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單克隆抗體(monoclonal antibody,mAb)是一種通用(yòng)的高(gāo)度特異性結合蛋白(bái)，長期以來(lái)被認爲是對(duì)抗疾病的“魔彈”，也(yě)是臨床和(hé)科研等其他(tā)生物學用(yòng)途的重要工(gōng)具。然而這(zhè)些(xiē)應用(yòng)隻有在實現(xiàn)離單個抗體的方法出現(xiàn)後才得以實現(xiàn)，雜(zá)交瘤技術就是這(zhè)把将打開(kāi)單抗應用(yòng)大(dà)門(mén)的“金(jīn)鑰匙”。
雜(zá)交瘤技術是基于特定的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞的融合，分離出針對(duì)給定抗原的單抗(MAbs)的常用(yòng)技術。雜(zá)交瘤技術的出現(xiàn)徹底改變了(le)傳統的醫(yī)學和(hé)研究領域，随着1984年諾貝爾生理(lǐ)學或醫(yī)學獎進一步認可，雜(zá)交瘤技術越來(lái)越成熟的同時(shí)還不斷發展，随之出現(xiàn)了(le)噬菌體展示技術和(hé)單一B細胞抗體展示技術，越來(lái)越多的新技術應用(yòng)到(dào)這(zhè)一領域，填補了(le)雜(zá)交瘤策略的局限性。
雜(zá)交瘤細胞技術
由Georges Köhler和(hé)Cesar Milstein于1975年描述的雜(zá)交瘤技術是基于用(yòng)所需抗原免疫動物，然後将特異性B淋巴細胞與“不朽”骨髓瘤細胞融合。産生的雜(zá)交細胞，稱爲雜(zá)交瘤，然後被克隆以獲得穩定的單克隆細胞系。在選擇感興趣的抗體分泌克隆後，将細胞轉移到(dào)大(dà)規模培養裝置中，以産生所需數量的抗體。
B淋巴細胞-骨髓瘤細胞融合通常通過使用(yòng)化合物聚乙二醇(PEG)獲得。然而，這(zhè)種藥物在一定程度上(shàng)可能(néng)具有細胞毒性，并可能(néng)發生非特異性膜融合。另一種是通過珍珠鏈法，在電場和(hé)激光輻射的幫助下(xià)進行聚變。在這(zhè)種情況下(xià)，用(yòng)脈沖激光束照射接觸細胞表面，在細胞膜上(shàng)形成一個小(xiǎo)穿孔，這(zhè)增加了(le)促進細胞融合的機會(huì)。盡管珍珠鏈方法比PEG介導的策略有優勢，但(dàn)它仍然不能(néng)選擇性地控制特定B淋巴細胞與骨髓瘤細胞的融合。
雜(zá)交瘤技術一直處于單克隆抗體産生領域的前沿。目前，超過90%被批準用(yòng)于臨床用(yòng)途的抗體是由該技術産生的，其中大(dà)多數是嵌合或人源化抗體。然而，基于雜(zá)交瘤的單克隆抗體産生的特點是篩選過程長，特異性單克隆抗體分泌細胞的次優選擇，在早期階段很(hěn)少可能(néng)進行單克隆抗體驗證，更不用(yòng)說需要純化抗原靶點的可用(yòng)性。爲了(le)優化抗體生成，多年來(lái)已經開(kāi)發了(le)該技術的幾種變體。
B細胞靶向(BCT)
B細胞靶向(BCT)方法，也(yě)稱爲脈沖電場(PEF)，由Lo等人于1984年描述。它基于兩個中心點:識别感興趣抗原的B淋巴細胞的預選，以及使用(yòng)直流電脈沖進一步将B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合。簡而言之，特定的生物素标記抗原與相應的B淋巴細胞結合，随後通過鏈黴親和(hé)素恢複，産生B淋巴細胞-抗原-生物素-鏈黴親和(hé)素複合物。然後，将這(zhè)種B淋巴細胞複合物與生物素标記的骨髓瘤細胞共培養，并将所得到(dào)的混合物暴露于PEF以促進細胞融合。
最後一步，也(yě)是最關鍵的一步，其特點是靜電場暴露後細胞膜不穩定，這(zhè)使得細胞間融合的發生變得容易。
立體特異性靶向(SST)
