基因工程改造鼠源性抗人脑胶质瘤单克隆抗体的初步报告

为了提高人脑胶质瘤导向诊治中单抗载体的临床实用价值，必须把鼠源性大分子单抗改造成人源化、小分子单抗。采用ＲＴ－ＰＣＲ法，从人脑胶质瘤单抗杂交瘤细胞系ＳＺ３９中克隆出３４８ｂｐ的重链可变区（ＶＨ）和３１８ｂｐ的轻链可变区（ＶＬ）ｃＤＮＡ片断。又采用重组ＤＮＡ技术，将ＶＨ和ＶＬ与人免疫球蛋白ＩｇＧ１重链ＣＨ１和轻链κ恒定区基因拼接，或将ＶＨ和ＶＬ以通用Ｌｉｎｋｅｒ直接连接，分别构建表达载体ｐＨＥＮ１－ＳＺ３９Ｆａｂ／Ｈｕ（嵌合抗体）和ｐＨＥＮ１－ＳＺ３９ＳｃＦｖ（单链抗体）。而后将此二载体转染至非抑制性大肠杆菌ＨＢ２１５１中表达。结果表明，两者的表达产物均为可溶性，以ＥＬＩＳＡ和Ｗｅｓｔ－ｅｒｎｂｌｏｔ法检测，均与人脑胶质瘤体外细胞系ＳＨＧ４４细胞膜表面抗原发生特异结合，与亲本抗体ＳＺ３９特异识别１８００００膜抗原的条带相一致。该结果显示，基因工程改造的人源化、小分子单抗为今后的临床应用展示了美好的前景。     

应用原位突变技术构建免疫球蛋白K链可变区基因克隆及表达载体

设计并合成了一对聚合酶链反应（ＰＣＲ）的通用引物，可以从小鼠杂交瘤的ｃＤＮＡ中扩增出免疫球蛋白（Ｉｇ）Ｋ链可变区（ＶＫ）基因。利用这一对引物和原位突变技术，在小鼠的一个ｇｅｎｏｍｉｃＶＫ基因的两端分别引入一个ＤＮＡ限制性内切酶的酶切位点，构建成一个ＩｇＶＫ基因的通用型克隆载体。并将ＶＫ基因片段同人ｋ链基因区基因片段重组，构建成人－鼠嵌合ｋ链基因表达载体。     

人ＳＴＡＴ３基因ｓｉＲＮＡ真核表达质粒的构建及鉴定

目的：构建针对人ＳＴＡＴ３基因的ｓｉＲＮＡ真核表达质粒,检测其在细胞水平对ＳＴＡＴ３基因表达的抑制效果。方法：用ＤＮＡ重组技术将针对人ＳＴＡＴ３基因ｍＲＮＡ序列不同位点设计的３个ｓｉＲＮＡ序列克隆到真核表达质粒ｐＲＮＡＴ-Ｕ６.１／ｎｅｏ中构建重组体ｐＲＮＡＴ-Ｕ６.１-ｓｉＲＮＡ,重组质粒经ＰＣＲ检测及测序分析,用脂质体转染重组质粒至人食管癌Ｅｃａ-１０９细胞,Ｇ４１８筛选获得阳性克隆,ＲＴ-ＰＣＲ和Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔ检测ＳＴＡＴ３基因ｍＲＮＡ和蛋白的表达,筛选最佳沉默效率的ｓｉＲＮＡ。结果：ＰＣＲ检测及测序分析结果均提示重组质粒构建正确。ＲＴ-ＰＣＲ和Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔ检测证实ｐＲＮＡＴ-Ｕ６.１-ｓｉＲＮＡ３具有最佳的沉默效率。结论：成功构建人ＳＴＡＴ３基因ｓｉＲＮＡ真核表达质粒,并证实其能够从ｍＲＮＡ和蛋白水平抑制ＳＴＡＴ３基因的表达。     

