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在應對(duì)複雜(zá)的生存環境過程中，人體免疫系統爲抵抗各種外(wài)來(lái)物質（抗原，例如病原體、細菌等）入侵，會(huì)産生多樣化的蛋白(bái)分子（抗體），特異性識别有選擇的消滅外(wài)來(lái)物質。在B細胞介導的體液免疫應答(dá)中，抗體的産生通常由兩個步驟構成。首先，抗原入侵後被B細胞特異性識别。其次，B細胞會(huì)大(dà)量增殖分化，一部分分化成成熟的漿細胞，并大(dà)量分泌特異性抗體與抗原結合，消滅抗原；一部分分化爲記憶B細胞，保留抗體的特異性信息用(yòng)于下(xià)一次快(kuài)速生産抗體。在這(zhè)裏，抗體基因需經曆一系列的程序性DNA斷裂、重排和(hé)突變等過程，從(cóng)而編碼抗原特異性的抗體分子。抗體類型轉換是抗體多樣化的重要一環。
抗體的結構及多樣化過程
典型的抗體分子由重鏈和(hé)輕鏈組成，形成的免疫球蛋白(bái)結構域又可以分爲可變區(qū)和(hé)恒定區(qū)，分别負責抗原的結合和(hé)下(xià)遊免疫反應的激活。抗體多樣化是指在免疫系統中産生的抗體具有非常高(gāo)的多樣性，可以針對(duì)一系列不同的生物體細胞和(hé)分子，包括病原體、緻病菌、腫瘤細胞和(hé)激素等。
在B細胞發育早期階段，編碼可變區(qū)的V元件、J元件，以及重鏈可變區(qū)特有的D元件，可以通過核酸内切酶RAG起始的V(D)J重排進行組合和(hé)連接從(cóng)而形成可變區(qū)基因外(wài)顯子，所分泌的低(dī)親和(hé)力IgM抗體構成了(le)初始的抗體庫。在外(wài)周淋巴組織結構生發中心中，B細胞特異性DNA去氨酶AID能(néng)夠起始可變區(qū)高(gāo)頻突變和(hé)重鏈恒定區(qū)抗體類型轉換，從(cóng)而形成了(le)表達高(gāo)親和(hé)力不同抗體類型的抗體庫。
抗體多樣化是通過基因重組、突變、修飾和(hé)重新組合等過程來(lái)實現(xiàn)的，使得抗體可以适應各種不同的生物體和(hé)分子，從(cóng)而形成高(gāo)度特異性和(hé)廣泛有效性的免疫響應。抗體多樣性是維護免疫系統健康和(hé)抗病能(néng)力的核心基礎，也(yě)是研究和(hé)發展新型生物技術和(hé)生物藥物的基礎。
抗體類型轉換的分子機制
抗體類型轉換是指由免疫系統中的B淋巴細胞分泌的一類抗體（IgM），在機體免疫應答(dá)過程中逐漸轉變爲另一類抗體（IgG、IgA或IgE）的過程。抗體類型轉換是抗體多樣化過程中的重要一步，其産生的不同類型抗體能(néng)夠激活不同的下(xià)遊免疫反應。
B細胞特異性DNA去氨酶AID起始了(le)這(zhè)一過程，産生的DNA斷裂則由細胞内DNA損傷修複系統進一步連接完成整個過程。遺傳學證據清晰地表明(míng)，抗體類型轉換由兩步組成：第一步，AID介導的雙鏈DNA斷裂的産生；第二步，雙鏈DNA斷裂激活DNA損傷應答(dá)機制将兩個雙鏈DNA斷裂連接起來(lái)。
1. AID靶向基因組DNA底物引起雙鏈DNA斷裂的機制
A：AID去氨基酶活性示意圖。AID作(zuò)用(yòng)于N4位點，能(néng)夠将單鏈DNA上(shàng)的胞苷(C)殘基脫氨産生尿苷(U)；B、C、D：基因組轉錄過程中産生的轉錄泡、負超螺旋結構以及R-環可以提供單鏈DNA招募AID；深色線條和(hé)淺色線條分别代表DNA雙鏈的模闆鏈和(hé)非模闆鏈，紅(hóng)線代表RNA轉錄産物。E：AID相互作(zuò)用(yòng)因子RPA複合物和(hé)RNA外(wài)切體複合物能(néng)夠爲AID提供單鏈DNA底物。F：對(duì)向轉錄招募AID到(dào)非免疫球蛋白(bái)基因靶點：藍線代表轉錄, 紅(hóng)線代表反轉錄。
2.雙鏈DNA損傷修複與S區(qū)斷裂末端連接
抗體類型轉換中産生的S區(qū)的雙鏈DNA斷裂的修複，并不依賴于AID去氨酶活性。AID起始形成S區(qū)的雙鏈DNA斷裂可以激活細胞内通用(yòng)的雙鏈DNA損傷應答(dá)系統，最終非同源DNA末端連接系統将兩個S區(qū)斷裂連接起來(lái)。
