在过去几十年中，单抗在癌症治疗、自身免疫病等疾病治疗中得到了广泛应用。临床使用的单抗超过25种，其中七种是通过噬菌体展示技术分离出来的。即使“杂交瘤技术”、“转基因、重组DNA”技术珠玉在前，但噬菌体展示技术仍逆流而上，在经典技术“百花齐放”的“内卷”斗争中脱颖而出，必有其独特之处。

有对比才有差距，在走近噬菌体展示技术前，首先要理性分析各大抗体分离技术。

一、经典技术回顾

（一）杂交瘤技术

杂交瘤技术是抗体发现绝对的“昨日之星”，早在上世纪七十年代就已出现。杂交瘤技术是将骨髓瘤细胞与免疫动物的脾细胞想结合，从而得到既能产生抗体又能无限增殖的杂交瘤细胞的技术。使用杂交瘤技术分离抗体时，会在宿主体内会经历一个体细胞超突变和亲和力成熟的自然过程，所以通过这种技术分离的双价全长抗体具有高亲和力结合潜力。

但是由于杂交瘤技术生产的单抗来自小鼠杂交瘤，单抗的免疫原性往往较强。同时需要用靶点免疫宿主，这从伦理角度讲，在人类身上是行不通的。由此促进了人源化技术的产生。

（二）重组DNA技术和人源化

上世纪八十年代，用于生产含有人类恒定区和小鼠可变区基因的嵌合抗体的重组DNA技术出现，这种技术很大程度上降低了HAMA（人抗鼠抗体）反应出现的风险。为了进一步降低针对嵌合抗体中靶向小鼠可变区基因的抗独特型抗体产生的风险，将鼠源互补决定区(CDR)嫁接到人可变区(人源化)来进行抗体人源化，人源化可以有效降低ADA反应发生的风险。此外，鼠源单抗与人Fc受体的结合力较差，而这种结合主要和抗体的间接保护机制有关，如ADCC、CDC作用。从鼠源到人源(小鼠-嵌合-人源化-全人源），单抗的免疫原性逐渐降低，半衰期逐渐增加。鼠源单抗的半衰期较短是因为它们对(FcRN)的亲和力较差，因此这些免疫球蛋白分子的循环能力较差。

（三）转基因动物

在过去的十年里，转基因技术同样得到了很大的发展，这些转基因动物携带基因导入的人免疫球蛋白基因座，他们自己的抗体基因则被敲除。这种动物在免疫后，由人类生殖系抗体基因序列产生抗体，因此经免疫的转基因动物是发展杂交瘤技术和构建免疫噬菌体文库的潜在来源。

（四）B细胞分离技术

B细胞分离技术是单抗开发的另一种先进技术，通过这种技术开发了许多单抗。但B细胞分离技术需要高端仪器和专业知识（比如流式细胞仪、NGS测序等），这限制了该技术的普及。

而展示技术如噬菌体展示技术、核糖体展示技术和酵母展示技术是其他分离单抗的技术，这些技术最大的优势在于不需要高端仪器，在普通的实验室中就可完成，这对中小型企业非常友好。

（五）噬菌体展示技术

噬菌体展示技术是一种快速、低成本高通量的多肽抗原筛选方法。该技术是将外源多肽或蛋白质DNA插入到噬菌体外壳蛋白的结构基因的适当位置上，外壳蛋白表达后，能直接在噬菌体表面表达出来，从而直接将基因型和表现型联系起来。该技术可以针对所有靶点开展筛选，包括免疫原性较弱的靶点。

表1总结了各种抗体分离方法的优点和局限性；

二、聚焦优势：噬菌体展示抗体库

噬菌体展示文库在1985年由乔治史密斯首次引入，于1990年在重组蛋白生产中应用。从那时起噬菌体展示技术在全世界范围内都得到了广泛应用。

1.直接联系基因型和表现型

噬菌体展示技术可以从一个文库中鉴定出许多抗体，并在原核表达系统中进一步表达和生产。噬菌体展示技术最大的优势在于能将单个噬菌体的抗体基因型和表现型联系起来。

2.噬菌体性质稳定

由于噬菌体高度稳定，能耐高温、pH环境、变性剂、紫外线照射等极端条件以及非水溶液、蛋白水解酶等试剂。这些性质允许利用噬菌体展示技术分离稳定的各种类型的抗体，因此，在噬菌体展示技术中，可以通过设置不同的定制条件，更好的控制抗体生产进程。比如抗原的完整性，这为其预先设定抗体的生化、物理特性提供可能。

3.识别免疫原性较弱的靶点

无论靶点免疫原性如何，都可以识别靶抗原的结合物。这是其它任何单抗分离技术难以做到的。噬菌体展示技术同时可以用来发现构象差异微小的抗体。比如用来发现靶向马尔堡病毒的纳米抗体。可以用噬菌体展示文库配合蛋白质组学技术来鉴定细胞特异性蛋白质标记物。

4.克服免疫耐受机制

许多生物体内都会发生翻译后修饰，以独立于蛋白质序列的方式识别翻译后修饰进程会面临一些困难。大多数翻译后修饰进程在本质上是不具免疫原性的，而且由于翻译后修饰的先天免疫耐受机制，通过免疫分离抗体是非常困难的。

天然噬菌体展示抗体库能通过对特异性翻译后修饰抗体的体外筛选进程来克服其内在的免疫耐受机制。目前在生产抗半抗原抗体方面已经取得了一定的进展，半抗原是只有在连接到蛋白质等载体上才会引起免疫反应的分子。通常，可以用结合单个半抗原分子上的不同载体蛋白来免疫动物，以消除针对载体蛋白表位的抗体。

5.更好的调控抗体库基因

噬菌体展示技术让设计和调控抗体库基因成为可能。这是其他任何技术望尘莫及的。大肠杆菌表达系统是噬菌体展示技术常配合使用的表达系统，这种表达系统兼具经济和扩展性好的优势。此外，类似于淋巴细胞内质网的环境，细菌的周质间隙为VH和VL的配对提供了有利的条件，能产生全长抗体。这项技术同时被用来从稳定性差和生长缓慢的杂交瘤技术中复原抗体基因。

结语：细胞表面抗原通常很难筛选，但噬菌体展示技术为筛选这些表面抗原提供了独特的机会。但无论如何，噬菌体展示技术是单抗发现领域当之无愧的“王者”，善加利用，势必能够进一步促进单抗的研发。