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抗体的基础知识（二）
基本概述
想象一下抗体是专门抓“坏蛋”（抗原）的“特工”：
单克隆抗体 (mAb)： 是“特种兵”部队，所有成员一模一样，只执行一项精确任务（抓一个特定目标点），行动高度统一。但万一任务目标变了或藏起来了，他们就找不到目标了。
多克隆抗体 (pAb)： 是“多国部队”联军，成员来自不同地方，技能多样，能多点攻击（抓目标多个部位），火力猛且适应性强。但指挥协调难（批次差异），有时会误伤（交叉反应）。
重组抗体 (rAb)： 是“未来战士”，在实验室里用基因蓝图设计和制造。可以高度定制（人源化、增强能力、改变形态），生产绝对标准化（批次一致），是精准医疗和复杂任务的终极选择，但设计和制造前期投入巨大。
选择哪种抗体取决于具体的应用场景、对特异性/信号强度/一致性/成本的要求。重组抗体代表了抗体技术的未来发展方向，尤其在治疗领域已占据绝对主导地位。
一、单克隆抗体
定义与来源："单"： 由一个单一的、完全相同的B细胞克隆（或者说母细胞）产生的。
传统制备： 通过杂交瘤技术制备。将产生目标抗体的B细胞（来自免疫动物）与骨髓瘤细胞（癌细胞，能无限增殖）融合，形成既能无限增殖又能持续分泌单一抗体的杂交瘤细胞。筛选出分泌目标抗体的杂交瘤细胞株进行扩增培养或注入动物腹腔生产。
核心特性：高度均一： 所有抗体分子在结构、氨基酸序列上完全一致。就像工厂里同一个模子刻出来的无数个一模一样的特工。特异性极高： 只识别并结合抗原上的单一、特定的表位（抗原上的一个小部位）。就像一把钥匙只开一把锁。批次间差异小： 因为是同一个克隆生产的，不同批次的抗体性能（特异性、亲和力）非常稳定。
优点：特异性强，背景信号低，交叉反应风险小。批次间一致性好，实验结果可重复性高。纯度高（通常）。适合需要精确定位单一表位的应用（如阻断特定信号通路、精确诊断）。
缺点：如果目标表位在实验处理（如变性、固定）中被破坏或隐藏，抗体可能失效。亲和力可能不如优质的多抗（但可通过亲和力成熟改善）。传统杂交瘤生产周期长、成本较高（尤其是治疗用）。对表位微小变化的敏感性高（可能因抗原突变而失效）。
单抗的主要应用场景
单抗结构高度均一，靶向单一表位，适用于高精度场景：
药物研发与质控结构表征：通过X射线晶体学、氢氘交换质谱（HDX-MS）、冷冻电镜（Cryo-EM）解析抗体-抗原复合物结构，指导抗体优化（如增强亲和力或降低免疫原性）。（质控标准：2025版《中国药典》要求单抗生物类似药（如曲妥珠单抗）需检测电荷变异体（cIEF）、聚集体（SEC-HPLC）、糖基化修饰（HPLC-CE）等关键质量属性（CQA），确保批次一致性。）
临床治疗监测：治疗药物监测（TDM）：检测患者血清中单抗浓度（如英夫利昔单抗），指导剂量调整。LC-MS/MS结合免疫富集技术可区分内源IgG与治疗性单抗，灵敏度达pg/mL级。疗效评估：流式细胞术定量利妥昔单抗结合CD20的能力，评估靶向治疗效果。
免疫原性评估：抗药物抗体（ADA）检测：约25%患者产生ADA，表面等离子共振（SPR）实时分析ADA与单抗的动力学参数（如亲和力、解离常数），预测药物中和风险。
二、多克隆抗体
定义与来源："多"： 由多个不同的B细胞克隆（来自同一只免疫动物的多个B细胞）产生的。
制备： 直接用目标抗原免疫动物（兔、羊、鼠等），一段时间后采集血清，血清中含有针对该抗原的多种抗体的混合物。
核心特性：高度异质：是多种不同抗体分子的混合物。这些抗体来自不同的B细胞克隆。就像一支由来自不同家族、训练方式略有不同的特工组成的混合部队。识别多个表位： 能识别并结合抗原上的多个不同的表位（包括线性和构象表位）。批次间差异较大：不同动物、甚至同一动物不同时间免疫产生的抗体混合物比例会变化，导致不同批次间性能（如特异性、亲和力比例）可能存在显著差异。
