噬菌体展示技术，赋能抗体药物开发

随着生物技术的发展，抗体药物发现技术日益多元化，同时随着对抗体结构和氨基酸序列更加深入的了解，使得新抗体序列的来源不仅限于天然抗体，还拓展至半合成或全合成序列，这极大提高了抗体药物的研发效率。

体外展示技术抗体筛选方法的核心理念就是将基因序列和其对应的表型进行关联，这种关联可以展示在多种系统中，如噬菌体展示、核糖体展示、酵母展示、哺乳细胞展示等。其中噬菌体展示技术被认为是最有效的分子多样性技术之一，在抗体亲和力成熟、疫苗及多肽药物研发、抗体发现等方面，使用最多。

噬菌体展示技术的发展及应用

噬菌体展示技术的核心在于将多肽或蛋白质的编码基因或目的基因片段克隆入噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使得外源多肽或蛋白与外壳蛋白融合表达，同时外源蛋白随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面。这可以保持外源蛋白的空间结构和生物活性，便于靶分子的识别和结合，从而筛选出具有特定功能的蛋白质。

近年来，噬菌体展示技术已广泛应用于多种领域，在抗体库构建、抗体筛选、抗病毒药物发现、抗体改造工程等方面，都为抗体药物的开发和优化提供了强大的技术支持。

• 抗体库的构建：噬菌体展示技术允许研究者通过基因工程技术将外源蛋白或多肽的基因序列插入到噬菌体中，从而创建组合抗体库。这些抗体库可以包含数百万至数十亿个不同的抗体变体，为筛选特定抗原的特异性抗体提供了丰富的资源。

• 特异性抗体的筛选：通过多轮筛选过程，可以从抗体库中挑选出与特定抗原具有高亲和力和特异性的抗体。这种筛选过程通常涉及将噬菌体展示的抗体与目标抗原结合，然后洗去非特异性结合的噬菌体，最终富集那些能够紧密结合抗原的噬菌体。

• 抗体优化工程发展：噬菌体展示技术不仅可以用于筛选特异性抗体，还可以用于对抗体的亲和力进行成熟和优化。通过定向进化等方法，提高抗体亲和力。噬菌体展示技术使得研究者能够更有效地设计和改造抗体，以满足特定的研究和治疗需求，推动了抗体工程的发展。

• 全人源抗体的发现：噬菌体展示技术已经成为发现和优化靶标特异性单克隆抗体不可或缺的工具，特别是对于全人源抗体的发现，这对于减少免疫原性和提高治疗效果具有重要意义。

• 抗病毒药物的发现：在抗病毒药物的研发中，噬菌体展示技术也被用来发现针对病毒的特异性抗体，例如在新冠病毒（SARS-CoV-2）大流行期间，研究人员利用这一技术发现了多种中和抗体。

噬菌体展示平台与其他抗体发现平台对比

目前，单克隆抗体发现的技术主要有杂交瘤技术、噬菌体展示技术和单 B 细胞筛选技术。

综合来看，噬菌体展示技术在抗体筛选效率和灵活性方面优势明显，但得到的往往是抗体片段；杂交瘤技术经历了几十年的发展，已经成为一种非常成熟的抗体制备方法，特别适合大规模生产；单B细胞技术则是目前最先进的抗体发现技术，尤其在保证抗体轻重链天然配对、最大化保留B细胞多样性方面具有独特优势，但对实验设备和操作水平要求较高。

百英生物噬菌体展示平台服务

百英生物专注于抗体表达和抗体发现与优化业务，建立了高通量、高表达、快速交付的抗体发现及表达平台，赋能抗体药物研发。依托行业领先的超高通量重组蛋白制备平台，建立了从靶点蛋白开发、AbDrop™单个B细胞抗体筛选、纳米抗体开发，到抗体人源化、抗体亲和力成熟、稳定细胞株开发等覆盖抗体发现全流程的技术平台。

其中噬菌体展示平台，具有可自动化进行噬菌体展示高通量筛选，抗体文库库容丰富，经过噬菌体展示淘选和优势位点组合以后，抗体亲和力提高，较高的片断插入率等优势。可为客户提供抗体库构建、抗体定制服务及抗体人源化的全流程服务。

案例1分享：

1. 目的：Anti-hCD3 VHH Discovery

2. 方法：免疫后用噬菌体展示技术筛选，并进行Elisa检测、FACS检测、Bioassay等体外验证

3. 检测结果：

ELISA检测：抗hcd3 VHH与hCD3-αβ蛋白结合情况

FACS检测：抗hcd3 VHH结合CHOK1-hCD3-γ9δ2TCR细胞、CHOK1细胞

FACS检测：抗hcd3 VHH结合Jurkat细胞

Bioassay：Jurkat-NFAT-Luci-14细胞上的活性测定

案例2分享：

1. 目的：anti-I/O checkpoint (X) VHH discovery

2. 方法：免疫后用噬菌体展示技术筛选，进行Elisa检测、FACS检测、Blocking assay等体外验证

3. 检测结果：

SPR检测：38种抗体与hCDCD137-His结合，亲和力从2.02E-05 M提高到 4.74E-9 M

FACS检测：29种抗体结合CHO-K1人CD137过表达细胞系

Blocking assay：10种抗体能有效阻断天然配体与人X蛋白的结合

噬菌体展示技术已成为重要的药物筛选平台之一，它不仅可以用于多肽、单抗的筛选，也可以用于其他蛋白的筛选，其筛选的多样性也是该技术的亮点之一。未来，百英生物将继续结合噬菌体展示技术，为客户提供更加高效、精准的抗体药物早研解决方案。