A: ATM依賴的雙鏈DNA損傷應答(dá)機制。MRN複合體可以識别DSB末端招募ATM并激活ATM激酶活性, 使多種下(xià)遊蛋白(bái)包括H2AX、53BP1等發生磷酸化。磷酸化的H2AX即γ-H2AX可以進一步招募其他(tā)雙鏈DNA損傷應答(dá)因子MDC1, RNF8能(néng)夠與磷酸化的MDC1相互作(zuò)用(yòng), 并泛素化修飾組蛋白(bái)H1。RNF168可以識别組蛋白(bái)H1泛素化修飾, 并進一步泛素化修飾組蛋白(bái)H2A。53BP1識别組蛋白(bái)H2A泛素化修飾而進一步招募至DNA損傷位點。ATM磷酸化的53BP1能(néng)夠招募Rif1進一步抑制由CtIP介導的雙鏈DNA末端的單鏈切除, 從(cóng)而使DNA斷裂末端更容易被非同源DNA末端連接途徑修複并同時(shí)抑制同源重組的發生。B:在c-NHEJ過程中,Ku結合至DSB末端, DNA-PKcs被進一步招募至DNA的DSB上(shàng),XRCC4/Lig4複合物最終連接兩個末端。A-EJ途徑中, PARP1可能(néng)參與了(le)對(duì)DSB的識别, Mrel 1和(hé)CtIP可能(néng)介導末端連接, 最終由Lig1或Lig3進行末端連接。
抗體多樣化機制的相關研究進展
抗體産生和(hé)多樣化過程的缺陷在臨床上(shàng)表現(xiàn)爲各種免疫缺陷疾病，而抗體多樣化的失控則可能(néng)造成B細胞淋巴瘤的産生。
抗體多樣化中，抗體基因在基因組水(shuǐ)平面臨DNA修飾和(hé)損傷的發生。這(zhè)種DNA水(shuǐ)平的損傷雖然受到(dào)精細地調控，但(dàn)往往也(yě)造成了(le)基因組的不穩定性導緻癌症的發生。生發中心B細胞來(lái)源的B細胞淋巴瘤中，AID起始的DNA損傷産生的染色體易位、基因突變等是癌變的主要機制之一。研究AID靶向機制和(hé)抗體多樣化中DNA損傷修複機制，可以爲生發中心來(lái)源的B細胞淋巴瘤，如濾泡型淋巴瘤、彌漫大(dà)B細胞淋巴瘤等，以及CLL的治療和(hé)診斷提供新的思路和(hé)技術手段。
目前我們對(duì)抗體多樣化機制的認識仍存在大(dà)量的空(kōng)白(bái)，緻力于抗體類型的研究從(cóng)未停歇。通過基因工(gōng)程對(duì)編碼抗體的基因按不同需要進行加工(gōng)改造和(hé)重新裝配，轉染适當的受體細胞從(cóng)而表達抗體，這(zhè)種通過基因工(gōng)程重組表達抗體的技術，現(xiàn)已廣泛應用(yòng)于抗體藥物研究。
重組抗體表達技術
重組抗體表達這(zhè)項技術的研發也(yě)是基于抗體研究領域的科學家對(duì)于抗體多樣性研究和(hé)理(lǐ)解的基礎上(shàng)，用(yòng)于在外(wài)源性系統中表達人工(gōng)合成的單克隆抗體。而普健生物也(yě)經過多年的抗體表達實踐和(hé)對(duì)哺乳系統表達的優化，研發出一項高(gāo)效表達重組抗體的專有技術——哺乳表達系統高(gāo)産量pATX系列載體及馴化293系列和(hé)CHO系列細胞，能(néng)實現(xiàn)全長抗體以及多種形式的重組抗體片段的高(gāo)效分泌表達；無需免疫和(hé)篩選，直接利用(yòng)抗體基因序列即可實現(xiàn)重組抗體的高(gāo)産和(hé)可重複生産。
表達優勢
1. 抗體藥物研發專家和(hé)技術團隊，提供個性化抗體發現(xiàn)整體方案，重組抗體表達量高(gāo)，采用(yòng)高(gāo)密度轉染，可實現(xiàn)瞬轉表達量幾百毫克每升，穩轉可優化到(dào)克級。
2. 抗體表達經驗豐富，已成功表達過多種形式的全長抗體（Human IgG, mouse IgG, human Ig A, IgM, IgE, mouse IgM，rabbit IgG 等）和(hé)抗體片段（scFv，Fab，tandem-scfv，VHH，Fc融合蛋白(bái)，bi-specific antibody等）。
3. 一站(zhàn)式服務：擁有多種服務平台，在實現(xiàn)重組抗體設計(jì)表達和(hé)純化的同時(shí)，進行抗體質控和(hé)活性驗證，并由經驗豐富的專家根據客戶需求進行人源化設計(jì)驗證。
4. 自(zì)主知(zhī)識産權的GS敲除系統細胞系，長期穩定表達，抗體質量更穩定。
5.周期短，可提供2~3周急速交付重組抗體表達服務。
重組抗體技術優勢
重組抗體包括嵌合抗體、人源化抗體、小(xiǎo)分子抗體、雙特異性抗體等。與傳統的單克隆抗體和(hé)多克隆抗體相比，重組抗體具有獨特的優勢，現(xiàn)已被廣泛地應用(yòng)在科學研究、免疫診斷及治療性抗體領域。在被廣泛應用(yòng)的情況下(xià)，重組抗體表達技術水(shuǐ)平也(yě)在日益提高(gāo)，重組抗體除了(le)以上(shàng)優勢之外(wài)還有以下(xià)一些(xiē)優點。
（1）重組抗體具有序列已知(zhī)、抗體基因可以長期保存、抗體性能(néng)穩定、實驗重複性好(hǎo)等優點，而單克隆細胞株可能(néng)存在抗體染色體丢失、細胞複蘇後停止生長或死亡等風(fēng)險。
（2）可以進行基因工(gōng)程改造：重組抗體可以進行重組改造，包括抗體片段表達，同型置換，嵌合抗體，抗體人源化等。
（3）可以大(dà)量制備抗體：重組抗體可以快(kuài)速實現(xiàn)抗體的大(dà)量制備，不需要使用(yòng)動物，克服使用(yòng)動物的倫理(lǐ)問題。
