1.在区室化纳米体积中进行测定法以筛选功能性双特异性或多特异性生物制剂的方法,其包括:
提供多个至少两种不同类型细胞,其中工程化改造两个或更多个第一类型细胞以基本上以分泌形式表达双特异性或多特异性生物制剂的每个细胞的单一遗传变体,其中选择或工程化改造两个或更多个第二类型细胞以产生由第一类型细胞表达的所述生物制剂的功能性变体触发的阳性报告物信号分子;
提供多个区室化纳米体积,其中给两个或更多个纳米体积各自基本上提供一个第一类型细胞和一个或多个第二类型细胞;
在一段时间内温育所述纳米体积,以允许所述生物制剂在所述纳米体积内表达和分泌;
收集代表由在所述纳米体积内分泌的生物制剂触发的所述阳性报告物信号分子的数据,以及
从具有所述阳性报告物信号分子的所述纳米体积中回收细胞,并提取代表所述生物制剂的相应功能性变体的遗传信息。
2.权利要求1所述的方法,其中所述区室化纳米体积是具有约0.03nl至约100nl,或约0.1nl至约4nl的均一或接近均一尺寸的微室或微滴。
3.权利要求1所述的方法,其中所述双特异性或多特异性生物制剂包括至少两种不同的靶标结合部分,所述靶标结合部分选自:igg重链,igg轻链,scfv,fab,fab',f(ab')2,单结构域抗体,vhh抗体,纳米抗体,非抗体替代支架,细胞表面蛋白的细胞外片段,趋化因子或趋化因子样分子,细胞因子或细胞因子样分子,以及前述分子的其组合或衍生物。
4.权利要求1所述的方法,其中所述生物制剂的靶标结合部分通过至少一个非靶标结合部分连接,所述非靶标结合部分选自:异源二聚化结构域,异源三聚化结构域,具有约2个至约30个氨基酸或约10个至约50个氨基酸长度的接头肽。
5.权利要求1所述的方法,其中所述双特异性生物制剂是包含共同igg轻链加上两个不同igg重链的抗体,或是包含共同igg重链加上两个不同igg轻链的抗体。
6.权利要求1所述的方法,其中所述双特异性生物制剂是包含选自scfv、fab、vhh和单结构域抗体的两个不同部分的抗体,所述两个不同部分通过约2个至约30个氨基酸的接头肽融合为单一嵌合多肽。
7.权利要求1所述的方法,其中所述双特异性生物制剂是包含与细胞因子或其细胞因子样多肽融合的抗体或抗体衍生物或抗体样分子的免疫细胞因子。
8.权利要求1所述的方法,其中所述双特异性生物制剂是包含至少两种不同细胞因子或其细胞因子样多肽的嵌合融合蛋白。
9.权利要求1所述的方法,其中所述第一类型细胞基本上用整合到所述第一类型细胞的基因组中的一个或两个不同表达盒或媒介物进行工程化改造,所述第一类型细胞从整合的表达盒或媒介物表达所述生物制剂的单一遗传变体。
10.权利要求1所述的方法,其中所述双特异性或多特异性生物制剂靶向由所述区室化纳米体积中提供的所述细胞中的至少一种表达的细胞表面靶标上,或者两个或更多个不同细胞表面靶标上的两个或更多个不同位点。
11.权利要求1所述的方法,其中所述第二类型细胞中的阳性报告物信号分子是荧光蛋白、致荧光性分子、或荧光分子或复合物。
12.权利要求1所述的方法,其中所述第二细胞中的阳性报告物信号分子是萤光素酶、致发光性分子或复合物。
13.权利要求1至12中任一项所述的方法,其中所述阳性报告物信号分子由整合到第二类型细胞基因组中的表达盒进行遗传编码。
14.权利要求1至13中任一项所述的方法,其中所述阳性报告物信号分子是第二类型细胞中细胞表面靶标下游的效应分子,其中由所述第一类型细胞表达的功能性生物制剂的靶标结合触发所述效应分子的累积。
15.权利要求1至14中任一项所述的方法,其中所述阳性报告物信号分子是分别与所述生物制剂的两个不同靶标缀合的配对的fret供体和受体对。
16.权利要求1至15所述的方法,其中通过将编码报告物的序列与代表所述生物制剂的序列连接的连接聚合酶链式反应(pcr),然后遗传测序连接pcr产物来遗传检测所述阳性报告物信号分子。
17.权利要求1至16中任一项所述的方法,其中提供三种不同类型细胞,其中工程化改造第一类型细胞以表达所述生物制剂的单一变体,选择或工程化改造第二类型细胞以充当报告细胞,并且选择第三类型细胞作为表达靶标的细胞。
18.权利要求1至17中任一项所述的方法,其中通过使用光学检测装置检测报告物衍生的光信号来收集代表阳性报告物信号分子激活的数据。
19.权利要求1至17中任一项所述的方法,其中收集代表所述阳性报告物信号分子激活的数据通过测序连接的核酸序列进行,所述连接的核酸序列在一部分中代表报告物基因转录物,且在另一部分中代表所述生物制剂。
