抗體發(fā)現(xiàn)技術(shù)在藥物研發(fā)中具有重要作用，可以幫助研究人員快速發(fā)現(xiàn)具有高效性和特異性的抗體，從而加速藥物研發(fā)過程。它還可以幫助研究人員對疾病進(jìn)行更深入的了解，包括了解疾病的發(fā)病機(jī)理以及發(fā)現(xiàn)新的治療靶點(diǎn)等。發(fā)現(xiàn)抗體的技術(shù)主要包括通過篩選抗體文庫或從動物免疫得到的抗體來發(fā)現(xiàn)具有特定結(jié)合活性的抗體。

幾十年來，在許多領(lǐng)域，使用動物進(jìn)行研究、開發(fā)和制造一直是一個有爭議的話題，包括抗體研究領(lǐng)域，其中大多數(shù)基于抗體的試劑和療法歷來都是使用動物免疫產(chǎn)生的。

關(guān)于使用動物免疫發(fā)現(xiàn)抗體與使用顯示技術(shù)從非動物源性重組庫中體外選擇的利弊的討論一直在進(jìn)行。雖然有人認(rèn)為使用重組顯示庫可以減少動物消費(fèi)，但部分科學(xué)家認(rèn)為，免疫運(yùn)動中使用的動物數(shù)量與臨床前研究中犧牲的數(shù)量相比相形見絀。因此，在進(jìn)入體內(nèi)研究之前改進(jìn)抗體的質(zhì)量控制將對動物消費(fèi)產(chǎn)生更大的影響。

抗體可能來源于血漿、雜交瘤和重組細(xì)胞系

抗體可直接從免疫動物的血漿、雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)物（也來源于免疫動物）和重組細(xì)胞系（如中國倉鼠卵巢細(xì)胞系）中純化。這些生產(chǎn)方法中的每一種仍在用于生產(chǎn)用于治療、診斷和研究試劑（包括親和層析）的抗體，并可用于生產(chǎn)具有不同克隆性的抗體。

從動物血漿中分離抗體需要連續(xù)使用動物進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和制造，這從根本上不同于雜交瘤技術(shù)和B細(xì)胞篩選的使用，在后者中，動物免疫是一次性投資。因此，毫無疑問會存在許多缺點(diǎn)，包括批次間差異、高動物消耗和未定義的克隆組成，適用于血漿衍生抗體。

同樣，用于“單克隆”抗體生產(chǎn)的雜交瘤細(xì)胞系有時包含兩個或多個生產(chǎn)性抗體基因，影響產(chǎn)品的克隆性和可能需要單特異性的下游應(yīng)用。相比之下，使用重組表達(dá)技術(shù)產(chǎn)生的抗體可制成具有更均一單克隆成分的產(chǎn)品，從而提高可重復(fù)性。

不同抗體發(fā)現(xiàn)策略和所涉及的實(shí)驗階段的示意圖

動物源性抗體發(fā)現(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn)

動物免疫已被用于提高用于研究、診斷和治療目的的抗體已有 120 多年的歷史，除了是一種經(jīng)過驗證且技術(shù)上直接的方法外，使用動物免疫還具有以下對（重組）單克隆抗體和多克隆抗體均有效的好處：

美迪西抗體開發(fā)平臺多年深耘抗體藥物研發(fā)領(lǐng)域，技術(shù)服務(wù)包含ADA抗體開發(fā)技術(shù)服務(wù)和成藥性抗體開發(fā)技術(shù)服務(wù)全線，能完成ADA兔多克隆抗體開發(fā)、ADA鼠雜交瘤單克隆抗體開發(fā)、噬菌體展示兔單克隆抗體開發(fā)服務(wù)、鼠單克隆抗體開發(fā)技術(shù)服務(wù)、鼠/兔單B細(xì)胞抗體開發(fā)技術(shù)服務(wù)等項目。

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SPF級實(shí)驗動物房，專業(yè)合規(guī)的實(shí)驗管理體系

體內(nèi)抗體的產(chǎn)生是一個復(fù)雜的過程，經(jīng)過數(shù)億年的自然演變和優(yōu)化。多個IGHV、IGLV和IGKV 種系基因，每個基因編碼兩個抗原結(jié)合環(huán)，序列和結(jié)構(gòu)高度可變，可用于抗體的產(chǎn)生。這些基因中的每一個都可以分別與 IGHD 和 IGHJ 基因或 IGLJ 和 IGKJ 基因重組，形成第三個也是最可變的抗原結(jié)合環(huán)。在此重組過程中，不精確的連接、核苷酸刪除和非模板化核苷酸插入將產(chǎn)生具有大量互補(bǔ)位的一抗庫，形成空腔、凹槽、平面或突出結(jié)構(gòu)。

