ForteBio Octet 技術平台於 COVID-19 上應用
ForteBio 公司位於美國加州，屬於 Sartorius 公司旗下的一個獨立業務部，提供生物分子分析解決方案，包括在各批次階段樣品中即時蛋白質定量，或是分析生物分子相互作用，提供有關結合親和力，結合動力學 (kon、koff 及 KD 值) 和濃度的信息。公司產品包括儀器，軟體，生物感測探針和服務，目標客戶群則包含學術研究機構、政府機關及生技產業中，進行藥物研究，開發和製造等相關的部門單位。通過創新技術和工業流程解決方案 (圖一)，避免早期生物製劑開發中的障礙，最終期望能加速治療疾病的各種重要生物製劑開發的時間流程。
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隨著全球 COVID-19 疫情發展，ForteBio 公司的 Octet 分析平台，也在 SARS-CoV2 的研究上佔有一席重要地位。Octet 分析平台於闡明 COVID-19 病毒顆粒對於受體的結合動力學與親和力、各式抗體的中和與阻斷作用，抑或是在病毒效價評估上，都提供了快速且可信賴的實驗結果。
例如，利用 Octet 分析平台，可以區分細胞表面受質 ACE2 與 SARS-CoV-2 或 SARS-CoV 的 S 蛋白親和力不同（圖二）。在抗體結合力研究上，利用 Octet 系統評估抗 SARS CoV 抗體，與 SARS-CoV2 S 蛋白的交叉反應性，結果顯示對 SARS-CoV 具有特異性結合的人類單株抗體 CR3022，可與 SARS-CoV2 RBD 有效結合，此項研究對於開發抗病毒治劑及疫苗至關重要。對於在抗原表位上的研究 (Epitope binning)，使用 Octet 系統進行 18 種抗體的競爭結合測試，結果顯示 18 種抗體可以區分成獨立三群，彼此之間無競爭性，分群結果可作為多效價治療組合時參考依據。
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圖二、ACE2 與 SARS-CoV-2 或 SARS-CoV 的 S 蛋白具不同親和力(1)。
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圖三、抗 SARS-CoV 抗體與 SARS-CoV2 S 蛋白交互反應分析(5)。
Octet 分析平台依據機型不同，可選擇 96 孔或 384 孔盤形式上樣，高通量分析與可重複使用樣品的特性，提高了精確性和可重複性。利用 Octet 分析平台進行疫苗/抗原-抗體結合測量，更可以將原本需要數天的單向免疫擴散實驗（Single Radial Immunodiffusion, SRID）流程，縮短到了幾個小時即可完成（表一），二種實驗方法之間的關聯性良好，顯示 Octet 確實可以取代傳統 SRID 分析方法 (表二)。
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表一、比較 SRID 與 Octet 分析平台所需時間(11)。
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表二、SRID 與 Octet 分析平台於病毒顆粒實驗分析數據(11)。
更多的國際期刊列表如下頁表三。參考欲研究的實驗對象分子，搭配合適的感測探針 (Biosensor) 種類，讓您的 COVID-19 研究也能事半功倍。
|
Ref |
Analyte(s) |
Immobilized Ligand(s) |
Virus species |
Assay Focus |
Biosensor |
|
1 |
ACE2 |
Fc-tagged SARS CoV-2 RBD |
SARS CoV-2 |
Cross-reactivity and receptor binding |
AHC |
|
2 |
ACE2 |
SARS-CoV-2 SB SARS-CoV SB |
SARS CoV-2 |
Receptor binding |
HIS1K |
|
3 |
mAb, MERS S protein, VHH |
SARS CoV-2 S1, SARS CoV-2 RBD |
SARS CoV-2 |
VHH and mAb binding assessment, Epitope binning |
AR2G |
|
4 |
Fab, IgG |
SARS CoV-2 S protein, SARS CoV-2 RBS |
SARS CoV-2 |
FAB, IgG binding characterization |
HIS1K |
|
5 |
ACE2, SARS-CoV RBD |
SARS-CoV-specific neutralizing antibodies |
SARS CoV-2 |
Cross-reactivity binding |
SA |
|
6 |
Antibodies |
Biotin-Recombinant SARS-CoV S1 protein |
SARS CoV-2 |
Neutralization antibody assessment |
SA |
|
7 |
FAB, ACE2, SARS S protein |
mAb, ACE2 |
SARS CoV-2 |
Receptor binding, antibody reactivity, competition assays |
AHC, HIS1K |
|
8 |
SARS CoV-2 RBD |
Inhibitor Peptide |
SARS CoV-2 |
Peptide inhibitor development |
SA |
|
9 |
mAb |
S1B and SARS Secto domains |
SARS CoV and SARS CoV-2 |
Antibody reactivity assessment |
HIS1K |
|
10 |
SARS CoV-2 RBD, SARS CoV RBD, mAbs, FAB |
mAbs, SARS CoV-2 RBD, SARS CoV RBD |
SARS CoV and SARS CoV-2 |
Antibody binding characterization, epitope binning, competition binding |
Protein A, HIS2, HIS1K |
表三、Octet 分析平台於 COVID-19 研究上應用(12)。
參考資料
- https://science.sciencemag.org/content/367/6483/1260
- https://www.cell.com/cell/pdf/S0092-8674(20)30262-2.pdf
- https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.03.30.015990v1
- https://science.sciencemag.org/content/368/6491/630
- https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/22221751.2020.1729069
- https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.02.16.951723v1
- https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.03.15.992883v1
- https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.03.19.999318v1
- https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.03.11.987958v1
- https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.04.07.023903v3
- https://www.fortebio.com/sites/default/files/en/assets/app-note/fast-and-high-precision-influenza-vaccine-potency-assay.pdf
- https://www.fortebio.com/covid19research
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