噬菌体抗体库的构建及抗肿瘤单抗的筛选

鼠源抗肿瘤单抗通常用杂交瘤技术制备。作者首次尝试以噬菌体抗体库技术替代杂交瘤方法制备抗肿瘤鼠单抗。以ＲＴ－ＰＣＲ方法直接从免疫Ｂａ１Ｂ／ｃ小鼠脾脏淋巴细胞扩增出全套免疫球蛋白重链Ｆｄ段及轻链基因，克隆到原核表达载体并将抗体片断Ｆａｂ表达于线状噬菌体表面，构建了噬菌体抗体库（１．０×１０￣７）。以人乳腺癌细胞系Ｂｃａｐ３７活细胞为靶抗原对噬菌体抗体库进行的４轮亲和筛选显示了噬菌体抗体的特异性富集。从第４轮筛选后选取１８２个克隆进行ＥＬＩＳＡ检测发现１７４个具有与肿瘤细胞结合活性。用１２种人肿瘤细胞系及人淋巴细胞和成纤维细胞对所获克隆进行了进一步鉴定。我们所应用的方法为抗肿瘤单抗的制备提供了一条更为有效的新途径。     

抗人小细胞肺癌T细胞受体嵌合基因的克隆

目的克隆人小细胞肺癌抗体／Ｔ细胞受体嵌合基因。方法应用聚合酶链反应（ＰＣＲ）技术将人小细胞肺癌单克隆抗体的变区ＶＨ、ＶＫ与Ｔ细胞受体（ＴＣＲ）恒区Ｃα、Ｃβ进行拼接，构建成ＶＨＣβ、ＶＫＣα嵌合ＴＣＲ，并分别克隆至ｐＭＡＭ、ｐＸＴ１真核表达载体。结果应用ＰＣＲ中重叠延伸剪接（ＳＯＥ）方法，能简化基因拼接步骤；该嵌合基因的克隆有助于对肿瘤免疫治疗新途径的探索。     

抗人P185erbB2单抗C25的生物活性及其可变区基因的克隆

目的：了解抗体Ｐ１８５＾ｅｒｂＢ２单抗Ｃ２５的生物学活性,并克隆其可变区基因,为研制抗人Ｐ１８５＾ｅｒｂＢ２的人源化抗体奠定基础。方法：以细胞ＥＬＩＳＡ、免疫组化等方法分析Ｃ２５单抗的抗原结合特性,用ＭＴＴ法检测其对乳腺癌细胞ＳＫＢＢ３,及卵巢癌细胞ＳＫＯＶ３增殖的抑制作用及对化疗药的增敏作用。经ＲＴ－ＰＣＲ扩增Ｃ２５单抗的轻、重链可变区基因、克隆后进行核苷酸序列分析。结果：Ｃ２５单抗能特异结合人     

银染PCR—SSCP方法检测恶性纤维组织细胞瘤P53基因点突变

应用银染ＰＣＲ－ＳＳＣＰ方法检测常规石蜡包埋恶性纤维组织细胞瘤（ＭＦＨ）中ｐ５３基因点突变。结果显示，１６例ＭＦＨ中，９例ＳＳＣＰ阳性，表明这些病例相应ＤＮＡ片段中发生了点突变，其中第５、６、７、８外显子ＳＳＣＰ阳性出现的例次数分别为１、４、４、３次（２例转移的病例同时有６、７、８三个外显子异常）。微波处理ＡＢＣ法检测突变型ｐ５３蛋白表达，１０例为阳性，ＳＳＣＰ与ｐ５３蛋白表达的阳性符合率为９０．０％，ｐ５３基因点突变及蛋白表达与ＭＦＨ的组织学亚型无关。ｐ５３基因突变可能在ＭＦＨ的发生发展及转移中起作用。本研究结果表明，银染ＰＣＲ－ＳＳＣＰ是一简便、快速、有效的检测基因点突变的方法。     

