羊驼VHH纳米抗体快速发现新方案｜Hypercell单B细胞分选系统实现高通量单细胞抗体筛选

摘要纳米抗体VHH因具备分子量小、稳定性高、组织穿透性强以及可识别隐蔽表位等优势近年来在抗体药物研发、ADC、CAR-T、双特异性抗体及体外诊断等领域受到广泛关注。然而传统羊驼VHH发现流程往往依赖噬菌体展示与文库筛选不仅周期长而且容易丢失稀有高亲和力克隆。本文结合上海某药企真实项目案例系统介绍涛烜科学 Hypercell 高通量单B细胞分选系统在羊驼VHH抗体快速发现中的应用流程包括羊驼PBMC制备、B细胞激活、液滴微流控单细胞包裹、高通量功能分选、NGS测序及AbFinder生信分析等关键步骤并展示其在膜蛋白靶点纳米抗体开发中的真实数据表现。结果显示Hypercell系统可实现单日完成高通量功能分选并在约2周内获得特异性VHH序列为纳米抗体研发提供更高效、更灵敏、更接近天然免疫应答的解决方案。关键词单B细胞筛选、单细胞筛选、单B细胞分选、B细胞抗体发现、B细胞抗体筛选、羊驼纳米抗体、单B细胞分选、纳米抗体筛选、VHH抗体发现、抗体药物研发、涛烜Hypercell、纳米抗体快速筛选药企实战验证Hypercell单B细胞分选系统如何快速实现羊驼VHH抗体发现纳米抗体VHH近年来已成为全球抗体药物研发的重要方向之一。相比传统IgG抗体来源于羊驼等驼科动物的VHH抗体具有结构简单、分子量小、稳定性高、组织穿透能力强以及能够识别传统抗体难以结合的隐蔽表位等优势因此在肿瘤、感染、自身免疫疾病、ADC药物、CAR-T以及体外诊断等领域均展现出巨大潜力。随着纳米抗体相关药物不断推进临床与商业化如何更快速、更高效地获得高亲和力、高特异性的VHH抗体已经成为越来越多药企与科研机构关注的核心问题。然而传统VHH抗体发现技术往往依赖噬菌体展示、酵母展示或杂交瘤等经典路线这类方法通常需要经历多轮筛选、扩增、淘选与验证不仅整体周期长而且在筛选过程中容易因文库偏好性导致稀有高亲和力克隆丢失。此外传统流程对人工操作依赖较强不同实验人员之间重复性差也进一步增加了抗体发现项目的不确定性。在膜蛋白、GPCR等复杂靶点开发过程中这类问题尤为明显。为解决传统纳米抗体开发流程中的效率瓶颈涛烜科学推出了 Hypercell 高通量单细胞分选系统通过微流控液滴单细胞技术将羊驼PBMC处理、B细胞激活、单细胞液滴包裹、功能筛选、建库测序与生信分析整合为一套端到端工作流实现从功能阳性B细胞直接获取天然VHH抗体序列大幅提升抗体发现效率与成功率。相关方案目前已在真实药企项目中完成验证并获得了较高阳性率与优秀的数据表现。项目背景真实药企羊驼VHH抗体开发案例本次案例来自上海某药企其项目目标为针对23.3kDa膜蛋白胞外结构域开展羊驼纳米抗体VHH快速发现。实验样本来源于羊驼PBMC经B细胞富集与激活后进入后续单细胞筛选流程下游采用NGS Bulk测序结合AbFinder™生信分析平台完成抗体序列筛选与候选验证。传统方案在此类项目中通常面临多个典型痛点包括筛选周期长、功能阳性克隆检出率低、稀有高亲和力克隆容易丢失以及扩增过程中出现明显偏好性等问题。尤其在膜蛋白靶点项目中由于抗原构象复杂传统文库筛选往往难以完整保留天然免疫系统中的真实高亲和力克隆。而 Hypercell 系统则通过“功能优先”的策略在单细胞水平直接检测抗体分泌与抗原结合信号从而实现更加接近天然免疫环境的VHH筛选模式。19天快速完成从羊驼PBMC到阳性VHH序列在本次项目中Hypercell系统仅用19天便完成了从样本处理到阳性VHH序列发现的完整流程显著缩短了传统纳米抗体开发周期。首先在Day1阶段研究人员完成了抗原生物素化以及DRB微球偶联并对羊驼血清开展PODs信号质控。结果显示客户样本呈现明显阳性信号确认满足后续上机筛选条件。随后在Day2至Day7阶段项目团队从羊驼PBMC中高效富集B细胞并进行体外激活。经过激活培养后获得Ag记忆B细胞约204M细胞纯度达到45.4%且细胞活率与状态均满足后续微流控液滴单细胞包裹要求。