腫瘤是由不受控制的細(xì)胞增殖引起的一系列疾病，主要是由于基因的變化引起的。腫瘤常在局部部位形成，侵襲周圍組織，從而引起轉(zhuǎn)移。它是世界上最常見的疾病，是在化學(xué)致癌物、電離輻射、病毒、細(xì)菌等多種致癌因素的協(xié)同、順序作用下產(chǎn)生的，可誘導(dǎo)原癌基因向癌基因轉(zhuǎn)化，并使抑癌基因失活。在這些因素的影響下，細(xì)胞凋亡調(diào)控基因和DNA修復(fù)基因發(fā)生改變，細(xì)胞蛋白表達(dá)水平異常。

一般而言，非實(shí)體腫瘤的腫瘤細(xì)胞在血液和骨髓中分布廣泛，因此只能通過化療切除，大多數(shù)實(shí)體腫瘤可以采用更廣泛的策略，免疫就是其中一種，它具有特異性高、靶向精確、抗腫瘤作用強(qiáng)、副作用小等特點(diǎn)。

作為免疫策略最重要的組成部分，單克隆抗體(mAbs)是由單個(gè)B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的高度同質(zhì)抗體，僅針對特定的抗原表位。它具有高純度、高靈敏度、高特異性、低交叉反應(yīng)性和制備成本等優(yōu)點(diǎn)。然而，隨著多年來制備技術(shù)的優(yōu)化和大量單抗藥物的生產(chǎn)，單抗的應(yīng)用范圍逐漸拓寬，迄今已廣泛應(yīng)用于免疫檢查點(diǎn)、靶向腫瘤、放射免疫和近紅外光免疫(NIR-PIT)等領(lǐng)域，特別是在腫瘤領(lǐng)域中顯示出很大的發(fā)展前景。

噬菌體展示技術(shù)可以將肽編碼或蛋白編碼基因片段克隆到噬菌體殼蛋白結(jié)構(gòu)的適當(dāng)位置，使外源多肽/蛋白和殼蛋白以相互融合的形式表達(dá)，然后隨著子代噬菌體重組而顯示在噬菌體表面。所證實(shí)的多肽或蛋白能夠保持相對獨(dú)立的空間結(jié)構(gòu)和生物活性，有利于目標(biāo)分子的識別和結(jié)合，為篩選具有高特異性和結(jié)合能力的單鏈抗體提供了途徑。理論上，只要庫中表達(dá)了足夠多的這種類型的肽，一個(gè)或多個(gè)噬菌體就可以與這些靶標(biāo)結(jié)合。

噬菌體展示是由Greg Winter等人首創(chuàng)。1985年，G.P. Smith在研究噬菌體生物學(xué)和分子生物學(xué)的基礎(chǔ)上開發(fā)出噬菌體展示技術(shù)，在病毒感染方面表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢，包括HIV感染和腫瘤診斷和改善。1987年，Geysen等人提出含有關(guān)鍵氨基酸殘基的短肽可以模擬蛋白質(zhì)的抗原決定因子，蛋白質(zhì)之間的相互作用是通過局部肽之間的相互作用來實(shí)現(xiàn)的。1988年，Parmley和Smith提出了建立隨機(jī)肽庫可以深入了解抗體識別的抗原決定簇表位的想法。隨后，Scott和Smith將隨機(jī)短肽與絲狀噬菌體的表面蛋白PIII融合，并將其展示在噬菌體表面，創(chuàng)建了第一個(gè)噬菌體隨機(jī)肽庫。同年，McCafferty等人利用噬菌體顯示技術(shù)篩選溶菌酶細(xì)菌單鏈抗體，推動(dòng)噬菌體顯示技術(shù)進(jìn)入廣泛應(yīng)用時(shí)代。噬菌體展示技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，技術(shù)也在不斷完善和發(fā)展。

噬菌體展示技術(shù)的出現(xiàn)，為基因工程單克隆抗體的生產(chǎn)開辟了一條簡單快速的途徑，繞過了雜交瘤的技術(shù)難題。通過RT-PCR克隆擴(kuò)增人淋巴細(xì)胞譜中的VH和VL基因片段，并將基因片段隨機(jī)組合成表達(dá)載體，構(gòu)建大容量人抗體文庫。此外，由于噬菌體基因組尺寸小，噬菌體感染效率高，噬菌體展示可以簡化克隆過程，獲得大量的材料來生產(chǎn)多肽或蛋白質(zhì)。

在文庫篩選過程中，特異性噬菌體無性系由于對配體的特異性親和性而不斷豐富，能夠結(jié)合配體的相對罕見的無性系可以從大量文庫中快速有效地篩選出來。因此，噬菌體展示的最大優(yōu)勢在于，一旦建立了噬菌體文庫，23周內(nèi)就可以根據(jù)需要直接從文庫中篩選出針對目標(biāo)抗原的特異性抗體，大大縮短了單克隆抗體的制備周期。此外，通過特定的構(gòu)建，絲狀噬菌體可以作為載體，生成包含數(shù)億個(gè)獨(dú)特肽的噬菌體展示肽庫，這有利于其在抗病毒研究中的應(yīng)用。

如今，隨著更多噬菌體展示文庫的建立、先進(jìn)的基因操作系統(tǒng)的構(gòu)建以及更高效的噬菌體展示系統(tǒng)的開發(fā)，噬菌體展示技術(shù)在不同領(lǐng)域，特別是在蛋白質(zhì)和抗體相關(guān)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。噬菌體展示技術(shù)已成為檢測蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)、探索受體與配體之間的結(jié)合位點(diǎn)、尋找具有高親和力和生物活性的配體的有利工具。它對蛋白質(zhì)分子的相互識別、噬菌體功能化生物傳感器的制備、新疫苗的開發(fā)和腫瘤治療的研究產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。此外，通過噬菌體展示技術(shù)開發(fā)的Humira、Ramucirumab等單克隆抗體已廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐，尤其是Humira，在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)、銀屑病關(guān)節(jié)炎、克羅恩病、強(qiáng)直性脊柱炎和葡萄膜炎中得到了廣泛應(yīng)用。