20.权利要求1至19中任一项所述的方法,其中所述至少两种不同类型细胞是哺乳动物细胞,或哺乳动物细胞的衍生物或工程化形式。
21.权利要求1至19中任一项所述的方法,其中所述至少两种不同类型细胞的一种是哺乳动物细胞,且另一种是酵母或真菌细胞。
22.权利要求1所述的方法,其中两个或更多个第一类型细胞是二倍体酵母细胞,并且其中两个或更多个第二类型细胞是哺乳动物细胞。
23.权利要求22所述的方法,其中所述二倍体酵母细胞源自相反交配型的两个单倍体菌株之间的交配,其中工程化改造第一单倍体菌株以基本上表达各自编码所述生物制剂的至少一个部分的单一遗传变体,并且工程化改造第二单倍体菌株以基本上表达编码所述生物制剂的一个或多个其余部分的单一遗传变体。
24.用于在区室化纳米体积中进行测定法以筛选功能性双特异性或多特异性生物制剂的方法,其包括:
提供多个区室化纳米体积,其中给两个或更多个纳米体积各自基本上提供单一二倍体酵母细胞和至少一个哺乳动物细胞,其中工程化改造所述酵母细胞,从而以分泌形式表达双特异性或多特异性生物制剂的单一遗传变体,其中选择所述哺乳动物细胞以产生由所述酵母细胞表达的所述生物制剂的功能性变体触发的报告物信号;
在一段时间内温育所述区室化纳米体积,以允许所述生物制剂在所述纳米体积内表达和分泌;
收集代表由所述纳米体积内分泌的功能性生物制剂触发的阳性报告物信号的数据,以及
从具有阳性报告物信号的纳米体积中回收细胞,并提取代表所述生物制剂的相应功能性变体的遗传信息。
25.权利要求24所述的方法,其中所述二倍体酵母细胞源自相反交配型的两个单倍体菌株之间的交配,其中工程化改造第一单倍体菌株以基本上表达各自编码所述生物制剂的至少一个部分的单一遗传变体,并且工程化改造第二单倍体菌株以基本上表达编码所述生物制剂的一个或多个其余部分的单一遗传变体。
26.权利要求24所述的方法,其中所述区室化纳米体积是具有约0.03nl至约100nl,或约0.1nl至约4nl的均一或接近均一尺寸的微流体微室或微滴。
27.权利要求24所述的方法,其中所述双特异性或多特异性生物制剂包含至少两个功能不同的靶标结合部分,所述靶标结合部分选自:igg重链,igg轻链,scfv,fab,fab',f(ab')2,单结构域抗体,vhh抗体,纳米抗体,非抗体替代支架,细胞因子或细胞因子样多肽,细胞表面蛋白的细胞外片段,趋化因子或趋化因子样分子,以及前述分子的其组合或衍生物。
28.权利要求24所述的方法,其中所述生物制剂的靶标结合部分通过所述生物制剂的至少一个非靶标结合部分连接,所述非靶标结合部分选自:异源二聚化结构域,异源三聚化结构域,具有约2个至约30个氨基酸或约10个至约50个氨基酸长度的接头肽,或前述结构域和接头的组合。
29.权利要求27所述的方法,其中所述双特异性生物制剂是包含共同igg轻链加上两个不同igg重链的抗体,或是包含共同igg重链加上两个不同igg轻链的抗体。
30.权利要求27所述的方法,其中所述双特异性生物制剂是包含抗体或抗体衍生物或抗体样分子和细胞因子或细胞因子样分子的免疫细胞因子。
31.权利要求27所述的方法,其中所述双特异性生物制剂是包含至少两个不同细胞因子或细胞因子样分子的单一嵌合融合蛋白或复合物。
32.用于筛选多特异性生物制剂的功能性变体的系统,其包括:
多个液滴或微室,每个液滴或微室包括:
第一细胞,其包含编码多特异性生物制剂的第一组分的遗传变体的核酸序列,并且包含编码所述多特异性生物制剂的第二组分的遗传变体的核酸序列;
第二细胞,其包含编码报告物分子的核酸序列;
其中所述第一细胞或第二细胞包含用于所述第一组分的第一靶标,并且其中所述第二细胞包含用于所述第二组分的第二靶标;
并且其中当所述第一组分与所述第一靶标结合且所述第二组分与所述第二靶标结合时转录所述报告物分子,表明所述多特异性生物制剂的所述第一组分和第二组分的遗传变体编码所述多特异性生物制剂的功能形式。
33.权利要求32所述的系统,其中所述多特异性生物制剂包括双特异性或三特异性生物制剂。
34.权利要求32所述的系统,其中所述生物制剂包括抗体、细胞因子或免疫细胞因子。
35.用于直接筛选包含双特异性抗体、细胞因子或免疫细胞因子的功能性变体的组分的适当配对的区室化系统,所述系统包括:
多个液滴或微室,每个液滴或微室包括:
第一哺乳动物细胞,其包含:
编码双特异性抗体、细胞因子或免疫细胞因子的第一组分的遗传变体的核酸;和
编码所述双特异性抗体、细胞因子或免疫细胞因子的第二组分的遗传变体的核酸;和
第二哺乳动物细胞,其包含第一靶标、第二靶标和编码报告物分子的核酸,其中功能性双特异性抗体、细胞因子或免疫细胞因子激活所述第一靶标和第二靶标时转录所述报告物分子;
其中如果所述双特异性抗体、细胞因子或免疫细胞因子的所述第一组分和第二组分的所述遗传变体是功能性变体并且结合在一起形成所述双特异性抗体、细胞因子或免疫细胞因子,则所述双特异性抗体、细胞因子或免疫细胞因子的所述第一组分和第二组分是功能性的且与所述第一靶标和第二靶标结合。
36.用于筛选多特异性生物制剂的功能性变体的方法,其包括:
提供第一dna文库,其包含多特异性生物制剂的第一组分的遗传变体文库;
提供第二dna文库,其包含多特异性生物制剂的第二组分的遗传变体文库;
将所述第一dna文库和第二dna文库引入多个细胞以获得细胞文库,其中所述细胞文库的细胞表达所述第一组分和第二组分的变体;
将所述细胞文库的细胞引入液滴中,其中至少两个液滴各自基本上包含所述细胞文库的单个细胞;
将报告细胞引入所述液滴中,其中至少两个液滴各自包含一个或多个报告细胞;
温育所述液滴;
检测由所述报告细胞产生的信号;以及
基于检测的信号,鉴定包含所述多特异性生物制剂的功能性变体的液滴。
37.用于直接筛选包含双特异性抗体、细胞因子或免疫细胞因子的功能性变体的组分的适当配对的方法,所述方法包括:
提供第一dna文库,其包括双特异性抗体、细胞因子或免疫细胞因子的第一组分的遗传变体文库;
提供第二dna文库,其包括所述双特异性抗体、细胞因子或免疫细胞因子的第二组分的遗传变体文库;
将所述第一dna文库和第二dna文库引入多个细胞以获得细胞文库,其中所述细胞文库的各个细胞相对于所述细胞文库各个其他细胞基本上表达所述第一组分的不同变体和所述第二组分的不同变体;
将所述细胞文库的细胞引入液滴中,其中至少两个液滴各自基本上包含所述细胞文库的单个细胞;
将多个报告细胞引入所述液滴中,由此各个液滴还包含报告细胞,所述报告细胞包含第一靶标、第二靶标和编码报告物分子的核酸,其中功能性双特异性抗体、细胞因子或免疫细胞因子激活所述第一靶标和第二靶标时转录所述报告物分子,从而产生报告物信号;
温育所述液滴以允许各个液滴中的所述双特异性抗体、细胞因子或免疫细胞因子的所述第一组分和第二组分转录和组装,其中如果所述双特异性抗体、细胞因子或免疫细胞因子的所述第一组分和第二组分的所述遗传变体是功能性变体且结合在一起形成所述双特异性抗体、细胞因子或免疫细胞因子,则各个液滴中所述双特异性抗体、细胞因子或免疫细胞因子的所述第一组分和第二组分是功能性的且与所述第一靶标和第二靶标结合;
检测所述报告物信号;以及
基于检测的报告物信号,鉴定哪些液滴包含所述双特异性抗体、细胞因子或免疫细胞因子的功能性变体。
38.权利要求37所述的方法,其中所述细胞文库的各个细胞包括所述第一组分的单一变体和所述第二组分的单一变体。
39.权利要求37所述的方法,其中所述多特异性生物制剂包括双特异性生物制剂或三特异性生物制剂。
40.权利要求37所述的方法,其中所述生物制剂包括抗体、细胞因子或免疫细胞因子。
41.权利要求37至40中任一项所述的方法,其中鉴定哪些液滴包含所述多特异性生物制剂的功能性变体包括测序所述液滴中细胞的核酸。
42.用于在区室化纳米体积中进行测定法以筛选功能性双特异性或多特异性生物制剂的方法,其包括:
提供多个至少两种不同类型细胞,其中两个或更多个第一类型细胞(1)工程化改造为基本上以分泌形式表达双特异性或多特异性生物制剂的每个细胞的单一遗传变体,(2)工程化改造或选择为表达意图用于所述生物制剂的至少一个靶标,以及(3)工程化改造或选择为产生阳性报告物信号分子,所述阳性报告物信号分子由所述生物制剂的功能性变体触发,所述生物制剂的功能性变体使所述第一类型细胞与至少表达意图用于所述生物制剂的另一种不同靶标的不同第二类型细胞接合;
提供多个区室化纳米体积,其中给两个或更多个纳米体积各自基本上提供一个第一类型细胞和一个或多个第二类型细胞;
在一段时间内温育所述纳米体积以允许所述生物制剂在所述纳米体积内表达和分泌;
收集代表由所述纳米体积内分泌的生物制剂触发的阳性报告物信号分子的数据,以及
从具有所述阳性报告物信号分子的纳米体积中回收细胞,并提取代表所述生物制剂的各个功能性变体的遗传信息。