|
单克隆抗体(monoclonal antibody,mAb)是一种通用的高度特异性结合蛋白，长期以来被认为是对抗疾病的“魔弹”，也是临床和科研等其他生物学用途的重要工具。然而这些应用只有在实现离单个抗体的方法出现后才得以实现，杂交瘤技术就是这把将打开单抗应用大门的“金钥匙”。 杂交瘤技术是基于特定的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合，分离出针对给定抗原的单抗(MAbs)的常用技术。杂交瘤技术的出现彻底改变了传统的医学和研究领域，随着1984年诺贝尔生理学或医学奖进一步认可，杂交瘤技术越来越成熟的同时还不断发展，随之出现了噬菌体展示技术和单一B细胞抗体展示技术，越来越多的新技术应用到这一领域，填补了杂交瘤策略的局限性。
杂交瘤细胞技术 由Georges Köhler和Cesar Milstein于1975年描述的杂交瘤技术是基于用所需抗原免疫动物，然后将特异性B淋巴细胞与“不朽”骨髓瘤细胞融合。产生的杂交细胞，称为杂交瘤，然后被克隆以获得稳定的单克隆细胞系。在选择感兴趣的抗体分泌克隆后，将细胞转移到大规模培养装置中，以产生所需数量的抗体。 B淋巴细胞-骨髓瘤细胞融合通常通过使用化合物聚乙二醇(PEG)获得。然而，这种药物在一定程度上可能具有细胞毒性，并可能发生非特异性膜融合。另一种是通过珍珠链法，在电场和激光辐射的帮助下进行聚变。在这种情况下，用脉冲激光束照射接触细胞表面，在细胞膜上形成一个小穿孔，这增加了促进细胞融合的机会。尽管珍珠链方法比PEG介导的策略有优势，但它仍然不能选择性地控制特定B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合。 杂交瘤技术一直处于单克隆抗体产生领域的前沿。目前，超过90%被批准用于临床用途的抗体是由该技术产生的，其中大多数是嵌合或人源化抗体。然而，基于杂交瘤的单克隆抗体产生的特点是筛选过程长，特异性单克隆抗体分泌细胞的次优选择，在早期阶段很少可能进行单克隆抗体验证，更不用说需要纯化抗原靶点的可用性。为了优化抗体生成，多年来已经开发了该技术的几种变体。 B细胞靶向(BCT) B细胞靶向(BCT)方法，也称为脉冲电场(PEF)，由Lo等人于1984年描述。它基于两个中心点:识别感兴趣抗原的B淋巴细胞的预选，以及使用直流电脉冲进一步将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。简而言之，特定的生物素标记抗原与相应的B淋巴细胞结合，随后通过链霉亲和素恢复，产生B淋巴细胞-抗原-生物素-链霉亲和素复合物。然后，将这种B淋巴细胞复合物与生物素标记的骨髓瘤细胞共培养，并将所得到的混合物暴露于PEF以促进细胞融合。 最后一步，也是最关键的一步，其特点是静电场暴露后细胞膜不稳定，这使得细胞间融合的发生变得容易。 立体特异性靶向(SST) 构象特异性单克隆抗体的早期描述发表于20世纪60年代，强调了这些抗体特异性识别特定化合物的一种立体异构体的特征。已知立体特异性单克隆抗体对其配体具有高特异性，然而，这些单克隆抗体的产生在技术上具有挑战性，特别是在高度结构化和保存良好的靶标的情况下。例如多跨膜蛋白的胞外环或结构域，如膜结合受体。立体特异性靶向(Stereospecific Targeting, SST)方法就是为了解决这个问题而提出的，SST方法为B淋巴细胞-骨髓瘤细胞融合提供了50%以上的阳性，并且发现超过24%的生成克隆分泌所需的单克隆抗体。 噬菌体展示技术 1990年首次报道的噬菌体展示技术被认为是生成单克隆抗体的有力工具。该方法基于George Smith在1985年描述的噬菌体展示概念，包括开发组合抗体噬菌体文库——即大量展示抗体片段的噬菌体——以及随后筛选识别目标抗原的抗体。 噬菌体展示库的构建是该技术的重要组成部分。抗体库的大小与找到特定抗体的概率成正比关系。下一代测序(NGS)是分析噬菌体展示文库的变异性、序列组成和大小的重要工具。构建噬菌体展示文库比动物免疫后产生杂交瘤要昂贵得多。然而，噬菌体展示技术的抗体筛选步骤更快熟、价格更优。 虽然噬菌体展示文库是一种前景广阔的抗体开发技术，但它也有局限性。噬菌体文库的多样性取决于细菌的转化效率，并且仅限于噬菌体展示文库中1010-1011变体抗体的最大库。 单B细胞技术 以上几种产生单克隆抗体的技术平台的一个固有特点是需要将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，长期以来，这是分离已知特异性的单一抗体的必要步骤。 在过去的几十年里，技术的进步已经允许从异质原代细胞群中检测和分离单一功能的B淋巴细胞，以及抗体基因的扩增和克隆，而无需使选定的抗体分泌细胞(ASC)永生化。这些单一B淋巴细胞方法，统称为“单个B细胞技术”，显示出快速生成中和单克隆抗体的吸引力和实用性。 单个B细胞技术以单个B细胞为起始点，利用每个B细胞只产生一种特异性抗体的特性，直接从单个B细胞中扩增出抗体基因，进而获得抗原特异性抗体。该技术所制备的抗体具有高通量、高效率、高稳定性、高特异性等优点，保留了丰富的基因多样性和轻重链可变区的天然配对，应用前景广泛，是最高效的抗体筛选方法之一。事实上，利用这种技术获得了越来越多的针对病毒病原体感染的单克隆抗体，如HIV、登革热、MERS-CoV和SARS-Cov-2。 普健生物依托自主研发的高通量活性蛋白表达系统，Single B细胞抗体发现技术平台，噬菌体展示抗体库技术和杂交瘤抗体开发平台，抗体表达、抗体人源化和稳定细胞株构建平台，拥有10余年的蛋白、抗体服务经验及专业的研发生产团队，可提供全面的蛋白表达、抗体制备、抗体药物发现、抗体人源化、重组抗体表达等一站式抗体发现技术服务，助力IVD检测、疫苗生产、重组抗体开发。 自20世纪80年代中期以来，从杂交瘤技术的变化开始，到噬菌体展示技术，再到单B细胞技术的应用，越来越多的单克隆药物从理论设计到临床科研到获批上市，伴随着人类后基因组学及代谢组学的发展，越来越多的单克隆抗体药物种类将会帮助人们的获得更多健康和发展。 |
|
|
