Microfluidics-enabled fluorescence-activated cell sorting of single pathogen-specific antibody secreting cells for the rapid discovery of monoclonal antibodies
Microfluidics-enabled fluorescence-activated cell sorting of single pathogen-specific antibody secreting cells for the rapid discovery of monoclonal antibodies
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利用微流控技术对单一病原体特异性抗体分泌细胞进行荧光激活细胞分选，以快速发现单克隆抗体
DOI：
10.1101/2023.01.10.523494
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Fischer K
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Fischer K
单克隆抗体越来越多地用于预防和治疗病毒感染，在大流行应对工作中发挥着关键作用。抗体分泌细胞（ASC、浆细胞和浆母细胞）是具有治疗潜力的高亲和力抗体的极好来源。目前研究抗原特异性 ASC 的方法要么通量低，需要昂贵且劳动密集型的筛选，要么技术要求高，因此无法为更广泛的研究界所利用。在这里，我们提出了一种从 ASC 中快速发现单克隆抗体的简单技术：我们将单细胞的微流体封装结合到抗体捕获水凝胶中，并通过传统流式细胞术进行抗原诱饵分选。利用我们的技术，我们在两周内筛选了数百万只小鼠和人类ASC，并获得了具有高亲和力（pM）和中和能力（<100 ng/mL）的抗SARS-CoV-2单克隆抗体，且命中率很高（>85%）。通过促进进入未充分探索的 ASC 区室，我们能够快速有效地发现抗体，并对保护性抗体的生成进行免疫学研究。
Monoclonal antibodies are increasingly used to prevent and treat viral infections, playing a pivotal role in pandemic response efforts. Antibody secreting cells (ASCs, plasma cells and plasmablasts) are an excellent source of high-affinity antibodies with therapeutic potential. Current methodologies to study antigen-specific ASCs either have low throughput, require expensive and labour-intensive screening or are technically demanding and therefore not accessible to the wider research community. Here, we present a straightforward technology for the rapid discovery of monoclonal antibodies from ASCs: we combine microfluidic encapsulation of single cells into an antibody capture hydrogel with antigen bait sorting by conventional flow cytometry. With our technology, we screened millions of mouse and human ASCs and obtained anti-SARS-CoV-2 monoclonal antibodies with high affinity (pM) and neutralising capacity (<100 ng/mL) in two weeks with a high hit rate (>85%). By facilitating access into the underexplored ASC compartment, we enable fast and efficient antibody discovery as well as immunological studies into the generation of protective antibodies.
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H. Kishi;A. Jin;Tatsuhiko Ozawa;K. Tajiri;Tsutomu Obata;A. Muraguchi
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