摘要：单克隆抗体（Monoclonal Antibody, mAb）技术在生物医药领域取得了巨大的成功，成为了临床诊断、治疗以及科学研究中不可或缺的工具。从最初的杂交瘤技术，到噬菌体展示技术，再到近年来广泛应用的单B细胞技术，单克隆抗体的发现和生产经历了多次技术革新
单克隆抗体（Monoclonal Antibody, mAb）技术在生物医药领域取得了巨大的成功，成为了临床诊断、治疗以及科学研究中不可或缺的工具。从最初的杂交瘤技术，到噬菌体展示技术，再到近年来广泛应用的单B细胞技术，单克隆抗体的发现和生产经历了多次技术革新。每一次技术突破，都使得抗体研发变得更加高效、精确，并且拓展了抗体的应用领域。
1. 杂交瘤技术的起源与发展
杂交瘤技术于1975年由乔治·科尔曼（George Köhler）和西瑟·米尔斯（César Milstein）首次提出，并在随后的几十年里得到了广泛应用。杂交瘤技术的出现革命性地解决了抗体的持续生产问题，获得了世界范围内的关注与应用。其基本原理是通过融合免疫动物的B细胞与永生化的肿瘤细胞，获得既能产生特异性抗体又能无限增殖的杂交瘤细胞。
1.1 杂交瘤技术的原理
在杂交瘤技术中，首先通过免疫接种使动物体内的B细胞产生特异性抗体，然后将B细胞与一种名为骨髓瘤细胞的永生化细胞融合，融合后筛选出能够持续增殖且能产生抗体的杂交瘤细胞。这些细胞可以在体外长期培养，并且源源不断地分泌抗体。杂交瘤技术为大规模生产单克隆抗体奠定了基础，广泛应用于药物研发、癌症免疫治疗、诊断试剂等领域。
1.2 杂交瘤技术的局限性
尽管杂交瘤技术为单克隆抗体的生产做出了重大贡献，但其也有一定的局限性。首先，杂交瘤技术要求动物免疫并获得足够数量的高亲和力B细胞，这对于某些抗原，特别是难免疫的靶标来说，是一个挑战。其次，杂交瘤技术较为复杂，需要较长的时间周期，并且需要培养大量的动物。在面对复杂的抗体需求时，杂交瘤技术的灵活性也相对较差。
2. 噬菌体展示技术的兴起
噬菌体展示技术（Phage Display）在20世纪90年代中期逐渐发展起来，并成为替代杂交瘤技术的一种重要技术。噬菌体展示技术通过将抗体或其他蛋白质展示在噬菌体表面，从而实现抗体的筛选与发现。
2.1 噬菌体展示技术的原理
噬菌体展示技术通过将抗体基因与噬菌体的衣壳蛋白基因融合，利用噬菌体的表面展示抗体或抗体片段。这些展示抗体的噬菌体可以与特定靶标结合，经过洗脱后，对噬菌体进行扩增，从而获得靶向靶标的抗体。通过多轮筛选，研究人员能够得到具有高亲和力和高特异性的抗体。噬菌体展示技术的一个重要优势在于可以进行体外筛选，因此能够显著减少对动物的依赖。
2.2 噬菌体展示技术的优势与挑战
噬菌体展示技术相比杂交瘤技术，具有较高的灵活性。它能够在短时间内筛选出大量抗体，且抗体多样性高，可以针对不同的靶标进行筛选。噬菌体展示技术的缺点主要体现在其对抗体的表达要求较高，且通常只能筛选到较小尺寸的抗体片段（如Fab和scFv）。此外，噬菌体展示的抗体亲和力可能会有所限制，特别是在靶标较复杂时，筛选出的抗体有时需要进一步优化。
3. 单B细胞技术的出现
随着单B细胞技术的发展，科学家们终于能够从单个免疫B细胞中直接获取抗体基因，进一步突破了噬菌体展示技术的限制。单B细胞技术作为一种新兴的抗体发现技术，通过直接分选与目标抗原结合的单一B细胞，使得抗体的筛选过程变得更加精准与高效。
3.1 单B细胞技术的原理
单B细胞技术首先通过免疫接种动物（如小鼠、兔子等）获得高特异性的B细胞。接着，利用流式细胞术或者磁珠分选技术从免疫动物中筛选出单个B细胞，随后通过单细胞RT-PCR技术扩增其特异性抗体基因。单B细胞技术能精确地获取每个B细胞产生的抗体基因，从而避免了传统杂交瘤技术中抗体库的复杂性和不稳定性。