优点：通常信号更强（多个表位同时被结合，放大信号）。对实验条件（如抗原变性、固定）容忍度更高（总有一些表位能被识别到，不太容易完全失效）。能识别构象表位（天然空间结构）。制备相对快速、成本较低。
缺点：特异性相对较低，交叉反应风险较高（可能结合与目标抗原相似的其他蛋白）。批次间一致性差，影响实验可重复性。背景信号可能更高。难以精确控制其识别哪些表位。
主要应用：检测丰度较低或部分变性的抗原（如WB）。免疫组化/免疫荧光（IHC/IF），尤其对构象表位依赖高的应用。需要强信号放大的应用。作为捕获抗体或二抗（利用其多价性增强信号）。当目标抗原的表位特征不明确时。
多抗的应用场景
多抗识别多个表位，信号放大能力强，适用于广谱检测：
传染性疾病诊断血清学检测：如百日咳FHA抗体检测试剂盒，采用双抗原夹心ELISA，同时捕获IgG/IgM，灵敏度0.05 IU/mL，可区分疫苗免疫与自然感染。抗体衰减模型：追踪大规模人群抗体水平（如新冠中和抗体），支持流行病学研究。过敏原研究与诊断表位鉴定：利用pAb抑制实验筛选过敏原线性表位（如黄蜂毒液PLA1的EP5/EP6表位），指导过敏原特异性免疫疗法（AIT）设计。基础科研应用Western Blot/免疫组化：多抗可识别变性或天然构象抗原，适用于蛋白表达定位（如组织切片中靶蛋白检测）。毒性物质检测：多抗结合微球阵列（Luminex技术），同步筛查多种毒素或病原体抗体。毒性物质检测多抗结合微球阵列（Luminex技术），同步筛查多种毒素或病原体抗体。
单抗、多抗、重组抗体的质控指标对比
检测项目 | 单抗 | 多抗 | 重组抗体 |
纯度 | SEC-HPLC＞98% | SDS-PAGE主带＞90% | CE-SDS＞99% |
亲和力 | SPR检测（KD≤nM） | ELISA半定量 | BLI/SPR（KD≤pM） |
糖基化 | HILIC-UPLC分析 | 不控制 | 定制化调控（如去岩藻糖） |
批间一致性 | RSD＜5% | RSD＞30% | RSD＜2% |
宿主残留 | HCP≤100ppm | 无要求 | HCP≤10ppm |
三、重组抗体
定义与来源："重组"： 利用基因工程技术，在体外（如细菌、酵母、哺乳动物细胞中）生产抗体或其片段（如scFv, Fab, 双特异抗体等）。
核心： 将编码抗体轻重链（或特定片段）的基因克隆到表达载体中，转染到宿主细胞进行表达和纯化。基因来源可以是杂交瘤、免疫动物/人的B细胞、甚至全合成文库（如噬菌体展示筛选）。
核心特性：抗体序列完全由编码基因决定，序列精确可知。高度可控： 可以精确进行基因改造：人源化/全人源化（降低治疗时的免疫原性）。亲和力成熟（提高结合强度）。改造Fc段（增强/减弱效应功能，延长半衰期）。构建新型抗体格式（如片段scFv/Fab、双特异/多特异抗体、抗体药物偶联物ADC、Fc融合蛋白等）。生产宿主灵活： 可在多种宿主系统（细菌、酵母、昆虫细胞、哺乳动物细胞）中生产，影响糖基化（对Fc功能很重要）和成本。批次间一致性极佳： 因为是基因工程定义的细胞系生产，不同批次间性能高度一致（远优于杂交瘤来源的单抗）。
优点：序列精确，性能高度可控且可预测。批次间一致性最佳，确保结果可重复性。可进行灵活的工程改造，优化治疗/诊断性能。可实现人源化/全人源化，大大降低治疗中的免疫原性。能生产传统技术无法生产的复杂抗体格式（双特异、ADC等）。生产可放大性好，更适合工业化大规模生产（尤其是治疗用）。
缺点：研发和生产工艺更复杂，前期成本高（尤其是建立稳定细胞系）。表达宿主的选择和优化（特别是糖基化）是关键挑战。对于非常规格式，纯化可能更复杂。
主要应用：治疗性抗体药物的主流和未来方向（绝大部分新上市抗体药都是重组全人源/人源化抗体）。对批次一致性要求极高的诊断试剂。需要特定工程改造的科研抗体（如无Fc功能的阻断抗体、特殊标记）。基础研究中研究抗体结构与功能关系。新型抗体格式（双特异抗体、ADC等）的唯一可行生产方式。