在Day8阶段研究人员使用Hypercell系统完成单细胞液滴包裹并进行1.5小时孵育。实验过程中系统质控指标表现稳定λ值约为0.15总细胞数约450k同时背景信号较弱、阳性信号清晰为后续高通量筛选提供了良好基础。Day9阶段则进入关键的高通量功能分选环节。项目使用 Hypercell SM66 系统开展单细胞功能筛选整个过程中的硬件、芯片与耗材均保持稳定运行。最终实验共获得2257个功能阳性HitCluster size达到8signal contrast达到80随后完成破乳回收并以Trizol保存目标细胞用于后续建库测序。后续约10天内项目团队完成NGS建库测序与序列分析共获得抗体序列1020条其中初步验证50条后成功获得27条阳性序列且整体序列多样性较高亲和力表现优异可直接进入后续表达与功能验证阶段。羊驼单B抗体发现流程示意图核心实验数据高Hit、高阳性率、高成功率从整体实验结果来看本项目展示了Hypercell系统在羊驼VHH抗体开发中的高通量与高阳性率优势。项目最终获得分选总Hit数2557个拼接有效序列1631条初步验证序列29条其中单阳性序列达到25条占比约86%双阳性序列达到28条占比约96%。从样本到阳性序列整体周期约为29天相比传统噬菌体展示等方法大幅缩短。这类结果说明通过单细胞功能筛选策略可以有效提高真正具有功能活性的天然VHH克隆检出率同时减少传统文库构建与多轮淘选带来的时间消耗与序列偏差。上海某药企真实实验数据报告数据来源上海某药企羊驼PBMC激活与上机实验真实报告Hypercell系统为何适合羊驼VHH抗体开发相比传统纳米抗体筛选技术Hypercell系统在多个关键维度上展现出明显优势。首先在研发效率方面Hypercell可实现单日完成单细胞包裹、孵育、检测、分选与回收大幅缩短整体workflow时间。在真实项目中从PBMC到阳性VHH序列通常仅需约2周相较传统方案提速可达到5-10倍。其次Hypercell采用功能优先策略在液滴内部直接检测抗体分泌与抗原结合双信号因此能够更有效保留体内天然亲和力成熟的VHH克隆同时避免传统文库扩增过程中的偏好性问题。此外由于系统具备较高信噪比即使是弱阳性克隆也不容易丢失从而进一步提升高价值抗体发现概率。在通量方面Hypercell系统单次可处理数十万级别细胞通过微流控液滴实现真正单克隆包裹有效降低交叉干扰风险。与此同时系统还具备较完善的信号质控机制可确保整体筛选结果的稳定性与可靠性。值得注意的是该系统还可无缝对接下游10x Genomics等单细胞测序平台并结合AbFinder等生信分析工具快速完成序列聚类、亲和力预测以及候选排序实现从细胞到序列再到验证的一站式闭环流程。此外Hypercell系统还针对羊驼PBMC与驼科VHH抗体进行了专项优化可兼容新鲜或冻存PBMC样本对纳米抗体研发场景具有较高适配性。纳米抗体研发正在进入“单细胞功能筛选”时代随着抗体药物研发逐渐向复杂靶点、高难度膜蛋白以及创新分子方向发展传统依赖文库筛选的纳米抗体开发模式正在面临越来越大的挑战。相比之下以 Hypercell 为代表的高通量单细胞功能筛选平台能够更加真实地保留天然免疫系统中的功能克隆同时实现更高效率、更高灵敏度与更短开发周期。对于布局纳米抗体药物、双特异性抗体、ADC、CAR以及创新诊断试剂的药企与科研机构而言这类平台不仅能够显著缩短研发周期也有助于提高抗体发现成功率并降低整体研发成本。目前关于 Hypercell 高通量单细胞分选系统、羊驼VHH抗体发现以及单细胞抗体筛选等相关技术方案也已有越来越多研究机构开始关注和应用。相关技术资料可参考https://www.mine-bio.com/Bioelectronica/?utm_sourcecsdnutm_mediumreferralutm_campaignhypercell_article关于技术来源本文基于涛烜科学 Bioelectronica Hypercell、Hypercell单B细胞分选系统、羊驼VHH抗体发现方案、单细胞抗体筛选系统、高通量单细胞分选、纳米抗体发现等相关公开资料、参考文献曼博生物整理发布。