在應對復雜的生存環(huán)境過程中，人體免疫系統(tǒng)為抵抗各種外來物質（抗原，例如病原體、細菌等）入侵，會產生多樣化的蛋白分子（抗體），特異性識別有選擇的消滅外來物質。在B細胞介導的體液免疫應答中，抗體的產生通常由兩個步驟構成。首先，抗原入侵后被B細胞特異性識別。其次，B細胞會大量增殖分化，一部分分化成成熟的漿細胞，并大量分泌特異性抗體與抗原結合，消滅抗原；一部分分化為記憶B細胞，保留抗體的特異性信息用于下一次快速生產抗體。在這里，抗體基因需經歷一系列的程序性DNA斷裂、重排和突變等過程，從而編碼抗原特異性的抗體分子。抗體類型轉換是抗體多樣化的重要一環(huán)。

抗體的結構及多樣化過程
典型的抗體分子由重鏈和輕鏈組成，形成的免疫球蛋白結構域又可以分為可變區(qū)和恒定區(qū)，分別負責抗原的結合和下游免疫反應的激活?？贵w多樣化是指在免疫系統(tǒng)中產生的抗體具有非常高的多樣性，可以針對一系列不同的生物體細胞和分子，包括病原體、致病菌、腫瘤細胞和激素等。

在B細胞發(fā)育早期階段，編碼可變區(qū)的V元件、J元件，以及重鏈可變區(qū)特有的D元件，可以通過核酸內切酶RAG起始的V(D)J重排進行組合和連接從而形成可變區(qū)基因外顯子，所分泌的低親和力IgM抗體構成了初始的抗體庫。在外周淋巴組織結構生發(fā)中心中，B細胞特異性DNA去氨酶AID能夠起始可變區(qū)高頻突變和重鏈恒定區(qū)抗體類型轉換，從而形成了表達高親和力不同抗體類型的抗體庫。

抗體多樣化是通過基因重組、突變、修飾和重新組合等過程來實現的，使得抗體可以適應各種不同的生物體和分子，從而形成高度特異性和廣泛有效性的免疫響應?？贵w多樣性是維護免疫系統(tǒng)健康和抗病能力的核心基礎，也是研究和發(fā)展新型生物技術和生物藥物的基礎。

抗體類型轉換的分子機制
抗體類型轉換是指由免疫系統(tǒng)中的B淋巴細胞分泌的一類抗體（IgM），在機體免疫應答過程中逐漸轉變?yōu)榱硪活惪贵w（IgG、IgA或IgE）的過程?？贵w類型轉換是抗體多樣化過程中的重要一步，其產生的不同類型抗體能夠激活不同的下游免疫反應。

B細胞特異性DNA去氨酶AID起始了這一過程，產生的DNA斷裂則由細胞內DNA損傷修復系統(tǒng)進一步連接完成整個過程。遺傳學證據清晰地表明，抗體類型轉換由兩步組成：第一步，AID介導的雙鏈DNA斷裂的產生；第二步，雙鏈DNA斷裂激活DNA損傷應答機制將兩個雙鏈DNA斷裂連接起來。
1. AID靶向基因組DNA底物引起雙鏈DNA斷裂的機制

A：AID去氨基酶活性示意圖。AID作用于N4位點，能夠將單鏈DNA上的胞苷(C)殘基脫氨產生尿苷(U)；B、C、D：基因組轉錄過程中產生的轉錄泡、負超螺旋結構以及R-環(huán)可以提供單鏈DNA招募AID；深色線條和淺色線條分別代表DNA雙鏈的模板鏈和非模板鏈，紅線代表RNA轉錄產物。E：AID相互作用因子RPA復合物和RNA外切體復合物能夠為AID提供單鏈DNA底物。F：對向轉錄招募AID到非免疫球蛋白基因靶點：藍線代表轉錄, 紅線代表反轉錄。

2.雙鏈DNA損傷修復與S區(qū)斷裂末端連接
抗體類型轉換中產生的S區(qū)的雙鏈DNA斷裂的修復，并不依賴于AID去氨酶活性。AID起始形成S區(qū)的雙鏈DNA斷裂可以激活細胞內通用的雙鏈DNA損傷應答系統(tǒng)，最終非同源DNA末端連接系統(tǒng)將兩個S區(qū)斷裂連接起來。

