抗体筛选技术汇总
近年来，生物药的市场需求逐年扩容，其中抗体药物因其靶向性好，治疗效果显著，在生物药中占据着举足轻重的地位，目前已经进入了抗体药物发展的黄金时代。随着抗体药的需求越来越大，抗体筛选技术的发展也是日新月异，目前应用较普遍的有杂交瘤技术、抗体文库筛选技术、纳米抗体技术和转基因小鼠抗体筛选技术。其中抗体文库筛选又分为噬菌体展示筛选技术、酵母表面展示技术、核糖体展示技术和mRNA展示筛选技术。接下来，小编带大家一起来了解一下这些抗体筛选技术。
杂交瘤技术制备单克隆抗体
1975年，Kohler和Milstein发现将小鼠骨髓瘤细胞和绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进行融合，形成的杂交细胞既可产生抗体，又可无限增殖，从而创立了单克隆抗体杂交瘤技术。这一技术上的突破不仅为医学与生物学基础研究开创了新纪元，也为临床疾病的诊断、预防和治疗提供了新的方法。单克隆抗体，是由单一B细胞产生的高度均一、识别特定抗原表位的抗体。
Fig1 单克隆抗体制备[1]
许多治疗性单克隆抗体已广泛用于肿瘤、自身免疫和感染等疾病的治疗[2]，单克隆抗体在临床疾病的诊断和治疗中发挥重要作用，其主要的作用机理如图2所示[3]，基于单克隆抗体的抗体药是目前治疗多种疾病的有效方法。
Fig2 单克隆抗体的分类及作用机理
噬菌体展示筛选技术
2018年10月3日George Smith教授因其在噬菌体展示相关研究方面的贡献获得了诺贝尔化学奖，近年来，噬菌体展示技术正被广泛用于抗体药物的研发，已有大量的上市药物被批准使用，其原理为将B淋巴细胞的抗体重链可变区（VH）和轻链可变区（VL）采用PCR方法进行扩增，将扩增的片段插入到噬菌体载体中，抗体分子Fab片段或者单链抗体（scFv）与单链噬菌体外壳蛋白以融合蛋白的形式展示在噬菌体表面，再将噬菌体转染至宿主细胞中进行增殖，待成熟后释放出来，最后利用抗原筛选的方法经过亲和吸附-洗脱-扩增等步骤后即可获得靶抗原特异性的单克隆噬菌体抗体[4]。
Fig3 噬菌体展示技术
酵母表面展示技术
酵母表面展示技术原理为将外源蛋白基因与特定的载体基因融合后导入酵母细胞，融合蛋白含有可锚定在酵母细胞壁上的结构，经转录翻译后可将外源蛋白固定化表达在酵母细胞表面，图4显示为采用酵母细胞表面展示技术结合流式细胞术筛选抗体。酵母表面展示技术作为真核展示系统，已逐渐成为现代生命科学领域一种十分有效的展示技术，在许多方面得到了广泛的应用[5]。
Fig4酵母细胞表面展示技术[6]
核糖体展示与mRNA展示筛选技术
1997年，Pluckthun实验室建立了体外筛选完整功能蛋白的新技术-核糖体展示技术，其主要流程为，首先构建核糖体展示的DNA模板，然后依次体外转录、体外翻译和亲和筛选。转录产物mRNA不含任何终止密码，在体外翻译过程中核糖体会停留在mRNA的3'末端，使目的基因的翻译产物展示在核糖体表面，并形成mRNA-蛋白质-核糖体”三元复合体, 采用洗脱缓冲液使核糖体解离，释放mRNA，后者经过纯化后用作RT-PCR的模板，重新引入核糖体展示的各种必需元件、进行下一循环的富集和选择，最终筛选出高亲和力的目标分子[7]。核糖体展示技术在细胞外进行，可获得大容量库（1011-1013），筛选周期短，操作简单，结合体外突变技术可筛选出新功能的高活性蛋白[8]。
mRNA展示技术又称mRNA-蛋白质融合体展示技术，是一种新兴的体外多肽筛选技术，其与核糖体展示技术原理类似，小编这里就不作赘述了。目前，mRNA展示技术已经相当成熟，成为体外蛋白质筛选和定向进化的有力工具，在生物技术、医药卫生和蛋白质组学等多个方面有很好的应用前景。
Fig5 核糖体展示筛选技术[9]
纳米抗体（Nanobody, Nb）筛选方法
纳米抗体的制备是从骆驼体内分离出重链抗体(Heavy chain antibodies , HCAbs)。提取总RNA经反转录获得模板，根据重链抗体保守区域设计引物，经PCR法扩增获得全套重链抗体可变区基因(Viriable domain ofheavy chain of heavy-chain antibody, VHH)，而后将其克隆至载体，体外表达获得含有多种单价 Nb的抗体库。应用特定抗原从Nb库中经过多次淘选即可得到抗原特异性的Nb。Nb库的构建较为简单、有效、仅用一对简并引物扩增就可以获得骆驼重链抗体的全套VHH基因，经过3-4轮富集筛选后即可分析单个克隆以获得目的抗体。Nb源于天然缺失轻链的重链抗体，天然存在，稳定性和可溶性更强；且具有很强的抗原结合能力，特异性较强[10]。
Fig6 纳米抗体筛选方法
转基因小鼠全人源抗体筛选技术
20世纪90年代中期以后，利用人抗体转基因小鼠平台技术和抗体库平台技术开发的全人源抗体逐渐占据了抗体药物研发的主导地位，使抗体工程技术进入了一个新的发展阶段-全人源抗体阶段。转基因小鼠制备全人源抗体的实验原理是:采用基因编辑技术将小鼠Ig基因替换为人Ig基因，然后用抗原免疫小鼠，再经杂交瘤技术即可大量生产人源化抗体。转基因小鼠技术平台已经成功地作为一个创新全人源单抗药物以及常用靶点升级抗体药物的来源。转基因小鼠的研发周期长，风险高，但其对抗体药物筛选的意义是巨大的，因此对其进行深入研究是非常有前景的，同时也是必要的[11]。
好了，小编就给大家介绍到这里了，如果有兴趣，欢迎与我们共同探讨。
依托于基因编辑，海门动物中心和药理药效服务平台，百奥赛图于2016年正式成立新药研发服务平台，同时，通过将小鼠重链和k轻链基因原位置换为人抗体基因（Mb级），百奥赛图于2019年初成功制备了全新小鼠研究模型-RenMab Mouse，通过它，我们可以直接在小鼠体内产生全人单克隆抗体，大大节省了鼠源抗体的改造时间，如有兴趣，欢迎随时咨询偶~
