ヒトin vitro抗体ライブラリーの広範なエピトープカバレッジ

治療抗体の成功した発見は、抗原によって提示される分子エピトープの多様性を標的とする適切な親和性バインダーの同定にかかっています。このような広範な「エピトープカバレッジ」をもたらす抗体キャンペーンは、候補者を希望の生物学的機能を特定する可能性を高めます。したがって、エピトープビニングアッセイは、初期の発見段階で使用され、エピトープファミリーまたは「ビン」に抗体を分割し、さらなる特性評価と最適化のためにリードを優先します。ここで説明する共同プログラムは、ヘンエッグホワイトリゾチーム（HEL）をモデル抗原として使用し、3つの重要な機能を組み合わせたもの：1）in vitro抗体ライブラリから選択された多様な抗体のパネルへのアクセス。2）最先端のハイスループットエピトープビニングの適用。3）公開された抗体の徹底的なセットであるHEL CO-CRYSTAL構造を参照して、エピトープビニングデータの分析と解釈。ライブラリと文献からのクローンを含む抗体の大きなマージパネルでのビニング実験により、ライブラリクローンの推定されたエピトープは、既知の構造エピトープと重なり合って伸びていることが明らかになりました。私たちの分析により、一般的にタンパク質抗原に提案されているように、HELの溶媒に露出した表面のほぼ全体が抗原性であることが明らかになりました。このデータはさらに、合成抗体レパートリーが動物の予防接種から得られたものと同じように広いエピトープカバレッジを提供することを実証しました。この研究は、ますますハイスループットのビニング方法とその幅広い有用性によって寄与される分子洞察を強調し、機能的エピトープの多様なセットを表す治療抗体の発見を導きます。

Successful discovery of therapeutic antibodies hinges on the identification of appropriate affinity binders targeting a diversity of molecular epitopes presented by the antigen. Antibody campaigns that yield such broad "epitope coverage" increase the likelihood of identifying candidates with the desired biological functions. Accordingly, epitope binning assays are employed in the early discovery stages to partition antibodies into epitope families or "bins" and prioritize leads for further characterization and optimization. The collaborative program described here, which used hen egg white lysozyme (HEL) as a model antigen, combined 3 key capabilities: 1) access to a diverse panel of antibodies selected from a human in vitro antibody library; 2) application of state-of-the-art high-throughput epitope binning; and 3) analysis and interpretation of the epitope binning data with reference to an exhaustive set of published antibody:HEL co-crystal structures. Binning experiments on a large merged panel of antibodies containing clones from the library and the literature revealed that the inferred epitopes for the library clones overlapped with, and extended beyond, the known structural epitopes. Our analysis revealed that nearly the entire solvent-exposed surface of HEL is antigenic, as has been proposed for protein antigens in general. The data further demonstrated that synthetic antibody repertoires provide as wide epitope coverage as those obtained from animal immunizations. The work highlights molecular insights contributed by increasingly higher-throughput binning methods and their broad utility to guide the discovery of therapeutic antibodies representing a diverse set of functional epitopes.