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癌癥等疾病的流行以及對免疫療法需求的增加正在推動(dòng)針對致病細胞和生物體的技術(shù)的發(fā)展。這導致了所謂的抗體庫的發(fā)展。
當病原體感染健康宿主時(shí)，宿主的免疫系統會(huì )做出反應以抵抗它并保持健康。宿主產(chǎn)生抗體，識別入侵細胞表面存在的抗原。然而，宿主的免疫系統必須首先能夠識別抗原：當感染第一次發(fā)生時(shí)，這是不可能的，因為宿主以前沒(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 )導致更高的死亡或健康并發(fā)癥風(fēng)險。身體還沒(méi)有為疾病做好準備，因為它無(wú)法識別抗原，因此無(wú)法識別病原體。但是，如果一個(gè)人從最初的感染中恢復過(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：加快藥物發(fā)現過(guò)程
從歷史上看，開(kāi)發(fā)預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合最緊密的抗體。但這是一項耗費時(shí)間的工作。那么如何在更短的時(shí)間內發(fā)現這種抗體呢？這就不得不提及抗體庫。
顧名思義，抗體庫是現有抗體的文庫，可以搜索這些庫以提供可能對病原體有效的抗體。通過(guò)采用這種方法，可以大大加快藥物發(fā)現過(guò)程。通過(guò)從幾百人那里收集樣本，抗體庫中可以存儲許多倍的人類(lèi)抗體。
抗體庫可以被“淘選”為匹配項，這意味著(zhù)研究人員甚至不必等待受感染的患者康復并產(chǎn)生抗體。例如，當中國科學(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)的大流行病做好準備。
抗體文庫構建
構建抗體庫有兩種主要策略?？梢允褂秒S機組合基因，也可以通過(guò)擴增一個(gè)或多個(gè)個(gè)體的可變基因序列來(lái)設計它們。人漿細胞和來(lái)自幼稚或免疫動(dòng)物的脾細胞都用于構建抗體庫。當抗體文庫有足夠的多樣性時(shí)，它們的效果會(huì )更好。
有四種類(lèi)型的組合抗體庫。這些是免疫庫、樸素庫、半合成庫和合成庫。免疫文庫使用來(lái)自免疫人類(lèi)或動(dòng)物的抗體，而幼稚文庫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。
在半合成文庫中，多樣性由寡核苷酸合成控制，而合成文庫是使用完全人工的隨機整合密碼子到互補決定區（CDR）從頭開(kāi)始構建的。
抗體庫中常用的一種技術(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增抗體以進(jìn)行進(jìn)一步研究。
抗體庫中存儲的組合數量可能驚人，有些庫包含 10 的8次冪個(gè)組合?？贵w庫可以在極短的時(shí)間內確定哪些抗體應提供針對病原體的保護。
抗體庫在疾病研究中的應用示例
抗體庫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)，抗體庫在多項研究中得到了使用，例如新冠疫苗的開(kāi)發(fā)。
抗體庫也被用于癌癥研究。發(fā)表于《分子細胞蛋白質(zhì)組學(xué)》上的一項研究展示了使用單鏈抗體庫來(lái)發(fā)現早期檢測癌癥的生物標志物。利用該庫，他們篩選了卵巢血清中的新型生物標志物。這項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。
抗體庫還提供了有關(guān)細胞內抗體日益增加使用的生物學(xué)見(jiàn)解。這些是細胞內表達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。
結語(yǔ)
研究人員越來(lái)越多地使用抗體庫來(lái)尋找新的藥物靶點(diǎn)、抗體、疾病的生物標志物等。隨著(zhù)更多抗體的發(fā)現和更多的組合被納入其中，新藥和疫苗的開(kāi)發(fā)將繼續改進(jìn)。