ｄｄＰＣＲ与 ＡＲＭＳ-ＰＣＲ检 测 ＮＳＣＬＣ患者ＥＧＦＲ基因Ｔ７９０Ｍ突变的比较研究

目的：通过对比微滴式数字 ＰＣＲ（ｄｒｏｐｌｅｔｄｉｇｉｔａｌＰＣＲ,ｄｄＰＣＲ）和突变扩增阻滞系统 ＰＣＲ（ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｆｒａｃ ｔｏｒｙｍｕｔａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍＰＣＲ,ＡＲＭＳ ＰＣＲ）检测非小细胞肺癌（ｎｏｎ ｓｍａｌｌｃｅｌｌｌｕｎｇｃａｎｃｅｒ,ＮＳＣＬＣ）表皮生长因子受体（ｅｐｉ ｄｅｒｍａｌｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒｒｅｃｅｐｔｏｒ,ＥＧＦＲ）基因 Ｔ７９０Ｍ突变的检测效能,综合分析两种检测方法的优势及适用范围。方法： 回顾性收集 １１５例 ＮＳＣＬＣ患者的标本,同时使用 ｄｄＰＣＲ和 ＡＲＭＳ ＰＣＲ两种方法检测 ＥＧＦＲ基因 Ｔ７９０Ｍ突变状态, 比较两种方法的检测结果,并分析不同样本类型对 ｄｄＰＣＲ检测结果的影响。结果：ｄｄＰＣＲ检测 Ｔ７９０Ｍ阳性率为 ６５．２％,ＡＲＭＳ ＰＣＲ阳性率为 ２７．８％,ｄｄＰＣＲ检测敏感性显著高于 ＡＲＭＳ ＰＣＲ（Ｐ＜０．０５）,两种方法检测一致率为 ６２．６％。ｄｄＰＣＲ＋ＡＲＭＳ－样本的 Ｔ７９０Ｍ平均阳性微滴数和平均突变丰度（１１,０．３５％）均显著低于 ｄｄＰＣＲ＋ＡＲＭＳ ＋样本（６３２．３,１７．７％）。ｄｄＰＣＲ检测基因组 ＤＮＡ和外周血游离 ＤＮＡ阳性率分别为 ５５．９％和 ７８．７％,不同样本类 型 Ｔ７９０Ｍ突变阳性微滴数和突变丰度无显著差别。结论：ｄｄＰＣＲ和 ＡＲＭＳ ＰＣＲ均可用于 ＮＳＣＬＣ患者 ＥＧＦＲ基因 Ｔ７９０Ｍ突变检测,二者具有良好的一致性,ｄｄＰＣＲ具有更高的灵敏性,在检测突变丰度较低的样本方面具有优势。     

抗膀胱癌单抗Fab段基因的克隆及表达

目的：克隆抗膀胱癌单抗BDI的Fab段基因并在大肠杆菌中表达。方法：用逆转录－聚合酶链反应技术（RT－PCR），从分泌抗人膀胱癌的鼠单抗杂交瘤细胞系中克隆k链和Fd段基因，克隆到Fab表达载体中，在大肠杆菌表达噬菌体抗体和可溶Fab；运用PCR介导的定位点突变改造VH氨基端序列；用ELISA、免疫组化法等进行特异性鉴定。结果：从分泌抗膀胱癌的鼠单抗杂交瘤细胞系中克隆了重链Fd段和k链基因，在大肠杆菌中获得有抗原结合活性的噬菌体抗体和可溶性Fab的表达，但活性很弱，将VH氨基端序列矫正为亲本单抗原始序列后，明显改善了其活性，通过ELISA、免疫组化及模拟抗体库筛选证实了所获抗体片段的特异性结合及在抗体库技术中的可用性。结论：获得了功能性抗膀胱癌小分子抗体，并再次提示抗体氨基端序列对抗体活性的影响的重要性。     

人食管癌相关基因大肠杆菌中的表达

目的 研究食管癌相关基因－１（ＥＣＲＧ－１）的编码蛋白质在大肠杆菌中的表达,进一步制备抗ＥＣＲＧ－１编码蛋白质的多克隆抗体。方法 用逆转录多聚酶链式反应（ＲＴ－ＰＣＲ）方法克隆ＥＣＲＧ－１基因蛋白编码序列。构建该基因的表达质粒,在大肠杆菌中诱导表达,以Ｗｅｓｔｅｒｎ ｂｌｏｔ鉴定。用聚丙烯酰胺凝胶电泳（ＳＤＳ－ＰＡＧＥ电泳）纯化的蛋白免疫ＢＡＬＢ／Ｃ小鼠制备多抗。结果 ＲＴ－ＰＣＲ所分离的ＥＣＧＥ     

与肺癌源性HSP70特异性结合单链融合抗体的筛选与序列分析

目的从人源性肺癌噬菌体单链抗体库中筛选与肺癌源性HSP70特异性结合的融合抗体。方法以肺癌源性的HSP70为抗原,对人源性肺癌噬菌体单链抗体库中经四轮筛选,单克隆噬菌体抗体与抗原HSP70结合经ELISA检测筛选出阳性菌株,再经PCR进一步鉴定,确定含有单链抗体基因的克隆并测序,测序结果通过GeneBank比对进行同源性分析。结果获得了1个特异性强的阳性噬菌体克隆。经DNA测序后,在Genebank中与人的免疫球蛋白库进行比对,确定为单链抗体片段。结论从人源性肺癌噬菌体单链抗体库中筛选到与HSP70特异性结合的具有功能活性的单链融合抗体,为进一步的HSP70可溶性抗体的制备以及以可溶性HSP70抗体为载体的药物导向抗肿瘤治疗奠定了基础。     

