癌症等疾病的流行以及对免疫疗法需求的增加正在推动针对致病细胞和生物体的技术的发展。这导致了所谓的抗体库的发展。

当病原体感染健康宿主时，宿主的免疫系统会做出反应以抵抗它并保持健康。宿主产生抗体，识别入侵细胞表面存在的抗原。然而，宿主的免疫系统必须首先能够识别抗原：当感染第一次发生时，这是不可能的，因为宿主以前没有遇到过病原体。

这就是为什么病原体的初始感染会导致更高的死亡或健康并发症风险。身体还没有为疾病做好准备，因为它无法识别抗原，因此无法识别病原体。但是，如果一个人从最初的感染中恢复过来，他们的身体将具有抵抗进一步再感染所需的抗体。

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抗体库：加快药物发现过程

从历史上看，开发预防疾病的疫苗和治疗方法的主要方法是从感染后幸存下来的人身上收集抗体。免疫细胞需要分离，并且必须筛选大量抗体，以找到与特定病原体结合最紧密的抗体。但这是一项耗费时间的工作。那么如何在更短的时间内发现这种抗体呢？这就不得不提及抗体库。

顾名思义，抗体库是现有抗体的文库，可以搜索这些库以提供可能对病原体有效的抗体。通过采用这种方法，可以大大加快药物发现过程。通过从几百人那里收集样本，抗体库中可以存储许多倍的人类抗体。

抗体库可以被“淘选”为匹配项，这意味着研究人员甚至不必等待受感染的患者康复并产生抗体。例如，当中国科学家公布SARS-CoV-2病毒的基因序列时，匹兹堡大学的一个研究小组产生了刺突蛋白，然后将其用作库中抗体的诱饵。这种方法可以帮助人们更好地为未来的大流行病做好准备。

抗体文库构建

构建抗体库有两种主要策略。可以使用随机组合基因，也可以通过扩增一个或多个个体的可变基因序列来设计它们。人浆细胞和来自幼稚或免疫动物的脾细胞都用于构建抗体库。当抗体文库有足够的多样性时，它们的效果会更好。

有四种类型的组合抗体库。这些是免疫库、朴素库、半合成库和合成库。免疫文库使用来自免疫人类或动物的抗体，而幼稚文库使用从未免疫受试者（或者，合成或洗牌的人类V基因）中收获的抗体。

在半合成文库中，多样性由寡核苷酸合成控制，而合成文库是使用完全人工的随机整合密码子到互补决定区（CDR）从头开始构建的。

抗体库中常用的一种技术是噬菌体展示，其中表面带有抗体的基因操纵噬菌体与固定化抗原结合。洗涤后，任何剩余的噬菌体都会显示感兴趣的抗体。然后可以将这些插入大肠杆菌中以扩增抗体以进行进一步研究。

抗体库中存储的组合数量可能惊人，有些库包含 10 的8次幂个组合。抗体库可以在极短的时间内确定哪些抗体应提供针对病原体的保护。

抗体库在疾病研究中的应用示例

抗体库为研究人员提供了一种解决疾病研究基本问题的工具。近年来，抗体库在多项研究中得到了使用，例如新冠疫苗的开发。

抗体库也被用于癌症研究。发表于《分子细胞蛋白质组学》上的一项研究展示了使用单链抗体库来发现早期检测癌症的生物标志物。利用该库，他们筛选了卵巢血清中的新型生物标志物。这项研究提供了一种降低卵巢癌和其他癌症患者发病率的方法。

抗体库还提供了有关细胞内抗体日益增加使用的生物学见解。这些是细胞内表达并定向到靶抗原的生物学工具，然后它们可以在翻译后水平中断抗原的功能。

结语

研究人员越来越多地使用抗体库来寻找新的药物靶点、抗体、疾病的生物标志物等。随着更多抗体的发现和更多的组合被纳入其中，新药和疫苗的开发将继续改进。