噬菌體靠10,000倍回覆突變下注,EBV人源化抗體首現
噬菌體通過 SSR 的 10,000 倍回覆突變實現賭注對沖,EBV 人源化抗體在體內阻止腫瘤,疫苗多路線推進。
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噬菌體故意讓一部分子代壞掉
Jolene 介紹 Nature Microbiology 論文:噬菌體基因中的同聚核苷酸重複(SSR)在複製時容易發生滑移,導致插入或缺失,從而改變閱讀框。這意味著子代中總有一部分個體無法正常製造蛋白。這種隨機性正是賭注 hedging 的基礎:大多數序列適應當前環境,但持續存在的低水平變體一旦遇到環境劇變,就可能成為倖存者。群體以微小代價換取長期生存能力。
— Jolene Ramsey不必預先適應:回覆突變快 1 萬倍
論文測定了 SSR 區域的回覆突變頻率,結果比普通點突變高出約 10,000 倍。這個數量級意味著噬菌體能在極短的代際內快速打開或關閉某個基因的功能,而不是等待罕見點突變。Jolene 強調,這種機制讓群體在環境變化時無須預先適應,而是通過持續生成的多樣性等待被環境選中。
— Jolene RamseyT7 一個 SSR 都沒有,下注不是標配
在 Basel 噬菌體庫中,T7 基因組沒有 SSR。Rich 評論說 T7 是「businesslike」,直來直去,沒有這些花哨機制。這反襯出 SSR 並非所有噬菌體的標配,而是某些譜系在特定生態位中的進化策略。即使是同一宿主下的烈性噬菌體,基因組織方式也可以截然不同。
— Rich Condit人源化的難點不在可變區,在恆定區
把小鼠抗體改造成人源化抗體時,可變區與恆定區之間存在衝突,需要有人花數年時間調整恆定區以兼容可變區,才能製成治療性抗體。Brienne 說這是她的頓悟時刻,她原本不明白為什麼必須用小鼠。Vincent 補充,直接用人類抗體可能找不到想要的抗體,而小鼠平臺的優勢在於可以篩選大量克隆並改造抗原,獲得完整的 B 細胞克隆多樣化過程,之後仍需經典雜交瘤技術獲得單克隆抗體。
— Brienne, Vincent雜交瘤篩到最後,只剩 10 個抗體
研究組用重組 GP350 和 GP42 免疫小鼠,製備雜交瘤,鋪 384 孔板,用抗原偶聯磁珠進行高通量流式篩選,檢測結合與抑制感染能力。陽性克隆經亞克隆和重鏈/輕鏈基因測序,隨後表達重組人 IgG1 抗體。最終獲得 2 個 GP350 結合抗體和 8 個 GP42 中和抗體。整個流程展示了從動物免疫到重組抗體的完整路徑。
— Vincent抗體在活體內也擋住了 EBV 攻毒
在兩種免疫缺陷小鼠中植入人 CD34+ 造血幹細胞,腹腔注射 500 微克抗體(ATX42-2、ATX350-2、MO1 等),再靜脈攻毒 EBV,觀察 11 周。結果顯示,這些抗體能防止腫瘤形成、抑制病毒 DNA 複製並阻止脾腫大。ATX42-2 和 MO1 處理的小鼠脾臟中檢測不到 EBER 陽性細胞。這意味著人類抗體在活體內對 EBV 攻毒有保護作用,而不只是體外中和。
— Vincent鋁佐劑亞單位已死,納米顆粒疫苗還活著
GP350 亞單位疫苗加鋁佐劑在試驗中未能產生保護性免疫;GP42 構象多變,難以誘導正確抗體。但已有 GP350 鐵蛋白納米顆粒疫苗一期顯示安全且免疫原性,血清陽性參與者至 540 天未感染 EBV。另有 GH/GP42 鐵蛋白納米顆粒和 Moderna 的 mRNA 疫苗(含四種抗原)在研。Vincent 對論文未嘗試 GP350 與 GP42 抗體的組合表示失望。
— Vincent反疫苗或許不缺信息,缺的是思考意願
Vincent 重推《思考,快與慢》,引用 Joshua Reynolds 名言「There is no expedient to which a man will not resort to avoid the real labor of thinking.」他認為認知經濟可能部分解釋反科學、反疫苗的態度:深度思考耗能,人們傾向省力的類型一思考。他緊接著說「那是懶惰,是認知懶惰」。這個觀點把科學傳播困境歸結為人類的默認認知模式,而非單純的信息缺失。
— Vincent原話 · 已逐字校驗
the frequencies were quite different. I think they said it was 10,000fold different reversion frequency.
頻率差異很大。我想他們說的是 10,000 倍的回覆突變頻率差異。
Jolene Ramsey21:19
Oh, and what I was disappointed that they didn't try the combination of the two, 350 and 42.
哦,讓我失望的是他們沒有嘗試350和42這兩種抗體的組合。
Vincent1:08:08
it's the first time that we've got these kinds of antibodies, human antibodies, right?
這是我們第一次獲得這類抗體,人類抗體,對吧?
Vincent1:12:13
There is no expedient to which a man will not resort to avoid the real labor of thinking.
為了逃避真正的思考勞動,人們會不擇手段。
Vincent1:43:45
數字與實體
| 回覆突變頻率差異 | 10,000倍 | 21:19 |
| EBV 每年新發癌症病例 | 358,000 | 42:36 |
| EBV 每年死亡人數 | 209,000 | 42:36 |
| GP350結合抗體數量 | 2 | 55:47 |
| GP42中和抗體數量 | 8 | 55:47 |
| 抗體注射劑量 | 500微克 | 1:05:01 |
| 觀察週數 | 11周 | 1:05:01 |
| 卡西尼號發射年份 | 1997 | 1:38:41 |
| 卡西尼號到達土星耗時 | 7年 | 1:38:41 |
| 卡西尼號墜毀年份 | 2017 | 1:38:41 |
| 土星衛星數量 | 260 | 1:39:41 |
術語
- SSR簡單序列重複
- 基因中重複的核苷酸序列,複製時易發生滑移導致插入/缺失。
- bet-hedging賭注對沖
- 群體同時維持多種表型以應對環境變化的進化策略。
- contingency locus隨機應變位點
- 通過高突變率在群體中產生變異的基因組區域。
- hybridoma雜交瘤
- 骨髓瘤細胞與B細胞融合產生的永生化細胞系,用於生產單克隆抗體。
收聽指南
從事噬菌體或抗體研究的科研人員、關注 EBV 疫苗進展的投資人,以及想理解科學傳播困境的工程師。
前半小時的噬菌體細節較偏基礎,只看抗體研發可從 50:44 開始。