Development of a second generation monoclonal single chain variable fragment antibody against Venezuelan equine encephalitis virus: expression and functional analysis

We have generated a single chain variable fragment (ScFv) antibody from a well-characterized monoclonal antibody (MAb) against Venezuelan equine encephalitis virus (VEE), by cloning variable regions of the heavy (V(H)) and the light (V(L)) chain antibody genes, connected by a DNA linker, in phagemid expression vector pCANTAB 5 E. MAb 1A4A1 was successfully cloned as a ScFv in Escherichia coli strain TG-1 and expressed as a approximately 30 kDa ScFv protein which was functional in recognizing VEE by ELISA. Results were reproduced in Escherichia coli strain HB2151 where the same clone, designated A116, was expressed primarily as soluble periplasmic protein. The 30 kDa A116 antibody displayed weak binding specificity to VEE antigen. Sequence analysis revealed a frame shift in the N-terminal region of the V(L) domain, upstream to the complementarity-determining region 1 (CDR1), as the probable cause of reduced activity. The protein sequence of A116 was highly homologous to published murine ScFv protein sequences except in the region of the identified frame shift.     

全人源肝癌噬菌体单链抗体的筛选及特异性鉴定

目的对全人源肝癌噬菌体单链抗体库进行鉴定,筛选肝癌抗体,同时对抗体的活性及特异性进行鉴定。方法PCR鉴定阳性重组菌TG1中人肝癌ScFv的插入率。先以人成纤维细胞吸附后再以体外培养的肝癌细胞SMMC7721为抗原对所建抗体库进行3轮“吸附洗脱扩增”的亲和筛选。将筛选后的ScFv进行PCR鉴定及双酶切鉴定;通过ELISA法及FCM鉴定其与人肝癌细胞及正常细胞的结合活性。结果ScFv基因插入率为70%。在亲和筛选过程中,肝癌噬菌体单链抗体得到富集,收获率逐轮得到提高,第3轮为第1轮的214倍。筛选后的ScFv进行PCR鉴定及双酶切鉴定,均可检测到目的基因。ELISA分析结果显示18个克隆与SMMC7721呈阳性反应,阳性率为90%,15个克隆与成纤维细胞有交叉反应。得到3株肝癌单链抗体。ScFv的FCM鉴定表明,以正常胎肝细胞L02为对照,ScFv与肝癌结合比率为41.3%。特异性鉴定表明,其与肝癌细胞结合活性明显高于正常细胞。结论利用噬菌体抗体库技术结合减数筛选得到了肝癌噬菌体单链抗体及其基因,且筛选后的抗体片段与人肝癌细胞有特异性的结合活性。     

鼻咽癌人源抗独特型单链抗体的制备及筛选

背景与目的:抗独特型抗体作为肿瘤抗原替代物可用于肿瘤治疗,这已在临床试验中得到证实。但由于目前所使用的抗独特型抗体多为鼠源性,用于人体可产生人抗鼠抗体反应,从而影响疗效。本实验拟构建噬菌体人源抗独特型抗体库,并从中筛选出能模拟鼻咽癌相关抗原的β型抗独特型单链抗体scFv(Ab2βscFv),以解决鼠源性抗独特型抗体用于临床所产生的人抗鼠抗体反应。方法:体外致敏并用EB病毒(Epstein-Barrvirus,EBV)转化鼻咽癌患者的外周血单个核细胞(peripheralbloodmononuclearcell,PBMC),用RT-PCR分别扩增VH和VL基因并连接成scFv基因,将scFv基因与载体fUSE5连接后,转化大肠杆菌MC1061,构建噬菌体呈现型scFv库。在用单抗FC2对文库进行4轮筛选后,用SandwichELISA和结合抑制法从中筛选出β型Ab2scFv。结果:用单抗FC2体外致敏并经EBV转化的10例鼻咽癌患者的PBMC中,8例有鼻咽癌抗独特型抗体产生。经PCR分别扩增出5种VH(γ、μ)和7种VL(κ、λ)基因,经连接组成14种scFv基因。在与载体连接后,导入大肠杆菌MC1061,得到库容为1.5×108的初级噬菌体抗独特型抗体库。经富集筛选后,从中随机挑取270个克隆进行ELISA筛选,得到91个Ab2scFv单克隆,阳性率为33.7%。再用结合抑制法从中初步筛选出5个可能为β型的Ab2scFv。结论:联     

