研究靶點：
抗體藥物靶點領域的新熱點：腫瘤免疫治療，程序性死亡受體1(PD-1)
程序性死亡受體1(PD-1)是一種重要的免疫抑制受體分子，表達于活化的B細胞、T細胞和骨髓細胞，以PD-1為靶點的免疫調節在抗腫瘤、抗感染、抗自身免疫性疾病及器官移植存活等方面均有重要的意義。
文章摘要：
作為免疫檢查點蛋白之一，PD-1在下調T細胞活化中起重要作用，通過結合腫瘤細胞表面表達的配體PD-L1和PD-L2，傳導抑制性的信號，減低T細胞的增生，從而介導腫瘤細胞逃離人體免疫系統的監視和攻擊，因此，PD-1是癌癥免疫治療中的一個重要靶標。PD-1免疫療法就是針對PD-1或PD-L1設計特定的蛋白質抗體，阻止PD-1和PD-L1的識別過程，部分恢復T細胞功能，從而使T細胞可以殺死腫瘤細胞，解除腫瘤細胞逃避免疫系統。PD-1抗體是當前備受矚目，廣為關注的一類腫瘤療法。盡管治療性抗體是為人類開發的，但在臨床前階段，需要在動物模型中評價分子的功效和安全性。其中，最直接和最具成本效益的方法是在小鼠模型中測試與人和鼠靶兩者有交叉反應的抗體。
考慮到PD-1抗體在治療各種癌癥中的重要性和廣泛應用，本研究希望開發這種抗體以加速PD-1抗體的臨床前研究。目前批準用于臨床或正在研發中的PD-1抗體都只靶向人hPD-1，而并不顯示與鼠mPD-1有交叉反應。因此，本研究開發并首次報道了一種具有人/鼠PD-1交叉反應的功能性抗體，并將該抗體的表位與僅同hPD-1結合的抗體表位進行了比較。
本研究首先用hPD-1和mPD-1免疫大鼠，通過篩選大量的大鼠雜交瘤克隆發現了一種既能靶向hPD-1又能靶向mPD-1的抗體R9和只靶向hPD-1的抗體R11。為了快速識別兩個抗體的表位，本研究采用了丙氨酸掃描，并基于ELISA和表面等離子共振技術。同時結合分子模擬的方法，采用Discovery Studio中Model Antibody工具中的MODELER程序構建出了R11和R9抗體結構模型，并在此基礎上使用Discovery Studio中ZDOCK/RDOCK蛋白-蛋白對接/優化程序，將這兩個抗體與hPD-1進行了對接，預測了兩種抗體不同的結合模式，研究了他們的結合表位，從而精細解釋了具有人/鼠交叉反應抗體的交叉反應性機制。
圖. 抗體R11(A)、R9(B)與hPD-1結合模式的預測。
文中抗體模擬部分采用的Discovery Studio模塊：
· DS MODELER：行業標準的同源建模程序，由professor Sali于1993年開發，該程序至今已被學術論文引用了9000多次，學術結果遍布各類雜志。只要給出未知結構序列與另一個已知三維結構且具有一定同源性的蛋白，便可自動并快速預測蛋白結構。除了普適的蛋白同源建模模塊以外，還有專門的抗體建模模塊，可以實現抗體Fab區、Fv區、全長抗體以及雙特異性抗體結構的預測。
· DS Protein Docking：快速而準確的蛋白-蛋白(抗體-抗原)復合物結構預測工具。Protein Docking采用經典可靠的ZDOCK算法預測蛋白-蛋白復合物結構，共包括ZDOCK、ZRANK、RDOCK三個計算模塊。ZDOCK用于蛋白-蛋白剛性對接，ZRANK用于對ZDOCK得到的結構進行基于能量的重打分，RDOCK則基于CHARMm能量最小化方法優化ZDOCK得到的結構。
Discovery Studio中其它可應用于抗體新藥設計的模塊可參看：http://uee.me/dG6u 《Discovery Studio在抗體研發領域的應用解決方案》
