重组片段抗体是一类由抗体的特定部分构成的蛋白质，通常用于研究和治疗领域。与全长抗体相比，重组片段抗体具有更小的分子量和更好的组织穿透能力，能够有效靶向抗原。常见的重组片段抗体包括Fab、scFv和VHH抗体。

Fab抗体由重链和轻链的可变区组成，能够特异性结合抗原，适用于多种生物应用。scFv抗体将重链和轻链的可变区通过连接肽连接，形成单链结构，具有更高的灵活性和稳定性，常用于生物传感器和靶向治疗。VHH抗体是来源于骆驼科动物的单域抗体，具有极小的分子量和热稳定性，适合在极端环境下使用。

由于其特性，重组片段抗体在药物开发、疾病诊断和基础研究中扮演着重要角色，成为现代生物技术的重要工具。

1. Fab抗体的生产

Fab抗体是由抗体的重链和轻链可变区组成的抗体片段，能够特异性结合抗原。其结构包括一个抗原结合位点，具备较好的结合特性和生物相容性。Fab抗体的生产通常采用重组技术，能够在多种表达系统中生成。

步骤：

- 基因克隆：利用PCR技术扩增抗体的可变区基因，构建表达载体。常用的表达系统包括大肠杆菌、酵母及哺乳动物细胞。

- 表达与纯化：将构建好的表达载体转入合适的宿主细胞中进行表达。表达后，采用亲和层析进行初步纯化，随后使用离子交换层析和凝胶过滤层析进一步提高抗体的纯度。

- 功能验证：使用ELISA、Western blot和流式细胞术等技术评估Fab抗体的结合能力、特异性及生物活性。

2. scFv抗体的生产

scFv抗体（单链抗体）是一种由抗体的重链和轻链可变区通过一个短的连接肽连接而成的抗体片段。其结构紧凑，使其具有更小的分子量和更高的灵活性，能够有效靶向抗原。scFv抗体的表达通常采用重组技术，可以在大肠杆菌、酵母或哺乳动物细胞中生产。

步骤：

- 基因设计：设计合适的连接肽，并克隆抗体的可变区基因，构建scFv表达载体。通常使用的连接肽有（Gly4Ser）3等。

- 表达：选择适当的表达系统，常见的如大肠杆菌、酵母和哺乳动物细胞，以优化重组蛋白的折叠与活性。

- 纯化与鉴定：通过Ni-NTA亲和层析或抗体特异性抗原亲和层析进行纯化，后续使用SDS-PAGE和ELISA等技术验证其功能。

3. VHH抗体的生产

VHH抗体是来源于骆驼科动物的单域抗体，因其独特的结构而备受关注。VHH抗体由单一的可变域构成，具有较小的分子量（约15 kDa）和极高的热稳定性。这使得VHH抗体在极端环境下仍能保持功能，适合用于多种生物技术应用。VHH抗体的生产通常通过免疫骆驼或其他动物后，利用噬菌体展示技术从抗体库中筛选出特异性结合的抗体。由于其较好的细胞穿透能力和低免疫原性，VHH抗体在现代生物医药中扮演着重要角色。

流程：

- 抗体库构建：通过免疫骆驼或其他动物，构建VHH抗体库，采用噬菌体展示技术筛选特异性结合的抗体。

- 筛选与克隆：利用高通量筛选技术从抗体库中筛选出对特定靶标具有亲和力的VHH抗体，并克隆到表达载体中。

- 表达与纯化：在大肠杆菌或酵母中表达VHH抗体，采用亲和层析进行纯化，并进行功能验证，以确保其活性和特异性。

重组片段抗体的生产技术不断发展，Fab、scFv和VHH抗体各具优势，适应不同的应用需求。通过优化生产流程和提高抗体的特异性与活性，重组片段抗体有望在生物医药领域提供更多高效的工具和解决方案，为疾病的早期诊断和治疗开辟新途径。

参考文献

1. Rader, C., & Huse, W. D. (2006). Antibody engineering: the quest for the perfect therapeutic antibody. Nature Biotechnology, 24(10), 1239-1248.

2. Harlow, E., & Lane, D. (2006). Antibodies: A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press.

3. Schaefer, A., & Antunes, F. (2020). Strategies for improving the yield of recombinant antibodies: A review. Journal of Biotechnology, 307, 15-25.

原创作者：泰克生物科技（天津）有限公司