结肠癌单抗MC5的噬菌体呈现型单链可变区片段的制备

背景与目的：MC5是一种特异性良好的针对人结肠癌的鼠源性单克隆抗体,而将鼠源性抗体小型化可使其用于在体研究时引起人抗鼠抗体反应的可能性大大降低。本研究的目的是制备MC5的噬菌体呈现型单链可变区片段（ScFv)。方法：从分泌MC5的杂交瘤细胞分离mRNA,RT-PCR分别扩增抗体的重,轻链可变区DNA（VH和VL DNA）,两者经linker DNA连接形成ScFvDNA,将ScFvDNA与噬粒载体pCANTAB5E的连接产物转化于大肠杆菌TG1,经M13KO7辅助噬菌体感染后,获得重组噬菌体抗体ScFv,以高表达MC5结合抗原的细胞株SW480对重组噬菌体抗体ScFv进行两轮筛选后,随机挑取克隆经ELISA筛选呈现MC5 ScFv的噬菌体单克隆,经竞争ELISA对阳性克隆结合抗原的能力进行鉴定。结果：VH,VL和ScFvDNA分别约为340bp,320bp和750bp,在随机筛检的25个克隆中得到10个呈现MC5ScFv的噬菌体单克隆,其中结合抗原能力强的克隆有3个,结论：用噬菌体呈现技术成功地制备了单抗MC5的ScFv,为拓展该抗体的应用范围奠定了基础。     

小细胞肺癌抗独特型单链抗体的表达及活性研究

目的:在大肠杆菌中高效表达小细胞肺癌(SCLC)抗独特型抗体3F6单链抗体(ScFv),并获得具有生物学活性的ScFv。方法:从SCLC抗独特型抗体3F6小鼠杂交瘤细胞中提取总RNA,反转录为cDNA。利用小鼠抗体骨架区共用引物,PCR扩增单抗重链可变区(VH)和轻链可变区(VL)。通过人工设计的柔性连接肽(Gly4Ser)3连接构建3F6ScFv。再将其重组到原核表达载体pQE31中,构建3F6ScFv表达载体。转化大肠杆菌M15,IPTG诱导表达,用NiNTA树脂对表达产物进行变性纯化。通过凝胶(SephacrylS200)柱上在位复性后,用竞争ELISA检测复性的3F6ScFv活性。结果:获得了SCLC抗独特型抗体3F6的VH和VL基因,构建了3F6ScFv表达质粒。在大肠杆菌中高效表达3F6ScFv,表达蛋白的相对分子质量为32×103,以包涵体形式存在。纯化后获得较纯的3F6ScFv蛋白,经复性后可竞争2F7抗体与SCLCNIHH128细胞结合。结论:成功构建、表达、纯化和复性了SCLC抗独特型抗体3F6ScFv,获得有活性的3F6ScFv,为SCLC抗独特型抗体的进一步研究奠定了基础。     

肿瘤特异单链抗体库的构建及肿瘤血管特异性结合抗体的体内筛选

目的:研究化疗药物依托泊苷对腺病毒载体介导的外源基因在肿瘤细胞内表达水平的影响。方法:携带外源基因增强型绿色荧光蛋白(EGFP)的复制缺陷型腺病毒Ad5-CMV-EGFP(MOI为1或10)单独或联合终质量浓度为0.2、2、20、40、80、100和200μg/ml的依托泊苷感染体外培养的肿瘤细胞NCI-H446(人非小细胞肺癌细胞株)、A549(人肺腺癌细胞株)、SMMC-7721(人肝癌细胞株)、SGC7901(人胃癌细胞株)、SKBR-3(人乳腺癌细胞株)和BTT(小鼠膀胱移行上皮癌细胞株)后不同时间,流式细胞仪分析肿瘤细胞EGFP阳性率和平均荧光强度,Western blotting检测EGFP蛋白表达,RT-PCR和实时荧光定量PCR检测肿瘤细胞内EGFP的mRNA表达量和DNA拷贝数。结果:不同剂量的依托泊苷可不同程度地提高Ad5-CMV-EGFP在7种肿瘤细胞内的表达水平,但对EGFP阳性率无明显提高。10MOI的Ad5-CMV-EGFP联合40μg/ml依托泊苷分别感染肿瘤细胞NCI-H446、NCI-H460、A549、SMMC-7721、SGC7901、SKBR-3和BTT24h后,细胞内EGFP的荧光强度分别是单独感染的3.3、3.5、3.1、6.2、7.0、5.4和3.4倍。Ad5-CMV-EGFP联合应用依托泊苷后肿瘤细胞内EGFP蛋白表达增加2~5倍,EGFP mRNA表达量提高,但DNA拷贝数未见明显改变。结论:依托泊苷可提高腺病毒载体介导的外源基因在肿瘤细胞内的表达水平,该作用可能是在转录水平上发挥作用的。     

