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癌症等疾病的流行以及對(duì)免疫療法需求的增加正在推動針對(duì)緻病細胞和(hé)生物體的技術的發展。這(zhè)導緻了(le)所謂的抗體庫的發展。
當病原體感染健康宿主時(shí)，宿主的免疫系統會(huì)做出反應以抵抗它并保持健康。宿主産生抗體，識别入侵細胞表面存在的抗原。然而，宿主的免疫系統必須首先能(néng)夠識别抗原：當感染第一次發生時(shí)，這(zhè)是不可能(néng)的，因爲宿主以前沒有遇到(dào)過病原體。
這(zhè)就是爲什(shén)麽病原體的初始感染會(huì)導緻更高(gāo)的死亡或健康并發症風(fēng)險。身體還沒有爲疾病做好(hǎo)準備，因爲它無法識别抗原，因此無法識别病原體。但(dàn)是，如果一個人從(cóng)最初的感染中恢複過來(lái)，他(tā)們的身體将具有抵抗進一步再感染所需的抗體。
抗體庫：加快(kuài)藥物發現(xiàn)過程
從(cóng)曆史上(shàng)看(kàn)，開(kāi)發預防疾病的疫苗和(hé)治療方法的主要方法是從(cóng)感染後幸存下(xià)來(lái)的人身上(shàng)收集抗體。免疫細胞需要分離，并且必須篩選大(dà)量抗體，以找到(dào)與特定病原體結合最緊密的抗體。但(dàn)這(zhè)是一項耗費時(shí)間的工(gōng)作(zuò)。那麽如何在更短的時(shí)間内發現(xiàn)這(zhè)種抗體呢(ne)？這(zhè)就不得不提及抗體庫。
顧名思義，抗體庫是現(xiàn)有抗體的文(wén)庫，可以搜索這(zhè)些(xiē)庫以提供可能(néng)對(duì)病原體有效的抗體。通過采用(yòng)這(zhè)種方法，可以大(dà)大(dà)加快(kuài)藥物發現(xiàn)過程。通過從(cóng)幾百人那裏收集樣本，抗體庫中可以存儲許多倍的人類抗體。
抗體庫可以被“淘選”爲匹配項，這(zhè)意味着研究人員甚至不必等待受感染的患者康複并産生抗體。例如，當中國科學家公布SARS-CoV-2病毒的基因序列時(shí)，匹茲堡大(dà)學的一個研究小(xiǎo)組産生了(le)刺突蛋白(bái)，然後将其用(yòng)作(zuò)庫中抗體的誘餌。這(zhè)種方法可以幫助人們更好(hǎo)地爲未來(lái)的大(dà)流行病做好(hǎo)準備。
抗體文(wén)庫構建
構建抗體庫有兩種主要策略。可以使用(yòng)随機組合基因，也(yě)可以通過擴增一個或多個個體的可變基因序列來(lái)設計(jì)它們。人漿細胞和(hé)來(lái)自(zì)幼稚或免疫動物的脾細胞都用(yòng)于構建抗體庫。當抗體文(wén)庫有足夠的多樣性時(shí)，它們的效果會(huì)更好(hǎo)。
有四種類型的組合抗體庫。這(zhè)些(xiē)是免疫庫、樸素庫、半合成庫和(hé)合成庫。免疫文(wén)庫使用(yòng)來(lái)自(zì)免疫人類或動物的抗體，而幼稚文(wén)庫使用(yòng)從(cóng)未免疫受試者（或者，合成或洗牌的人類V基因）中收獲的抗體。
在半合成文(wén)庫中，多樣性由寡核苷酸合成控制，而合成文(wén)庫是使用(yòng)完全人工(gōng)的随機整合密碼子到(dào)互補決定區(qū)（CDR）從(cóng)頭開(kāi)始構建的。
抗體庫中常用(yòng)的一種技術是噬菌體展示，其中表面帶有抗體的基因操縱噬菌體與固定化抗原結合。洗滌後，任何剩餘的噬菌體都會(huì)顯示感興趣的抗體。然後可以将這(zhè)些(xiē)插入大(dà)腸杆菌中以擴增抗體以進行進一步研究。
抗體庫中存儲的組合數量可能(néng)驚人，有些(xiē)庫包含 10 的8次幂個組合。抗體庫可以在極短的時(shí)間内确定哪些(xiē)抗體應提供針對(duì)病原體的保護。
抗體庫在疾病研究中的應用(yòng)示例
抗體庫爲研究人員提供了(le)一種解決疾病研究基本問題的工(gōng)具。近年來(lái)，抗體庫在多項研究中得到(dào)了(le)使用(yòng)，例如新冠疫苗的開(kāi)發。
抗體庫也(yě)被用(yòng)于癌症研究。發表于《分子細胞蛋白(bái)質組學》上(shàng)的一項研究展示了(le)使用(yòng)單鏈抗體庫來(lái)發現(xiàn)早期檢測癌症的生物标志物。利用(yòng)該庫，他(tā)們篩選了(le)卵巢血清中的新型生物标志物。這(zhè)項研究提供了(le)一種降低(dī)卵巢癌和(hé)其他(tā)癌症患者發病率的方法。
抗體庫還提供了(le)有關細胞内抗體日益增加使用(yòng)的生物學見解。這(zhè)些(xiē)是細胞内表達并定向到(dào)靶抗原的生物學工(gōng)具，然後它們可以在翻譯後水(shuǐ)平中斷抗原的功能(néng)。
結語
研究人員越來(lái)越多地使用(yòng)抗體庫來(lái)尋找新的藥物靶點、抗體、疾病的生物标志物等。随着更多抗體的發現(xiàn)和(hé)更多的組合被納入其中，新藥和(hé)疫苗的開(kāi)發将繼續改進。
