膜蛋白CAR阳性率检测难题,用PeptiNanodisc一招破解!

1. CAR阳性率检测

在CAR-T细胞治疗日益成熟的今天,如何准确评估CAR在T细胞表面的表达水平,已成为临床前质控、放行标准以及疗效预测的关键环节。其中,“CAR阳性率”(%CAR⁺)作为最直观的指标,通常通过流式细胞术、ELISA等手段检测CAR对其靶抗原的结合能力。

为了准确检测 CAR 在细胞表面的表达情况,研究人员目前常采用以下几种类型的试剂,各有其特点与适用场景。

  • Protein L

Protein L是一种常用的通用性检测试剂,能够与抗体的κ轻链结合。它可检测多种不同靶点构建的CAR-T细胞,操作简便,适配性较强。然而,其识别范围有限,仅能识别人源VκⅠ、VκⅢ和VκⅣ亚型以及鼠源VκⅠ亚型,无法识别VκⅡ亚型和大部分鼠源Ig的其他亚型轻链,因此在某些构建背景下存在检测盲区。

  • Anti-Fab抗体

lAnti-Fab抗体能够识别抗体Fab区域,具备一定的通用性,也常用于检测不同靶点的CAR构建。然而,这类试剂通常来源于多克隆抗体,导致背景值较高、批间差异性大,且商品化产品质量参差不齐,影响数据的重复性和准确性。

  • Anti-idiotype抗体

Anti-idiotype抗体是一种高度特异性的工具,可直接识别scFv结构中的抗原结合位点。这类抗体具备高特异性、高灵敏度、低背景等优点,是CAR特异性检测的理想选择。但受限于其高度专属性,市售产品稀缺,往往需要定制开发,周期较长(一般为6个月左右),不适用于快速筛查或标准质控流程。

  • 靶点蛋白

l靶点蛋白作为检测工具也是常用策略之一。该方法依赖CAR结构中scFv与目标抗原的结合特性,因而具备良好的靶点专属性,可在一定程度上评估CAR与靶标的功能性结合能力。但其检测灵敏度会受到scFv与靶蛋白之间亲和力的显著影响,若亲和力较弱,可能导致信号不强或假阴性。此外,靶点蛋白的纯度、构象是否正确等因素也直接影响检测结果。

然而,检测的准确性高度依赖于所用抗原蛋白的结构完整性与构象保真度。目前常用的靶抗原检测材料主要包括:

  • 可溶蛋白片段:如胞外区Fc融合蛋白,结构不完整、构象不稳定;
  • 细胞系或细胞膜表达系统:批次差异大、背景信号高、操作复杂;
  • MSP纳米盘重构膜蛋白:需共组装脂质,构建步骤繁琐,受脂组影响较大。

在此背景下,如何以简便、稳定的方式展示天然构象的跨膜蛋白,成为CAR阳性率检测的突破点。为实现更真实、稳定且高通量的CAR阳性率评估,亟需一种能够精准重现靶抗原天然构象、简化操作流程、降低检测背景的新型工具。PeptiNanodisc平台应运而生,以其独特的短肽自组装机制,为跨膜蛋白在CAR检测中的展示提供了全新解决方案。

2. PeptiNanodisc&CAR阳性率检测

PeptiNanodisc 是一种基于短肽自组装的膜蛋白重构平台,由两段人工设计的 amphipathic α-肽包裹目标膜蛋白形成纳米盘,无需添加脂质或膜支撑蛋白。该技术可稳定重构多类膜蛋白,尤其适合呈现天然构象的跨膜靶点,用于 CAR-T 细胞检测等功能研究。

2.1 什么是PeptiNanodisc?

PeptiNanodisc,是利用特殊肽段包裹住膜蛋白的疏水部分(类似于肽盘),从而保护其不受水溶液的影响。由于不存在磷脂和去垢剂,利用PeptiNanodisc平台表达出的膜蛋白可以用于细胞实验。而且,理论上肽盘可以像‘通用支架’一样,适用于各种膜蛋白,不受蛋白大小限制。该技术可稳定重构多类膜蛋白,尤其适合呈现天然构象的跨膜靶点,用于 CAR-T 细胞检测等功能研究。

Fig 1. Assembly of PeptiNanodisc.