構象特異性單克隆抗體的早期描述發表于20世紀60年代，強調了(le)這(zhè)些(xiē)抗體特異性識别特定化合物的一種立體異構體的特征。已知(zhī)立體特異性單克隆抗體對(duì)其配體具有高(gāo)特異性，然而，這(zhè)些(xiē)單克隆抗體的産生在技術上(shàng)具有挑戰性，特别是在高(gāo)度結構化和(hé)保存良好(hǎo)的靶标的情況下(xià)。例如多跨膜蛋白(bái)的胞外(wài)環或結構域，如膜結合受體。立體特異性靶向(Stereospecific Targeting, SST)方法就是爲了(le)解決這(zhè)個問題而提出的，SST方法爲B淋巴細胞-骨髓瘤細胞融合提供了(le)50%以上(shàng)的陽性，并且發現(xiàn)超過24%的生成克隆分泌所需的單克隆抗體。
噬菌體展示技術
1990年首次報(bào)道(dào)的噬菌體展示技術被認爲是生成單克隆抗體的有力工(gōng)具。該方法基于George Smith在1985年描述的噬菌體展示概念，包括開(kāi)發組合抗體噬菌體文(wén)庫——即大(dà)量展示抗體片段的噬菌體——以及随後篩選識别目标抗原的抗體。
噬菌體展示庫的構建是該技術的重要組成部分。抗體庫的大(dà)小(xiǎo)與找到(dào)特定抗體的概率成正比關系。下(xià)一代測序(NGS)是分析噬菌體展示文(wén)庫的變異性、序列組成和(hé)大(dà)小(xiǎo)的重要工(gōng)具。構建噬菌體展示文(wén)庫比動物免疫後産生雜(zá)交瘤要昂貴得多。然而，噬菌體展示技術的抗體篩選步驟更快(kuài)熟、價格更優。
雖然噬菌體展示文(wén)庫是一種前景廣闊的抗體開(kāi)發技術，但(dàn)它也(yě)有局限性。噬菌體文(wén)庫的多樣性取決于細菌的轉化效率，并且僅限于噬菌體展示文(wén)庫中1010-1011變體抗體的最大(dà)庫。
單B細胞技術
以上(shàng)幾種産生單克隆抗體的技術平台的一個固有特點是需要将B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，長期以來(lái)，這(zhè)是分離已知(zhī)特異性的單一抗體的必要步驟。
在過去的幾十年裏，技術的進步已經允許從(cóng)異質原代細胞群中檢測和(hé)分離單一功能(néng)的B淋巴細胞，以及抗體基因的擴增和(hé)克隆，而無需使選定的抗體分泌細胞(ASC)永生化。這(zhè)些(xiē)單一B淋巴細胞方法，統稱爲“單個B細胞技術”，顯示出快(kuài)速生成中和(hé)單克隆抗體的吸引力和(hé)實用(yòng)性。
單個B細胞技術以單個B細胞爲起始點，利用(yòng)每個B細胞隻産生一種特異性抗體的特性，直接從(cóng)單個B細胞中擴增出抗體基因，進而獲得抗原特異性抗體。該技術所制備的抗體具有高(gāo)通量、高(gāo)效率、高(gāo)穩定性、高(gāo)特異性等優點，保留了(le)豐富的基因多樣性和(hé)輕重鏈可變區(qū)的天然配對(duì)，應用(yòng)前景廣泛，是最高(gāo)效的抗體篩選方法之一。事(shì)實上(shàng)，利用(yòng)這(zhè)種技術獲得了(le)越來(lái)越多的針對(duì)病毒病原體感染的單克隆抗體，如HIV、登革熱、MERS-CoV和(hé)SARS-Cov-2。
普健生物依托自(zì)主研發的高(gāo)通量活性蛋白(bái)表達系統，Single B細胞抗體發現(xiàn)技術平台，噬菌體展示抗體庫技術和(hé)雜(zá)交瘤抗體開(kāi)發平台，抗體表達、抗體人源化和(hé)穩定細胞株構建平台，擁有10餘年的蛋白(bái)、抗體服務經驗及專業的研發生産團隊，可提供全面的蛋白(bái)表達、抗體制備、抗體藥物發現(xiàn)、抗體人源化、重組抗體表達等一站(zhàn)式抗體發現(xiàn)技術服務，助力IVD檢測、疫苗生産、重組抗體開(kāi)發。
自(zì)20世紀80年代中期以來(lái)，從(cóng)雜(zá)交瘤技術的變化開(kāi)始，到(dào)噬菌體展示技術，再到(dào)單B細胞技術的應用(yòng)，越來(lái)越多的單克隆藥物從(cóng)理(lǐ)論設計(jì)到(dào)臨床科研到(dào)獲批上(shàng)市，伴随着人類後基因組學及代謝(xiè)組學的發展，越來(lái)越多的單克隆抗體藥物種類将會(huì)幫助人們的獲得更多健康和(hé)發展。