有人認(rèn)為：源自動物的抗體的缺點(diǎn)之一是它們可能具有免疫原性，因為它們不是人類來源。 然而，人源化技術(shù)和用于抗體生成的轉(zhuǎn)基因動物的引入使這一論點(diǎn)變得不那么相關(guān)，盡管與獲得體外技術(shù)類似，這些技術(shù)的使用可能會因高成本和缺乏專業(yè)知識而受到限制。

然而，對動物來源抗體的合理擔(dān)憂仍然存在：免疫通常相當(dāng)耗時（通常需要在2-3個月內(nèi)重復(fù)注射），抗原需要具有免疫原性或需要進(jìn)一步修飾以增加免疫原性，當(dāng)與變性佐劑結(jié)合時，抗原可能會失去重要的3D結(jié)構(gòu)基序，并且在免疫過程中對抗體反應(yīng)的控制有限。由于這種有限的控制，對某些免疫顯性抗原區(qū)域的抗體反應(yīng)的偏差會限制序列和表位的多樣性。

非動物源性抗體發(fā)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

非動物來源的抗體通常是使用體外展示方法從重組抗體庫中發(fā)現(xiàn)的。這些方法的一個關(guān)鍵優(yōu)勢是它們能夠克服與動物源性抗體發(fā)現(xiàn)相關(guān)的許多缺點(diǎn)。例如，重組抗體庫與展示選擇技術(shù)一起提供的好處是可以略微減少動物在抗體發(fā)現(xiàn)中的使用，因為動物只需要驗證體外發(fā)現(xiàn)的抗體，而不再需要動物來發(fā)現(xiàn)它們。

重組文庫與體外展示技術(shù)相結(jié)合還提供了鑒定針對高毒性和非免疫原性靶標(biāo)的親和試劑（包括抗體片段）的可能性。因此，重組展示文庫的可探索目標(biāo)空間超過了基于動物的抗體發(fā)現(xiàn)。

此外，完整的實(shí)驗控制和在發(fā)現(xiàn)過程中操縱不同步驟的能力允許針對定義的抗原構(gòu)象或具有自定義特性的表位進(jìn)行有針對性和合理的抗體發(fā)現(xiàn)。這些特性可能包括僅在一組特定條件下結(jié)合抗原并在另一組條件下釋放抗原的能力，例如非生理pH值，這可能會改善這些抗體的循環(huán)，從而顯著延長它們的半衰期和治療效果。

總結(jié)

綜上所述，在抗體發(fā)現(xiàn)方面，無論是動物免疫還是重組抗體庫與展示技術(shù)的結(jié)合使用均未被證明優(yōu)于彼此。動物免疫和重組庫在發(fā)現(xiàn)適合用途的抗體方面都具有獨(dú)特的優(yōu)勢，體外展示技術(shù)有很多好處，然而，高質(zhì)量（合成或天然）抗體庫的有限可用性和高昂成本嚴(yán)重阻礙了大多數(shù)研究人員（除了選定的抗體工程實(shí)驗室）利用體外技術(shù)。

當(dāng)使用重組文庫的展示技術(shù)發(fā)現(xiàn)抗體時，使用動物免疫的其他好處就會喪失，包括抗體譜系信息和在不接觸抗原本身的情況下產(chǎn)生抗體的可能性（例如，通過使用 DNA/RNA 免疫技術(shù)）。為了克服這些缺點(diǎn)，動物免疫可以與展示技術(shù)相結(jié)合，從而保留在任何實(shí)驗條件下體內(nèi)親和力成熟和高通量選擇的優(yōu)勢。重要的是，雖然技術(shù)組合已經(jīng)可以改善所得抗體庫的特性，但它還可以提供大量數(shù)據(jù)集，可以使用機(jī)器學(xué)習(xí)加以利用。這為利用我們技術(shù)庫中第三種非常強(qiáng)大的方法的潛力提供了一個千載難逢的機(jī)會。

[1] Andreas H Laustsen, Victor Greiff, et al. Animal Immunization, in Vitro Display Technologies, and Machine Learning for Antibody Discovery. Trends Biotechnol. 2021 Dec;39(12):1263-1273. doi: 10.1016/j.tibtech.2021.03.003. Epub 2021 Mar 25.

[2] Alison Gray, Andrew R M Bradbury, et al. Animal-free alternatives and the antibody iceberg. Nat Biotechnol. 2020 Nov;38(11):1234-1239. doi: 10.1038/s41587-020-0687-9.

[3] Manuela B Pucca, Felipe A Cerni, et al. History of Envenoming Therapy and Current Perspectives. Front Immunol. 2019 Jul 10;10:1598. doi: 10.3389/fimmu.2019.01598. eCollection 2019.

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