靶向核酸小分子发现：Cell-SELEX技术-适配体发现技术专题-泰克生物—酵母与噬菌体展示CRO，纳米抗体与抗体药物开发专家

靶向核酸小分子发现：Cell-SELEX技术

背景

我们都知晓钥匙配锁的道理，研究靶向药就是一把能够精准打开或者锁死疾病的“钥匙”，但如果连“锁”长什么样都不知道呢？很多疾病尤其是癌细胞，表面有很多未知的靶点，常规方法就是纯化出单一抗原，在针对该蛋白设计实验筛选药物，整个流程费时费力。还会出现因为在体外纯化的抗原可能会破坏其天然结构，而导致失败的情况。

Cell-SELEX技术便应用而生，该技术的核心是核酸适配体，核酸适配体是一段短的DNA或者RNA链。因为适配体能折叠形成复杂的三维结构，能够高亲和力、高特异性“抓取”（靶蛋白），又称之为化学抗体，比传统抗体相比具有更小的尺寸、更好的组织渗透、更高的热稳定性、更低的免疫原性、更容易的生产、更低的合成成本以及促进与不同功能部分的偶联或修饰^【1】。可以针对包括蛋白质、细胞、微生物和化合物在内的广泛靶分子进行选择。因此适配体在生物标志物的发现、诊断、成像领域中为传统抗体的有力替代。

原理

该技术三个主要步骤组成，如图所示^【2】，在前几轮为充分富集阳性适配体，首先起始核酸适配体文库会与目标细胞在特定时间、条件内进行孵育；其次通过几次洗涤后，未结合的适配体被清除，而结合的适配体则被留下，最后通过PCR扩增可以形成下一轮新的起始文库。除了上述正向筛选，为保证结果的准确性和特异性，在后几轮还引入反向筛选，指的是将无靶标细胞（阴性细胞）与洗脱出的适配体一起孵育，与阴性细胞结合的非特异性适配体被清除，PCR扩增未结合的序列，该序列组建的文库再次作为下一轮筛选的起点，一般重复8-15轮。

图1 Cell-SELEX原理模式图

优点与应用

1. 细胞表面包含多种分子，结构复杂，可针对多目标筛选适配体；2.细胞表面的分子构象成天然状态，修饰和正确构象；3.适配体文库可能筛选出全新的、未知膜蛋白。

基于该技术可以应用到靶向药物的开发，以适配体为导向精准攻击癌细胞；可依据适配体开发出试剂盒，用于癌症的诊断治疗；作为一种新型的分子探针，实时观察膜蛋白的动态。

挑战与前景

Cell-SELEX自身仍然存留许多的问题。例如该技术整个筛选流程较为漫长，且由于循环次数多而工作量很大；另外由于细胞表面分子的复杂性，很难对在体内的筛选形成标准化流程。因此我们需要优化该技术筛选适配体的流程。在未来，随着科学技术的进一步发展，希望可以和人工智能相结合，我们可以利用AI强大的计算和分析能力来预测适配体的结构，从而并减少循环次数，缩短研发时间，降低成本。

泰克生物科技（天津）有限公司建立了完善的核酸适配体筛选平台，致力于为全球科学家提供高质量的适配体发现服务，包括文库设计、SELEX筛选、候选序列测序与表征、亲和力验证（通过BLI、SPR或流式细胞术）以及下游功能验证等一站式服务。我们顺应生命科学发展的需求，为客户开发针对难治性疾病靶点的创新靶向治疗工具，为客户的科研项目提供有力支持。

参考文献

[1] Bayat P,Nosrati R,Alibolandi M, et al. SELEX methods on the road to protein targeting with nucleic acid aptamers. Biochimie. 2018;

[2] Chen C,Zhou S,Cai Y, et al. Nucleic acid aptamer application in diagnosis and therapy of colorectal cancer based on cell-SELEX technology. NPJ Precis Oncol. 2017;1 (1):37.

上一篇:令人充满希望的新型癌症治疗策略——适配体药物偶联物（ApDC）下一篇:无!