A: ATM依賴的雙鏈DNA損傷應答機制。MRN復合體可以識別DSB末端招募ATM并激活ATM激酶活性, 使多種下游蛋白包括H2AX、53BP1等發(fā)生磷酸化。磷酸化的H2AX即γ-H2AX可以進一步招募其他雙鏈DNA損傷應答因子MDC1, RNF8能夠與磷酸化的MDC1相互作用, 并泛素化修飾組蛋白H1。RNF168可以識別組蛋白H1泛素化修飾, 并進一步泛素化修飾組蛋白H2A。53BP1識別組蛋白H2A泛素化修飾而進一步招募至DNA損傷位點。ATM磷酸化的53BP1能夠招募Rif1進一步抑制由CtIP介導的雙鏈DNA末端的單鏈切除, 從而使DNA斷裂末端更容易被非同源DNA末端連接途徑修復并同時抑制同源重組的發(fā)生。B:在c-NHEJ過程中,Ku結合至DSB末端, DNA-PKcs被進一步招募至DNA的DSB上,XRCC4/Lig4復合物最終連接兩個末端。A-EJ途徑中, PARP1可能參與了對DSB的識別, Mrel 1和CtIP可能介導末端連接, 最終由Lig1或Lig3進行末端連接。

抗體多樣化機制的相關研究進展
抗體產生和多樣化過程的缺陷在臨床上表現為各種免疫缺陷疾病，而抗體多樣化的失控則可能造成B細胞淋巴瘤的產生。

抗體多樣化中，抗體基因在基因組水平面臨DNA修飾和損傷的發(fā)生。這種DNA水平的損傷雖然受到精細地調控，但往往也造成了基因組的不穩(wěn)定性導致癌癥的發(fā)生。生發(fā)中心B細胞來源的B細胞淋巴瘤中，AID起始的DNA損傷產生的染色體易位、基因突變等是癌變的主要機制之一。研究AID靶向機制和抗體多樣化中DNA損傷修復機制，可以為生發(fā)中心來源的B細胞淋巴瘤，如濾泡型淋巴瘤、彌漫大B細胞淋巴瘤等，以及CLL的治療和診斷提供新的思路和技術手段。

目前我們對抗體多樣化機制的認識仍存在大量的空白，致力于抗體類型的研究從未停歇。通過基因工程對編碼抗體的基因按不同需要進行加工改造和重新裝配，轉染適當的受體細胞從而表達抗體，這種通過基因工程重組表達抗體的技術，現已廣泛應用于抗體藥物研究。

重組抗體表達技術
重組抗體表達這項技術的研發(fā)也是基于抗體研究領域的科學家對于抗體多樣性研究和理解的基礎上，用于在外源性系統(tǒng)中表達人工合成的單克隆抗體。而普健生物也經過多年的抗體表達實踐和對哺乳系統(tǒng)表達的優(yōu)化，研發(fā)出一項高效表達重組抗體的專有技術——哺乳表達系統(tǒng)高產量pATX系列載體及馴化293系列和CHO系列細胞，能實現全長抗體以及多種形式的重組抗體片段的高效分泌表達；無需免疫和篩選，直接利用抗體基因序列即可實現重組抗體的高產和可重復生產。

表達優(yōu)勢

1. 抗體藥物研發(fā)專家和技術團隊，提供個性化抗體發(fā)現整體方案，重組抗體表達量高，采用高密度轉染，可實現瞬轉表達量幾百毫克每升，穩(wěn)轉可優(yōu)化到克級。

2. 抗體表達經驗豐富，已成功表達過多種形式的全長抗體（Human IgG, mouse IgG, human Ig A, IgM, IgE, mouse IgM，rabbit IgG 等）和抗體片段（scFv，Fab，tandem-scfv，VHH，Fc融合蛋白，bi-specific antibody等）。

3. 一站式服務：擁有多種服務平臺，在實現重組抗體設計表達和純化的同時，進行抗體質控和活性驗證，并由經驗豐富的專家根據客戶需求進行人源化設計驗證。

4. 自主知識產權的GS敲除系統(tǒng)細胞系，長期穩(wěn)定表達，抗體質量更穩(wěn)定。

5.周期短，可提供2~3周急速交付重組抗體表達服務。

重組抗體技術優(yōu)勢
重組抗體包括嵌合抗體、人源化抗體、小分子抗體、雙特異性抗體等。與傳統(tǒng)的單克隆抗體和多克隆抗體相比，重組抗體具有獨特的優(yōu)勢，現已被廣泛地應用在科學研究、免疫診斷及治療性抗體領域。在被廣泛應用的情況下，重組抗體表達技術水平也在日益提高，重組抗體除了以上優(yōu)勢之外還有以下一些優(yōu)點。

（1）重組抗體具有序列已知、抗體基因可以長期保存、抗體性能穩(wěn)定、實驗重復性好等優(yōu)點，而單克隆細胞株可能存在抗體染色體丟失、細胞復蘇后停止生長或死亡等風險。

（2）可以進行基因工程改造：重組抗體可以進行重組改造，包括抗體片段表達，同型置換，嵌合抗體，抗體人源化等。

（3）可以大量制備抗體：重組抗體可以快速實現抗體的大量制備，不需要使用動物，克服使用動物的倫理問題。