3.2 单B细胞技术的优势
单B细胞技术相比杂交瘤技术和噬菌体展示技术，具有许多优势。首先，它能够直接从免疫动物体内筛选出特异性B细胞，不需要培养杂交瘤细胞或依赖噬菌体展示。这使得单B细胞技术具有更高的精确性和可操作性。其次，单B细胞技术能够筛选出高亲和力的抗体，且不受抗体片段大小的限制。最重要的是，这一技术可以应用于多种动物模型，不仅限于小鼠，还可以用于兔子、骆驼等多种物种，拓宽了抗体开发的多样性。
3.3 单B细胞技术的挑战
尽管单B细胞技术具有显著优势，但其也存在一些技术挑战。首先，单B细胞分选和抗体基因扩增的过程较为复杂，需要高精度的技术支持。其次，在筛选过程中，某些抗原的复杂性可能导致B细胞的筛选不完全，影响抗体的多样性。此外，抗体的表达与纯化仍然需要依赖传统的克隆和重组技术。
4. 单克隆抗体技术的发展趋势
单B细胞技术的出现为单克隆抗体的发现和应用提供了新的动力。未来，随着单B细胞技术的不断发展与优化，抗体的发现和筛选将变得更加高效与精准。同时，结合噬菌体展示技术和杂交瘤技术的优点，将有助于突破目前技术的限制，推动抗体药物的创新与应用。
4.1 多学科交叉推动技术发展
随着基因编辑技术、单细胞RNA测序技术等新兴技术的发展，单B细胞技术的精度和高效性将得到进一步提升。这些新技术将帮助研究人员更加精准地分选B细胞，并提高抗体的亲和力和特异性。
4.2 与人工智能结合
未来，人工智能（AI）和机器学习（ML）技术的应用将进一步加速抗体筛选和优化过程。通过AI分析和预测抗体的功能特性，能够提高筛选效率并减少实验的时间和成本。
从杂交瘤技术到噬菌体展示技术，再到单B细胞技术，单克隆抗体的发现和开发经历了多次革命性变革。每一种新技术的出现都为抗体研发提供了更高效、更精准的工具。未来，随着新技术的不断涌现，单克隆抗体技术将继续推动生物医药领域的创新，特别是在抗体药物的研发和临床治疗中发挥重要作用。
卡梅德生物的单B细胞筛选服务具有广泛的应用前景，特别是在癌症免疫治疗和传染病治疗领域。通过从免疫动物体内筛选出针对特定靶标的单克隆B细胞，卡梅德生物能够为客户提供精准的抗体药物。这些抗体不仅具有较高的亲和力，还能有效与靶标结合，发挥治疗效果。在癌症免疫治疗中，单B细胞筛选技术能够帮助客户发现针对肿瘤细胞表面特定抗原的抗体，为靶向治疗提供新方案。
参考文献
1. Köhler, G., & Milstein, C. (1975). Continuous cultures of fused cells secreting antibody of predefined specificity. Nature, 256(5517), 495-497.
2. Smith, G. P. (1985). Filamentous fusion phage: Novel expression vectors that display cloned antigens on the virion surface. Science, 228(4705), 1315-1317.
3. Tiller, T., et al. (2009). Single B cell antibody technology for the generation of monoclonal antibodies. Nature Protocols, 4(4), 476-486.
来源：卡梅德生物科技
