癌癥等疾病的流行以及對(duì)免疫療法需求的增加正在推動(dòng)針對(duì)致病細(xì)胞和生物體的技術(shù)的發(fā)展。這導(dǎo)致了所謂的抗體庫(kù)的發(fā)展。 當(dāng)病原體感染健康宿主時(shí)，宿主的免疫系統(tǒng)會(huì)做出反應(yīng)以抵抗它并保持健康。宿主產(chǎn)生抗體，識(shí)別入侵細(xì)胞表面存在的抗原。然而，宿主的免疫系統(tǒng)必須首先能夠識(shí)別抗原：當(dāng)感染第一次發(fā)生時(shí)，這是不可能的，因?yàn)樗拗饕郧皼](méi)有遇到過(guò)病原體。
這就是為什么病原體的初始感染會(huì)導(dǎo)致更高的死亡或健康并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)。身體還沒(méi)有為疾病做好準(zhǔn)備，因?yàn)樗鼰o(wú)法識(shí)別抗原，因此無(wú)法識(shí)別病原體。但是，如果一個(gè)人從最初的感染中恢復(fù)過(guò)來(lái)，他們的身體將具有抵抗進(jìn)一步再感染所需的抗體。
抗體庫(kù)：加快藥物發(fā)現(xiàn)過(guò)程
從歷史上看，開(kāi)發(fā)預(yù)防疾病的疫苗和治療方法的主要方法是從感染后幸存下來(lái)的人身上收集抗體。免疫細(xì)胞需要分離，并且必須篩選大量抗體，以找到與特定病原體結(jié)合最緊密的抗體。但這是一項(xiàng)耗費(fèi)時(shí)間的工作。那么如何在更短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)這種抗體呢？這就不得不提及抗體庫(kù)。
顧名思義，抗體庫(kù)是現(xiàn)有抗體的文庫(kù)，可以搜索這些庫(kù)以提供可能對(duì)病原體有效的抗體。通過(guò)采用這種方法，可以大大加快藥物發(fā)現(xiàn)過(guò)程。通過(guò)從幾百人那里收集樣本，抗體庫(kù)中可以存儲(chǔ)許多倍的人類(lèi)抗體。 抗體庫(kù)可以被“淘選”為匹配項(xiàng)，這意味著研究人員甚至不必等待受感染的患者康復(fù)并產(chǎn)生抗體。例如，當(dāng)中國(guó)科學(xué)家公布SARS-CoV-2病毒的基因序列時(shí)，匹茲堡大學(xué)的一個(gè)研究小組產(chǎn)生了刺突蛋白，然后將其用作庫(kù)中抗體的誘餌。這種方法可以幫助人們更好地為未來(lái)的大流行病做好準(zhǔn)備。
抗體文庫(kù)構(gòu)建
構(gòu)建抗體庫(kù)有兩種主要策略?？梢允褂秒S機(jī)組合基因，也可以通過(guò)擴(kuò)增一個(gè)或多個(gè)個(gè)體的可變基因序列來(lái)設(shè)計(jì)它們。人漿細(xì)胞和來(lái)自幼稚或免疫動(dòng)物的脾細(xì)胞都用于構(gòu)建抗體庫(kù)。當(dāng)抗體文庫(kù)有足夠的多樣性時(shí)，它們的效果會(huì)更好。 有四種類(lèi)型的組合抗體庫(kù)。這些是免疫庫(kù)、樸素庫(kù)、半合成庫(kù)和合成庫(kù)。免疫文庫(kù)使用來(lái)自免疫人類(lèi)或動(dòng)物的抗體，而幼稚文庫(kù)使用從未免疫受試者（或者，合成或洗牌的人類(lèi)V基因）中收獲的抗體。
在半合成文庫(kù)中，多樣性由寡核苷酸合成控制，而合成文庫(kù)是使用完全人工的隨機(jī)整合密碼子到互補(bǔ)決定區(qū)（CDR）從頭開(kāi)始構(gòu)建的。
抗體庫(kù)中常用的一種技術(shù)是噬菌體展示，其中表面帶有抗體的基因操縱噬菌體與固定化抗原結(jié)合。洗滌后，任何剩余的噬菌體都會(huì)顯示感興趣的抗體。然后可以將這些插入大腸桿菌中以擴(kuò)增抗體以進(jìn)行進(jìn)一步研究。
抗體庫(kù)中存儲(chǔ)的組合數(shù)量可能驚人，有些庫(kù)包含 10 的8次冪個(gè)組合?？贵w庫(kù)可以在極短的時(shí)間內(nèi)確定哪些抗體應(yīng)提供針對(duì)病原體的保護(hù)。
抗體庫(kù)在疾病研究中的應(yīng)用示例
抗體庫(kù)為研究人員提供了一種解決疾病研究基本問(wèn)題的工具。近年來(lái)，抗體庫(kù)在多項(xiàng)研究中得到了使用，例如新冠疫苗的開(kāi)發(fā)。 抗體庫(kù)也被用于癌癥研究。發(fā)表于《分子細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)》上的一項(xiàng)研究展示了使用單鏈抗體庫(kù)來(lái)發(fā)現(xiàn)早期檢測(cè)癌癥的生物標(biāo)志物。利用該庫(kù)，他們篩選了卵巢血清中的新型生物標(biāo)志物。這項(xiàng)研究提供了一種降低卵巢癌和其他癌癥患者發(fā)病率的方法。
抗體庫(kù)還提供了有關(guān)細(xì)胞內(nèi)抗體日益增加使用的生物學(xué)見(jiàn)解。這些是細(xì)胞內(nèi)表達(dá)并定向到靶抗原的生物學(xué)工具，然后它們可以在翻譯后水平中斷抗原的功能。
結(jié)語(yǔ)
研究人員越來(lái)越多地使用抗體庫(kù)來(lái)尋找新的藥物靶點(diǎn)、抗體、疾病的生物標(biāo)志物等。隨著更多抗體的發(fā)現(xiàn)和更多的組合被納入其中，新藥和疫苗的開(kāi)發(fā)將繼續(xù)改進(jìn)。