2.2 PeptiNanodisc优势

在CAR-T检测体系中,一个优秀的靶抗原材料必须满足三大核心标准:结构真实、检测稳定、适配性强。PeptiNanodisc 正是在这三方面同时实现突破,为CAR阳性率检测带来了多个关键优势:

2.2.1 真实构象还原 —— 展示完整的跨膜结构

PeptiNanodisc无需额外脂质或膜支撑蛋白,即可将靶抗原重构成稳定的类原生构象状态。对于结构复杂的膜蛋白,PeptiNanodisc 能保留其跨膜区、结构域之间的空间关系,最大程度还原其在细胞膜上的三维状态。这意味着CAR分子识别的不再是“蛋白碎片”,而是完整靶标,就像它在肿瘤细胞表面那样。这种原始构象的展示,大幅提升了CAR与其目标结合的亲和力与特异性,从而提高检测阳性率,降低假阴性风险。

2.2.2 高稳定性与重复性 —— 提升信号一致性、降低背景干扰

传统的融合蛋白在体外环境中极易发生聚集、变性,导致实验间重复性差。而PeptiNanodisc重构后的抗原具有良好的热稳定性和结构一致性,在多种检测条件下(如37°C孵育、4°C储存、冻融)都表现出出色的抗性。

此外,PeptiNanodisc 中无脂质背景,无Fc区、无非特异性标签,不易引发抗体的背景结合,有效提升流式和ELISA等免疫检测平台的信噪比,让结果更清晰、判读更可靠。

2.2.3 高通量兼容性 —— 适配多种检测平台与标签系统

PeptiNanodisc 构建灵活,支持多种标签(如Strep、FLAG)以及多样化功能修饰(如荧光标记、biotin标记等),可广泛应用于以下检测方式:

  • 流式细胞术:将抗原偶联荧光标记,用于识别CAR阳性细胞;
  • ELISA功能验证:板面包被抗原,检测CAR抗体/结构体的结合活性;

此外,其标准化纯化流程及良好的可溶性,适合大批量生产及自动化检测平台的对接,利于质控流程标准化。

2.2.4 更高批次一致性与合成效率 —— 为商业化检测提供保障

PeptiNanodisc 核心成分为人工合成的短肽,来源清晰、结构稳定,不依赖细胞表达或天然蛋白提取,极大降低批间差异与制备难度。这种“合成可控”的构建方式,特别适合:

  • 高标准CAR-T生产环节中的放行检测;
  • 多中心临床样本中统一方法验证;
  • 新CAR靶点研发早期的功能筛选与结构优化。

PeptiNanodisc真正解决了“怎么让CAR识别到正确的抗原”这一核心难题。它让CAR-T检测从“看得见”走向“看得准”,为CAR产品质控与结构优化提供了更真实、更稳定、更可靠的技术支撑。

3. 缔码PeptiNanodisc案例展示

  • CAR阳性率检测

① 未标记PeptiNanodisc检测CAR阳性率

采用流式细胞术,分别用GPRC5D PeptiNanodisc (FLP400011)和G4S-PE蛋白来检测GPRC5D CAR细胞阳性率。

结果表明:GPRC5D PeptiNanodisc (FLP400011)检测GPRC5D CAR阳性率与G4S-PE检测方法效果相当。

② 荧光标记PeptiNanodisc检测CAR阳性率

采用流式细胞术,分别用FITC标记CLDN18.2 peptiNanodisc和G4S-PE蛋白来检测CLDN18.2 CAR细胞阳性率。

结果显示:FITC标记CLDN18.2 peptiNanodisc检测CLDN18.2 CAR阳性率与G4S-PE方法检测结果相当,且无需荧光二抗,操作更方便。

  • SDS-PAGE&ELISA验证

经SDS-PAGE 和ELISA验证,peptiNanodisc蛋白表现出高纯度及良好的抗体结合活性。

  • 冻干及保存稳定性检测

采用ELISA和SDS-PAGE检测不同条件下的PeptiNanodisc,结果显示其具有良好稳定性及结合活性。

ELISA分别检测液体状态和冻干粉状态下GPRC5D PeptiNanodisc与GPRC5D抗体结合活性(左);ELISA检测GPRC5D PeptiNanodisc分别在-20℃、37℃ 24h、37℃ 48h、37℃ 72h条件下,其与GPRC5D抗体结合活性(中);SDS-PAGE分析不同条件下:-80℃液体状态、-20℃冻干粉状态及冻干粉状态37℃分别放置24h、48h、72h的GPRC5D PeptiNanodisc(右)

  • 缔码PeptiNanodisc部分产品列表
产品货号产品名称
FLP400011Human GPRC5D full length protein-PeptiNanodisc
FLP420008Human CLDN6-Strep full length protein-PeptiNanodisc
FLP420014Human CLDN18.2-Strep full length protein-PeptiNanodisc