德國維爾茨堡大學Sauer等開發(fā)了一項全新的高時空分辨率熒光成像技術LLS-TDI-DNA-PAINT，利用快速體積納米顯微術解碼CD20與治療性抗體的分子相互作用，首次在分子分辨率上揭示了抗體與腫瘤細胞靶點的相互作用。通過這項技術，研究者推翻了治療性單克隆抗體mAb的當前分類，有望為免疫療法的開發(fā)提供新的參考。（Science. 2025年1月10日在線版）

為了實現(xiàn)這一觀測目標，首先需要找到高時空分辨率的超分辨率熒光成像方法。研究者在傳統(tǒng)納米級拓撲成像（DNA-PAINT）的基礎上，在末端標記了兩個相同的熒光團，這樣的改變有助于實現(xiàn)更高的觀測濃度，將2D成像速度相較于傳統(tǒng)的DNA-PAINT提升了約15倍。為了以分子分辨率實現(xiàn)全細胞的快速3D成像，研究者將雙染料成像DNA-PAINT（TDI-DNA-PAINT）與晶格光片（LLS）顯微鏡相結合，最終得以在時空維度解析mAb與CD20在活體B細胞中的實時相互作用。

建立了這項技術后，研究者對從淋巴瘤患者中分離建立的Raji B細胞進行了分析。將這些Raji細胞分別與包括利妥昔單抗在內，4種靶向CD20分子的治療性mAb中的一種相結合。結果，這4種抗體都會交聯(lián)細胞膜上的CD20分子，導致抗體的局部高度積聚，從而激活補體系統(tǒng)，開啟免疫系統(tǒng)對細胞的殺傷。

接下來的發(fā)現(xiàn)，則是向治療性mAb的分類發(fā)起了挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)觀點認為，這些mAb被分為Ⅰ型和Ⅱ型，它們與CD20不同的抗原表位相結合，其中Ⅰ型mAb結合CD20的數(shù)量是Ⅱ型mAb的兩倍，且能更有效地招募補體。

利用最新工具，研究者發(fā)現(xiàn)，CD20不僅與利妥昔單抗等Ⅰ型mAb交聯(lián)，還在更高濃度下與Ⅱ型mAb交聯(lián)，這兩種mAb在機制上并無顯著差異，提示目前的mAb分類有一定不合理性。

研究者發(fā)現(xiàn)，這些mAb都會與位于膜上特定位置的CD20交聯(lián)，這些分子位于細胞膜上被稱為“微絨毛”的微米尺度突起上?；罴毎上癖砻鳎珺細胞在與mAb結合后，以濃度依賴性方式極化，此時伸展的微絨毛也穩(wěn)定了下來。由于這些微絨毛位于極化細胞的一側，此時的B細胞呈現(xiàn)出有趣的“刺猬”形態(tài)。研究者猜測，這些“刺猬”形態(tài)的B細胞可能激活了免疫系統(tǒng)中的巨噬細胞和自然殺傷細胞。

該研究不僅加深了我們對抗CD20抗體作用機制的理解，還可能對未來癌癥免疫療法的開發(fā)產生深遠影響。通過揭示抗體與B細胞相互作用的細節(jié)，或能設計出更有效的治療策略。此外，該研究還展示了先進顯微鏡技術在解析分子水平細胞過程中的潛力。 （編譯 張俊熙）