在過去幾十年中，單抗在癌癥治療、自身免疫病等疾病治療中得到了廣泛應(yīng)用。臨床使用的單抗超過25種，其中七種是通過噬菌體展示技術(shù)分離出來的。即使“雜交瘤技術(shù)”、“轉(zhuǎn)基因、重組DNA”技術(shù)珠玉在前，但噬菌體展示技術(shù)仍逆流而上，在經(jīng)典技術(shù)“百花齊放”的“內(nèi)卷”斗爭中脫穎而出，必有其獨特之處。
有對比才有差距，在走近噬菌體展示技術(shù)前，首先要理性分析各大抗體分離技術(shù)。
一、經(jīng)典技術(shù)回顧
（一）雜交瘤技術(shù)
雜交瘤技術(shù)是抗體發(fā)現(xiàn)絕對的“昨日之星”，早在上世紀(jì)七十年代就已出現(xiàn)。雜交瘤技術(shù)是將骨髓瘤細(xì)胞與免疫動物的脾細(xì)胞想結(jié)合，從而得到既能產(chǎn)生抗體又能無限增殖的雜交瘤細(xì)胞的技術(shù)。使用雜交瘤技術(shù)分離抗體時，會在宿主體內(nèi)會經(jīng)歷一個體細(xì)胞超突變和親和力成熟的自然過程，所以通過這種技術(shù)分離的雙價全長抗體具有高親和力結(jié)合潛力。
但是由于雜交瘤技術(shù)生產(chǎn)的單抗來自小鼠雜交瘤，單抗的免疫原性往往較強。同時需要用靶點免疫宿主，這從倫理角度講，在人類身上是行不通的。由此促進了人源化技術(shù)的產(chǎn)生。
（二）重組DNA技術(shù)和人源化
上世紀(jì)八十年代，用于生產(chǎn)含有人類恒定區(qū)和小鼠可變區(qū)基因的嵌合抗體的重組DNA技術(shù)出現(xiàn)，這種技術(shù)很大程度上降低了HAMA（人抗鼠抗體）反應(yīng)出現(xiàn)的風(fēng)險。為了進一步降低針對嵌合抗體中靶向小鼠可變區(qū)基因的抗獨特型抗體產(chǎn)生的風(fēng)險，將鼠源互補決定區(qū)(CDR)嫁接到人可變區(qū)(人源化)來進行抗體人源化，人源化可以有效降低ADA反應(yīng)發(fā)生的風(fēng)險。此外，鼠源單抗與人Fc受體的結(jié)合力較差，而這種結(jié)合主要和抗體的間接保護機制有關(guān)，如ADCC、CDC作用。從鼠源到人源(小鼠-嵌合-人源化-全人源），單抗的免疫原性逐漸降低，半衰期逐漸增加。鼠源單抗的半衰期較短是因為它們對(FcRN)的親和力較差，因此這些免疫球蛋白分子的循環(huán)能力較差。
（三）轉(zhuǎn)基因動物
在過去的十年里，轉(zhuǎn)基因技術(shù)同樣得到了很大的發(fā)展，這些轉(zhuǎn)基因動物攜帶基因?qū)氲娜嗣庖咔虻鞍谆蜃?，他們自己的抗體基因則被敲除。這種動物在免疫后，由人類生殖系抗體基因序列產(chǎn)生抗體，因此經(jīng)免疫的轉(zhuǎn)基因動物是發(fā)展雜交瘤技術(shù)和構(gòu)建免疫噬菌體文庫的潛在來源。
（四）B細(xì)胞分離技術(shù)
B細(xì)胞分離技術(shù)是單抗開發(fā)的另一種先進技術(shù)，通過這種技術(shù)開發(fā)了許多單抗。但B細(xì)胞分離技術(shù)需要高端儀器和專業(yè)知識（比如流式細(xì)胞儀、NGS測序等），這限制了該技術(shù)的普及。
而展示技術(shù)如噬菌體展示技術(shù)、核糖體展示技術(shù)和酵母展示技術(shù)是其他分離單抗的技術(shù)，這些技術(shù)最大的優(yōu)勢在于不需要高端儀器，在普通的實驗室中就可完成，這對中小型企業(yè)非常友好。
（五）噬菌體展示技術(shù)
噬菌體展示技術(shù)是一種快速、低成本高通量的多肽抗原篩選方法。該技術(shù)是將外源多肽或蛋白質(zhì)DNA插入到噬菌體外殼蛋白的結(jié)構(gòu)基因的適當(dāng)位置上，外殼蛋白表達(dá)后，能直接在噬菌體表面表達(dá)出來，從而直接將基因型和表現(xiàn)型聯(lián)系起來。該技術(shù)可以針對所有靶點開展篩選，包括免疫原性較弱的靶點。
