibody-producing B cell receptor-positive human memory B cells by genetic programming. Nat Med. 16 (1), 123-128 (2010).
  5. Tiller, T., et al. Efficient generation of monoclonal antibodies from single human B cells by single cell RT-PCR and expression vector cloning. J Immunol Methods. 329 (1-2), 112-124 (2008).
  6. Franz, B., May, K. F., Dranoff, G., Wucherpfennig, K. Ex vivo characterization and isolation of rare memory B cells with antigen tetramers. Blood. 118 (2), 348-357 (2011).
  7. Morris, L., et al. Isolation of a human anti-HIV gp41 membrane proximal region neutralizing antibody by antigen-specific single B cell sorting. PLoS One. 6 (9), e23532 (2011).
  8. Iizuka, A., et al. Identification of cytomegalovirus (CMV)pp65 antigen-specific human monoclonal antibodies using single B cell-based antibody gene cloning from melanoma patients. Immunol Lett. 135 (1-2), 64-73 (2011).
  9. Ouisse, L. H., et al. Antigen-specific single B cell sorting and expression-cloning from immunoglobulin humanized rats: a rapid and versatile method for the generation of high affinity and discriminative human monoclonal antibodies. BMC Biotechnol. 17 (1), 3 (2017).
  10. Kerkman, P. F., et al. Identification and characterisation of citrullinated antigen-specific B cells in peripheral blood of patients with rheumatoid arthritis. Ann Rheum Dis. , (2015).
  11. Hamilton, J. A., et al. General Approach for Tetramer-Based Identification of Autoantigen-Reactive B Cells: Characterization of La- and snRNP-Reactive B Cells in Autoimmune BXD2 Mice. J Immunol. 194 (10), 5022-5034 (2015).
  12. Sanjuan Nandin, I., et al. Novel in vitro booster vaccination to rapidly generate antigen-specific human monoclonal antibodies. J Exp Med. , (2017).
  13. Bowers, P. M., et al. Mammalian cell display for the discovery and optimization of antibody therapeutics. Methods. 65 (1), 44-56 (2014).

Play Video

Cite This Article
Devilder, M., Moyon, M., Saulquin, X., Gautreau-Rolland, L. Generation of Discriminative Human Monoclonal Antibodies from Rare Antigen-specific B Cells Circulating in Blood. J. Vis. Exp. (132), e56508, doi:10.3791/56508 (2018).

View Video