噬菌體展示抗體技術(shù)將基因型和表型統(tǒng)一于一體,將選擇能力與擴(kuò)增能力結(jié)合起來(lái),具有強(qiáng)大的篩選能力,能夠在體外模擬體內(nèi)的抗體生成過(guò)程,可以不經(jīng)雜交瘤途徑,甚至不經(jīng)過(guò)免疫就可以制備和生產(chǎn)單克隆抗體。
噬菌體展示技術(shù)的出現(xiàn)為全人重組抗體提供了一條簡(jiǎn)便、快捷的基因工程抗體制備路線,是全人重組抗體制備發(fā)展史上重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
近年來(lái),單域抗體(SdAb)的關(guān)注度也非常高,單域抗體為駝?lì)惡蛙浌囚~類中天然存在的僅由兩條重鏈組成的特殊抗體,只包含一個(gè)重鏈可變區(qū)(VHH, Variable Domain of Heavy Chain Antibody)和兩個(gè)常規(guī)的CH2與CH3區(qū)。單域抗體通過(guò)重鏈上的一個(gè)可變區(qū)(VHH)結(jié)合抗原,該可變區(qū)可以單獨(dú)穩(wěn)定地在體外存在,被稱為駝?lì)悊斡蚩贵w(SdAb)或者納米抗體(nanobody)。納米抗體晶體寬為2.5nm,長(zhǎng)4nm,分子量?jī)H為傳統(tǒng)完整抗體的1/10(約15kD)但依然具有完整的抗原識(shí)別能力,得益于納米抗體微小的結(jié)構(gòu)、完整的抗原識(shí)別能力以及噬菌體篩選技術(shù),納米抗體表現(xiàn)出高親和力、高特異性、強(qiáng)穿透性和易于改造和表達(dá)等特點(diǎn),并且由于可以獲得抗體完整序列,納米抗體可以通過(guò)體外重組表達(dá)高質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn),有效避免傳統(tǒng)抗體的批次間差異問(wèn)題。
納米抗體特點(diǎn)
1.有更長(zhǎng)的CDR3區(qū)(納米抗體CDR3通常由16~24個(gè)氨基酸組成,傳統(tǒng)單抗CDR3僅有7~12個(gè)氨基酸 ),與抗原特異性結(jié)合能力更強(qiáng)
2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于基因工程改造
3.制備簡(jiǎn)單,易于工業(yè)化放大生產(chǎn)
4.易于人源化
噬菌體抗體庫(kù)的分類
抗體庫(kù)是編碼特性未知抗體的抗體基因的巨大集合(通常大于1010)??贵w庫(kù)是通過(guò)噬菌體展示和其他體外選擇技術(shù)來(lái)發(fā)現(xiàn)抗體的重要來(lái)源,其設(shè)計(jì)是成功發(fā)現(xiàn)抗體的關(guān)鍵。
隨機(jī)肽庫(kù):將化學(xué)合成的隨機(jī)寡核苷酸序列與噬菌體的表面蛋白基因融合,在噬菌體表面表達(dá)出各種氨基酸組合的隨機(jī)序列短肽。利用噬菌體展示隨機(jī)肽庫(kù)可以高通量篩選各種抗原的抗原表位
免疫庫(kù):免疫庫(kù)由經(jīng)過(guò)免疫 ( 包括疫苗注射、微生物感染、自身免疫疾病、腫瘤等 ) 后的供體B淋巴細(xì)胞的抗體基因構(gòu)建。對(duì)于特定免疫抗原的抗體淘選的效率較高,但一般僅適用于一種特異性抗體的選擇,庫(kù)容量要求不高,一般106-108的庫(kù)容量就可滿足需要
天然庫(kù):采用不經(jīng)免疫的人或動(dòng)物來(lái)源的外周血淋巴細(xì)胞、骨髓、脾細(xì)胞的B細(xì)胞作為材料,進(jìn)行基因擴(kuò)增,但親和力通常較低。骨髓內(nèi)和骨髓外所有抗體基因都包含在內(nèi),所構(gòu)建的抗體庫(kù)適用于所有抗原所對(duì)應(yīng)的抗體的選擇,庫(kù)容量要求較高,最小需要達(dá)到109,因?yàn)槟壳肮浪愕淖匀唤绲目乖N類在這個(gè)數(shù)量級(jí)上
比較項(xiàng)目 |
免疫動(dòng)物純化多抗 |
雜交瘤技術(shù)開(kāi)發(fā)單抗 |
噬菌體展示技術(shù) |
抗體形式 |
多克隆抗體 |
單克隆抗體 |
單克隆基因重組抗體 |
宿主細(xì)胞 |
N/A |
雜交瘤 |
E.coli/293/CHO |
篩選范圍 |
N/A |
~103 |
107 -109 |
時(shí)間 |
幾個(gè)月 |
幾個(gè)月 |
幾周 |
操作 |
簡(jiǎn)單 |
繁雜 | 相對(duì)簡(jiǎn)單 |
免疫 |
必須 | 必須 | 可避免 |
人源抗體 |
否 | 否 | 可以 |
費(fèi)用 |
低 | 高 | 適中 |
生產(chǎn)量 |
有限 | 有限 | 無(wú)限 |
基因獲取 |
N/A | 再克隆 | 直接 |
應(yīng)用前景 |
有限 | 有限 | 廣闊 |