ISOLATION OF ENDOTOXIN-SPECIFIC ANTIBODIES BY SELECTION OF AN SINGLE CHAIN PHAGE ANTIBODY LIBRARY

The development of antibody is now in the era of genetic engineered antibody after polyclonal antibody and monoclonal antibody. Among this, the technique of phage antibody library that is based on Smith抯 phage surface display system reported in 1985[1] has great potential in not only the preparation of human originated antibody but also the diagnosis and treatment of tumor. According to recent data, related papers have been increasingly reported on malignant melanoma[2-4], tumor-associated an…     

全人源食管癌单链抗体scFv 基因文库的构建

 目的 制备全人源化食管癌单链抗体scFv基因文库。方法 取食管癌病人癌肿周围淋巴结作为B细胞的来源，提取总RNA，用RT-PCR的方法获得抗体可变区基因cDNA文库。首先分别网格筛选确定扩增VH和VL基因片段的引物对，以cDNA为模板扩增VH和VL基因片段，再以它们为模板分别扩增VH-linker与VL-linker，用SOE-PCR技术将它们拼接成SCFv，再引入酶切住点Sfi I和Not I，胶回收PCR产物获得SCFv。将SCFv基因克隆入噬菌粒载体pCANT心5E后电转入Ecoli TG1。PCR法鉴定抗体基因插入率，1．5％琼脂糖凝胶电泳鉴定阳性克隆酶切产物。结果 食管癌周围淋巴结的提取总RNA琼脂糖电泳结果中可见清晰的28S、18S条带；VH基因的大小约为450bp。VL基因为350bp，组装后的scFv基因约为850bp。PCR连接产物的转化效率为2×10^7efu／μg，SCFv的阳性插入率为91．7％（22／24）。结论 食管癌相关的人源单链抗体基因文库的构建为进一步筛选单链抗体库奠定了基础。     

Affinity‐matured anti‐glycoprotein NMB recombinant immunotoxins targeting malignant gliomas and melanomas

Glycoprotein NMB (GPNMB), a transmembrane glycoprotein highly expressed in high‐grade gliomas (HGGs), is an attractive target in cancer immunotherapy. We isolated a GPNMB‐specific scFv clone, G49, from a human synthetic phage‐display library. To obtain mutant single‐chain variable‐fragment antibodies (scFvs) with improved affinity and immunotoxins with increased activity, we subjected G49 to in vitro affinity maturation by a complementarity‐determining‐region (CDR) random‐mutagenesis technique. Using light‐chain CDR3 mutagenesis, cell‐based panning by phage display, subsequent heavy‐chain CDR1 mutagenesis, and flow‐cytometric selection by yeast‐surface display, we generated the mutant scFv clone 902V, with an overall 11‐fold increase in affinity for GPNMB. Clone 902V was further randomized throughout the whole scFv by error‐prone PCR, and one mutant, F6V, was selected by yeast‐surface display. F6V scFv, differing from 902V by one amino‐acid change in the light‐chain CDR2, exhibited an affinity for GPNMB of 0.30 nM. The F6V mutant scFv clone was fused with a truncated form of Pseudomonas exotoxin A to form the immunotoxin F6V‐PE38. F6V‐PE38 demonstrated significant protein‐synthesis‐inhibition activity on GPNMB‐expressing glioma and malignant melanoma cells (IC₅₀ = 0.5 ng/ml [8 pM]), a 60‐fold improvement over G49 activity, but no cytotoxicity on GPNMB‐negative cells. Furthermore, F6V‐PE38 exhibited significant antitumor activity against subcutaneous malignant glioma xenografts in two nude‐mouse models and a melanoma neoplastic meningitis model in athymic rats. These GPNMB‐specific scFv antibodies and immunotoxins hold promise as reagents in targeted therapy for HGGs and other GPNMB‐expressing malignancies.