噬菌體抗體庫技術是近年發展起來的一項新的基因工程抗體技術。它是將體外克隆的抗體基因片段插入噬菌體載體,轉染工程細菌進行表達,然後用抗原篩選即可獲得特異的單克隆噬菌體抗體。利用這一技術可以得到完全人源性的抗體,在HIV等病毒感染和腫瘤的診斷與治療方面有其獨特的優越性。
(一)基本原理和程式 噬菌體抗體庫技術的原理,簡言之就是用PCR技術從人免疫細胞中擴增出整套的抗體重鏈可變區(VH)和輕鏈可變區(VL)基因,克隆到噬菌體載體上並以融合蛋白的形式表達在其外殼表面。這樣一來噬菌體DNA中有抗體基因的存在,同時在其表面又有抗體分子的表達,就可以方便地利用抗原—抗體特異性結合而篩選出所需要的抗體,並進行克隆擴增。使抗體基因以分泌的方式表達,則可獲得可溶性的抗體片段。在建庫過程中如果將VH和VI。隨機組合,則可建成組合抗體文庫;如果抗體mRNA來源於未經免疫的正常人,則可以在不需要細胞融合的情況下建立起人天然抗體庫。
構建噬菌體抗體庫通常包括以下幾個過程:①從外周血或脾、淋巴結等組織中分離B淋巴細胞,提取mRNA並反轉錄為cDNA;②套用抗體輕鏈和重鏈引物,根據建庫的需要通過PCR技術擴增不同的Ig基因片段;③構建噬菌體載體。噬菌體抗體庫載體有入噬菌體、絲狀噬菌體和噬菌粒三種,其中後二者是目前構建表面表達的噬菌體抗體庫(surfacedisplayantibody library)常用載體;④表達載體轉化細菌,構建全套抗體庫。通過多輪的抗原親和吸附—洗脫—擴增,最終篩選出抗原特異的抗體克隆。 (二)噬菌體抗體庫技術的特點 1.模擬天然全套抗體庫 抗體文庫可以達到或超過10 庫容,所以能包含B細胞全部克隆。建庫的外源基因來自人體外周血,骨髓或脾臟的淋巴細胞提取的mmDNA,mmDNA反轉錄形成cDNA,這些mRNA是人體多克隆細胞的總mRNA。使用的通用引物采自多個人體,具有人的種屬普遍性。抗體的VH和VL基因的隨機重組也增加了抗體的多樣性。 2.避免使用人工免疫和雜交瘤技術 由於抗體庫的大容量和極高的篩選效率,使得可以調出任意抗體基因,用基因工程方法製備抗體,從而避免了使用人工免疫動物和細胞融合技術。 3.可獲得高親和力的人源化抗體 在噬菌體抗體庫技術中,VH和VL基因的隨機重組模擬了體內抗體親和力成熟的過程,所用的抗體基因又來自人體,因此,所產生的抗體必然都是高親和力的人源化抗體。