多克隆抗体和单克隆抗体有何不同？

展源 0 2023-02-14

分享到

当病原体（如细菌，病毒等）侵入体内时， B细胞会分泌抗体（又被称作免疫球型蛋白）来中和抗原。抗体蛋白是一个由四条多肽链（两条重链，两条轻链）而组成的Y型分子。该Y型结构的两个顶端处各含有一个抗体结合部位（paratope, 可以理解成是一把“锁“）。每一种抗体结合部位可以特定地结合一种抗原表位（epitope, 可以理解成针对某一把“锁”的 “钥匙”）。

抗体结合表位与抗原表位这种独有的特异对应关系是抗体与抗原高特异性结合的基础。抗体在医药研发中有非常广泛的应用。目前主要有两大类的抗体：单克隆抗体 （monoclonal antibody, Mabs）和多克隆抗体 （polyclonal antibody, Pabs）。笔者借本文介绍下这两类抗体的差别以及不同的应用场景。

图1. 抗体结构

单克隆抗体与多克隆抗体的差异

多克隆抗体是由体内不同的B细胞所产生的针对同一个抗原的抗体混合物。它们可以识别和结合该单一抗原上的不同抗原表位。多克隆抗体的生产方式是通过向动物注射某种免疫原（immunogen）而获得的。动物免疫过后，多克隆抗体可以直接从血清（除去凝结蛋白和红细胞后的血液）中获得或者经过进一步纯化除去其它的血清蛋白。

单克隆抗体是由相同的B细胞（同一个母细胞的克隆）所生成的。这种生成方式意味着单克隆抗体只能识别特定单一的抗原表位。不同于多克隆抗体是直接由动物产生，单克隆抗体的产生采用了体外组织培养技术。该流程如下：将某一个特定的抗原多次注射入动物体内。当该动物产生了免疫反应后，动物脾脏中的B淋巴细胞会被分离出来并和骨髓瘤细胞融合，生成融合瘤（hybridoma）。融合瘤同时具有B细胞分泌抗体，以及癌细胞不断分裂而不受分裂次数限制的特性。对融合瘤的进一步筛选可以得到想要的单克隆抗体。

图2.（a）多克隆抗体与（b）单克隆抗体的生产方式

图3 （a）多克隆抗体与（b）单克隆抗体与抗原的结合方式

应用

诊断

由于多克隆抗体有结合一个特定分子的不同抗原表位的能力，所以它是诊断检测方法中理想的试剂。在免疫检测中，多克隆抗体通常被用作为二抗，它们在其中的作用是结合不同的抗原表位并扩大检测信号而获得更好的检测灵敏度。单克隆抗体，由于其特异性结合抗原的单一抗原表位的能力（较低的交叉反应活性），在免疫检测中通常被用作一抗。

对于两类抗体在诊断领域的固有局限， 目前也有相应的解决策略 ：1.多克隆抗体的交叉反应活性可以通过对多克隆抗体的针对性纯化而有所缓解。2. 通过对不同单克隆抗体的混合可以达到对不同抗原表位的结合，从而增加其专属性。

治疗

单克隆抗体在治疗领域的优越性在于其靶向特定分子的能力。 1985年FDA批准了OKT3 （莫罗单抗）用于降低接受器官移植病人急性排斥反应的免疫抑制剂。在这之后，数十款其它的单抗药物也被批准用于治疗癌症，类风湿关节炎和其它的疾病。除此之外，单克隆抗体也被用作是将药物定向带至靶细胞的载体。当抗体药物偶联物（ADC）遇到靶细胞，小分子药物会被释放并发挥其细胞杀伤作用。

多克隆抗体由于其缺乏专属性和较高的交叉反应活性，相较于单克隆细胞，在癌症治疗方面有固有的缺陷。虽然如此，研究表明，多克隆抗体在移植器官时可以被用作免疫抑制剂。

表1. 多克隆抗体与单克隆抗体的差异总结