重组抗体的应用场景
重组抗体通过基因工程改造，兼具设计灵活性与高一致性：
工程化抗体药物分析新型抗体格式：双抗、纳米抗体等需检测表达效率（如CHO瞬转试剂盒提升双抗产量）。
糖基化修饰：UPLC测定唾液酸含量，影响Fc效应功能（如ADCC活性）。
高通量抗体筛选杂交瘤筛选：微球偶联抗原结合流式细胞术，快速筛选阳性克隆（如抗人IgG单抗）。
噬菌体展示库：淘选高亲和力重组抗体，用于肿瘤诊断试剂开发（如艾方生物的兔单抗产品）。
表位多样性解析多抗重组化：从羊驼多抗血清中分离单克隆序列，经HDX-MS分析表位结合多样性，加速治疗性抗体发现。
特性 | 单克隆抗体 (mAb) | 多克隆抗体 (pAb) | 重组抗体 (rAb) |
来源 | 单一杂交瘤细胞克隆 | 动物血清（多个B细胞克隆） | 基因工程（体外宿主细胞表达） |
成分均一性 | 高(所有分子相同) | 低(多种分子混合物) | 高(基因序列定义) |
特异性 | 高(针对单一表位) | 中/低(针对多个表位) | 高(可精确设计) |
批次间一致性 | 较好(但杂交瘤可能漂变) | 差(动物个体差异大) | 极佳(基因工程细胞系) |
识别表位 | 单一、特定表位 | 多个不同表位 | 单一或多个 (可设计) |
对变性容忍度 | 低(表位破坏则失效) | 高(总有表位能识别) | 取决于设计(可筛选耐受变性的序列) |
信号强度 | 通常中等 | 通常强(多价结合放大信号) | 中等或强 (可改造亲和力) |
交叉反应风险 | 低 | 较高 | 低(可设计提高特异性) |
生产成本/周期 | 传统杂交瘤：较高/较长 | 较低/较短 | 研发高/长；大规模生产可优化/高效 |
工程改造潜力 | 低(传统杂交瘤) | 无 | 极高(人源化、亲和力成熟、新格式等) |
人源化 | 鼠源为主，人源化需额外步骤 | 动物源 | 可轻松实现全人源/人源化 |
主要优势 | 特异性、一致性 | 信号强、通用性好、容忍度高 | 精确设计、一致性最佳、可改造、人源化 |
主要缺点 | 表位依赖性强、传统生产有限制 | 特异性较低、批次差异大、背景可能高 | 研发复杂、前期成本高 |
典型应用 | 治疗、高精诊断、阻断实验、WB、流式 | WB、IHC/IF、捕获抗体、二抗、低丰度检测 | 治疗药物主流、高要求诊断、工程化应用 |
技术特性与市场定位对比：
维度 | 单克隆抗体（单抗） | 多克隆抗体（多抗） | 重组抗体 |
技术原理 | 单一B细胞克隆，靶向单一表位 | 多B细胞克隆混合，识别多表位 | 基因工程改造，序列可控，可设计多表位/单表位 |
优势 | 高特异性、低交叉反应、批次一致性好 | 信号强、对抗原变性容忍度高、成本较低 | 可人源化、糖工程优化、适应联合疗法、高一致性 |
劣势 | 表位依赖性强，易因靶点突变失效 | 批次差异大（RSD＞30%）、交叉反应风险高 | 研发成本高、工艺复杂（如糖基化调控） |
主要应用 | 精准治疗（如肿瘤靶向）、高精度诊断 | 广谱筛查（传染性疾病）、基础科研（WB/IHC） | 工程化药物（双抗/ADC）、国际化创新药 |
代表产品 | 替雷利珠单抗（百济）、帕博利珠单抗（默沙东） | 传统血清抗体（如毒素检测试剂） | PD-1/VEGF双抗（三生制药）、PD-L1 ADC（复宏汉霖） |
总结：竞争关键要素
单抗：依赖临床数据全球竞争力（如头对头试验）和自主出海能力（如百济）。
多抗：需解决标准化生产问题，聚焦广谱诊断和科研工具市场。重组抗体：以工程化设计（双抗/ADC）和国际化BD交易为核心壁垒，技术平台稀缺性决定天花板。
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