表1總結(jié)了各種抗體分離方法的優(yōu)點和局限性；
二、聚焦優(yōu)勢：噬菌體展示抗體庫
噬菌體展示文庫在1985年由喬治史密斯首次引入，于1990年在重組蛋白生產(chǎn)中應(yīng)用。從那時起噬菌體展示技術(shù)在全世界范圍內(nèi)都得到了廣泛應(yīng)用。
1.直接聯(lián)系基因型和表現(xiàn)型
噬菌體展示技術(shù)可以從一個文庫中鑒定出許多抗體，并在原核表達(dá)系統(tǒng)中進一步表達(dá)和生產(chǎn)。噬菌體展示技術(shù)最大的優(yōu)勢在于能將單個噬菌體的抗體基因型和表現(xiàn)型聯(lián)系起來。
2.噬菌體性質(zhì)穩(wěn)定
由于噬菌體高度穩(wěn)定，能耐高溫、pH環(huán)境、變性劑、紫外線照射等極端條件以及非水溶液、蛋白水解酶等試劑。這些性質(zhì)允許利用噬菌體展示技術(shù)分離穩(wěn)定的各種類型的抗體，因此，在噬菌體展示技術(shù)中，可以通過設(shè)置不同的定制條件，更好的控制抗體生產(chǎn)進程。比如抗原的完整性，這為其預(yù)先設(shè)定抗體的生化、物理特性提供可能。
3.識別免疫原性較弱的靶點
無論靶點免疫原性如何，都可以識別靶抗原的結(jié)合物。這是其它任何單抗分離技術(shù)難以做到的。噬菌體展示技術(shù)同時可以用來發(fā)現(xiàn)構(gòu)象差異微小的抗體。比如用來發(fā)現(xiàn)靶向馬爾堡病毒的納米抗體?？梢杂檬删w展示文庫配合蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)來鑒定細(xì)胞特異性蛋白質(zhì)標(biāo)記物。
4.克服免疫耐受機制
許多生物體內(nèi)都會發(fā)生翻譯后修飾，以獨立于蛋白質(zhì)序列的方式識別翻譯后修飾進程會面臨一些困難。大多數(shù)翻譯后修飾進程在本質(zhì)上是不具免疫原性的，而且由于翻譯后修飾的先天免疫耐受機制，通過免疫分離抗體是非常困難的。
天然噬菌體展示抗體庫能通過對特異性翻譯后修飾抗體的體外篩選進程來克服其內(nèi)在的免疫耐受機制。目前在生產(chǎn)抗半抗原抗體方面已經(jīng)取得了一定的進展，半抗原是只有在連接到蛋白質(zhì)等載體上才會引起免疫反應(yīng)的分子。通常，可以用結(jié)合單個半抗原分子上的不同載體蛋白來免疫動物，以消除針對載體蛋白表位的抗體。
5.更好的調(diào)控抗體庫基因
噬菌體展示技術(shù)讓設(shè)計和調(diào)控抗體庫基因成為可能。這是其他任何技術(shù)望塵莫及的。大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)是噬菌體展示技術(shù)常配合使用的表達(dá)系統(tǒng)，這種表達(dá)系統(tǒng)兼具經(jīng)濟和擴展性好的優(yōu)勢。此外，類似于淋巴細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的環(huán)境，細(xì)菌的周質(zhì)間隙為VH和VL的配對提供了有利的條件，能產(chǎn)生全長抗體。這項技術(shù)同時被用來從穩(wěn)定性差和生長緩慢的雜交瘤技術(shù)中復(fù)原抗體基因。
結(jié)語：細(xì)胞表面抗原通常很難篩選，但噬菌體展示技術(shù)為篩選這些表面抗原提供了獨特的機會。但無論如何，噬菌體展示技術(shù)是單抗發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域當(dāng)之無愧的“王者”，善加利用，勢必能夠進一步促進單抗的研發(fā)。
