开发单克隆抗体药物、双特异抗体药物、ADC药物和CAR-T等细胞治疗药物都离不开抗体筛选。随着抗体药的需求越来越大,抗体筛选技术也在不断发展,且越来越多样化,目前常用的抗体发现方法包括噬菌体展示技术、杂交瘤技术和单个B细胞抗体筛选技术。
噬菌体展示技术
噬菌体展示技术是采用生物学手段将抗体基因片段克隆表达在噬菌体基因组中,使抗体片段融合表达在噬菌体外壳蛋白表面,并随着子代噬菌体的重新组装展示在噬菌体表面,同时又可以保持相对的空间结构和生物活性。之后,利用噬菌体库对目标抗原有结合的抗体进行多轮的筛选,然后在大肠杆菌中扩大,该过程也被称为“淘选”。反复筛选可逐步提高能够特异性识别靶分子的噬菌体所占的比例,最终得到识别靶分子的多肽或者蛋白。杂交瘤技术
将小鼠骨髓瘤细胞和抗原免疫后的小鼠脾细胞进行融合,可以得到杂交瘤细胞,其既可产生单克隆抗体又具有无限增殖的能力。通过杂交瘤技术获得单克隆抗体的技术流程大致为:选择合适的抗原免疫动物(一般为小鼠),然后分离小鼠脾脏细胞并与骨髓瘤细胞融合,之后筛选杂交瘤细胞,从而获得分泌目标抗体的阳性单克隆杂交瘤细胞,对阳性单克隆杂交瘤细胞进行扩大培养,最后体外培养或体内诱生获得大量的单克隆抗体。转基因杂交瘤技术
转基因抗体小鼠的构建需要通过转基因技术创造出缺乏原有抗体基因的小鼠胚胎,再将人源抗体基因移植入小鼠体内,迫使小鼠表达的抗体全部拥有人源序列,进而再通过传统杂交瘤创造出全人源抗体。单B细胞分选平台
单B细胞分选平台,可称为B细胞克隆技术,该方法结合微流控和不同的分选技术,直接对B细胞进行单细胞水平的分离、培养、分析与筛选,从而精准、高效的筛选出分泌目标抗体分子的B细胞,再通过PCR扩增技术得到单个B细胞抗体可变区基因,即可得到目标抗体序列,然后通过抗体重组,获得目标抗体,最后进行产物验证。相比于杂交瘤平台,单B细胞分选平台摆脱了融合的限制和负面影响,同时,多数平台都可进行高通量筛选,数以万计的B细胞可在一天之内被筛选出来,这显著提高了筛选效率。同时单B细胞分选平台可以更好地保留B细胞多样性,种属适用范围广,可以直接获得抗体基因序列,便于后续功能研究。
总之,抗体发现是一个包括动物免疫、分子克隆、免疫学检测、功能评价等多个流程的综合性技术。各种筛选技术中都有自己的特点和优势,在实际的应用场景,应对疾病的发病机制和靶点特性进行综合考虑,选择合理技术平台进行抗体筛选,从而更高效地筛选出优质候选功能抗体。除此之外,快序生物的抗体发现平台也可用于抗体的筛选,此技术核心是蛋白从头测序技术。快序生物的抗体发现平台可以直接高效地发现在免疫系统发挥作用且具高亲和力的天然抗体,便于生产重组抗体,为抗体研发提供全新途径(具体可参考文章:抗体测序为抗体治疗研究提供新路径)。参考文献:[1]Tiller T. Single B cell antibody technologies[J]. New biotechnology, 2011, 28(5): 453-457.
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