單克隆抗體可識別特定的抗原決定簇,可與相應抗原結合,用于診斷或治療疾病。隨著技術手段的日新月異,出現了很多成熟的單抗制備方法。單抗制備的首次突破是1975年開發的雜交瘤技術。除此之外,目前還有愛潑斯坦-巴爾病毒(EBV)永生化技術轉基因小鼠技術、噬菌體展示技術和單個B細胞抗體制備技術等。
單B細胞抗體制備技術的起源
1996年,Babcook等首次報道了一種抗體制備的新方法,該方法利用免疫球蛋白(Immunoglobulin,lg)的可變區互補DNA(Complementary DNA,cDNA)進行分子克隆和抗體表達。首先,通過特異性溶血空斑試驗篩選產生特定抗體的單個B細胞,并從中提取可變區DNA;然后,利用逆轉錄-聚合酶鏈式反應(RT-PCR)擴增和回收重鏈可變區和輕鏈可變區基因,并連接到人源Ig恒定區基因進行表達,最終獲得特異性抗體。現已應用該技術成功制備了大量人源單抗并廣泛用于疾病的診斷和治療。單個B細胞抗體制備技術已經應用于抗腫瘤治療和抗病毒治療,如寨卡病毒和流感病毒等,且在抗擊新冠疫情時發揮了重要作用。
單B細胞抗體制備技術的優缺點
不同單抗制備技術的優缺點如下表所示,單個B細胞抗體制備技術是基于Ig基因譜系分析和單細胞水平的Ig反應性分析相結合的方法,利用細胞分選和測序技術,僅需很少的細胞便可以得到表達抗體的基因,再通過體外表達即可在短時間內迅速產生大量抗原特異性單抗。

單B細胞抗體制備的流程
單個B細胞抗體制備技術主要包括以下步驟:
(1)對主動免疫或被動免疫過的人或其他動物進行外周血分離,體型較小的動物可以選擇分離脾臟;
(2)對外周血或脾臟中的B細胞進行富集以提高分選效率;
(3)對富集的B細胞進行特異性分選;
(4)對分選的單個B細胞進行細胞裂解以釋放其中的核酸;
(5)將核酸進行RT-PCR,反轉細胞內的mRNA;
(6)根據表達抗體重鏈可變區(Variable heavy chain, VH)和輕鏈可變區(Variable light chain, VL)的基因設計引物,通過PCR擴增獲得可變區序列;
(7)將可變區序列插入帶有恒定區基因的載體質粒,獲得單抗表達質粒;
(8)選擇合適的表達系統進行表達,獲取抗體。

單B細胞抗體制備技術的應用
單個B細胞抗體制備技術已經成為當前抗體研究領域的重要技術。該技術具有快速、高效、產量高等特點,表達的抗體具有天然構象,在治療病原微生物感染、腫瘤研究、免疫系統研究等領域應用前景廣泛。在治療病原微生物感染方面,Tajiri等利用該技術制備了多株針對乙肝病毒的單抗,其中50%以上具有中和活性,有助于開發針對乙肝疾病的單抗治療方法。Zost等利用該技術平臺成功制備了上百株針對SARS-CoV-2Spike蛋白的人源單抗,其中多株單抗可以中和病毒,達到抑制病毒感染的效果。在腫瘤研究方面,Iizuka等利用該技術成功制備了人源黑色素瘤的單抗,為后續開發黑色素瘤治療性單抗提供了技術支撐。Gilbert等利用該技術平臺獲得對黑色素瘤細胞具有殺傷作用的抗黑色素瘤單抗,建立了具有良好敏感型的新型ELISA檢測方法。在免疫系統研究方面該技術可將所有B細胞單獨分離,結合二代測序等技術對B細胞重輕鏈基因庫進行整合分析,從而對整個免疫系統和免疫機理進行探究。
單個B細胞抗體制備技術以其快速、高效和高產量等優點受到廣泛關注,但也面臨一些挑戰,如技術復雜,難以實現規模化應用。德泰生物SingleB®單B細胞快速單抗發現服務,利用SmartFlow®FACS記憶B細胞選平臺與Deeplight®漿細胞雙篩選平臺,實現記憶B細胞與漿細胞的雙篩選。平臺適用于小鼠、兔、羊駝、人源化小鼠、綿羊等多種免疫對象,從動物免疫到獲得單抗,快至29天,比傳統雜交瘤技術至少節省120天。
參考文獻
楊鄭欣,李琰,張曉茜,等.單個B細胞抗體制備技術研究進展[J].中國獸醫雜志, 2023, 59(8):82-87.
