多克隆抗体的制备与应用

多克隆抗体的制备与应用

多克隆抗体（Polyclonal Antibody, pAb）是由多个B细胞克隆分泌的一组抗体混合物，能够识别并结合同一抗原上的不同表位。在生物医学研究、临床诊断和生物制药中，多克隆抗体具有独特的优势和广泛的应用。本文将详细介绍多克隆抗体的基本概念、制备流程及其在生物制药质量控制中的具体应用。

前 言

抗体在生物医学研究、临床诊断和生物制药中扮演着重要角色。相较于特异性极高的单克隆抗体，多克隆抗体能够识别同一抗原的多个表位，在检测低丰度抗原、抗原突变适应性和宿主细胞蛋白(Host cell protein，HCP)检测等方面具有独特优势，因此在某些应用场景中更具价值。

近年来，HCP多抗在生物制药质量控制中受到越来越多的关注。今天，我们就来深入了解多克隆抗体，并重点探讨HCP多抗的制备和应用。

抗体结构与类别

1. 抗体结构

抗体以一个或多个近似“Y”字形单体存在，每个Y字形由4条多肽链组成，包含两条分子量较大的重链和两条分子量较小的轻链。轻链和重链通过二硫键连接形成。每条重链包含3-4个恒定区（CH）和一个可变区（VH），轻链包含一个恒定区（CL）和一个可变区（VL）。抗体的Y形臂区被称为抗原结合区（Fab区）。Y形结构基座的作用是调节免疫活动，该区域被称为可结晶区（Fc区）。

2. 抗体类别

在大多数哺乳动物，抗体根据重链的不同，一共分为五种,分别用希腊字母α、δ、ε、γ和 μ 来命名,相对应组成的抗体就称为 IgA、IgD、IgE、IgG 和 IgM 五种抗体。

什么是多克隆抗体？

多克隆抗体（Polyclonal Antibody, pAb）是由多个B细胞克隆分泌的一组抗体混合物，能够识别并结合同一抗原上的不同表位。相比于仅针对单一表位的单克隆抗体 (mAb)，多克隆抗体的优势在于：

1. 广谱识别：即使目标蛋白发生轻微突变或结构改变，多克隆抗体仍可与其结合，保证检测的灵敏度和稳定性。
2. 高灵敏度：由于同时识别多个表位，多克隆抗体在免疫检测中信号更强。
3. 快速制备：生产周期短，相比单克隆抗体更容易获得。
4. 适应性强：适用于高异质性抗原，特别是在抗体检测、免疫检测及质量控制领域。

多克隆抗体的制备流程

多克隆抗体的制备流程通常包括以下几个步骤：

1. 抗原制备：选择合适的抗原（纯化蛋白、多肽等），并进行质量优化。
2. 免疫动物：将抗原与佐剂（如弗氏佐剂）混合后注射到实验动物（如兔子、小鼠、山羊等）体内。
3. 血清采集：经过多轮免疫后，检测抗体效价，当滴度达到峰值时采集血液样本并分离血清。
4. 抗体纯化：采用蛋白A/G亲和层析、硫酸铵沉淀等方法去除非特异性蛋白，提高抗体纯度。
5. 质量检测：通过ELISA、Western Blot等方法验证抗体效价和特异性，确保其适用于后续实验或生产。

HCP多抗：生物制药质量控制的关键工具

1. 什么是HCP多抗

在生物药物生产过程中，宿主细胞（如CHO细胞、大肠杆菌、Sf9细胞等）用于表达重组蛋白，但在纯化过程中，宿主细胞蛋白（Host Cell Proteins, HCPs）可能以杂质的形式残留在最终产品中。这些残留HCP可能影响药物的安全性、免疫原性和稳定性，因此需要严格控制。HCP检测是生物制药质量控制中的核心环节，而HCP多克隆抗体在这一过程中发挥了重要作用。

2. HCP多抗的作用

HCP多抗的主要目标是最大程度覆盖并检测生物药生产过程中及最终产品中的宿主细胞残留蛋白，为生物药质量控制和法规合规提供关键支持。HCP多抗的主要作用包括以下几点：

2.1 高覆盖率识别宿主细胞蛋白：HCP多抗可以识别HCP的多个不同表位，从而实现更全面的HCP检测，避免因单个抗原表位丢失导致的漏检问题；针对不同宿主细胞（如CHO、大肠杆菌、Sf9细胞等），可通过优化免疫策略，提高对特定宿主HCP的识别覆盖率，使检测更可靠。HCP组成可能随细胞培养条件、表达系统的变化而发生差异，多抗能够容忍一定程度的蛋白变化，提高检测稳定性。

2.2 关键质量控制工具，支持生物制品申报：全球主要药品监管机构（如FDA、EMA、NMPA）均要求对HCP进行严格检测，确保其残留量符合安全标准；HCP多抗的应用可以帮助药企在药物开发、临床试验和上市申报阶段满足监管要求。HCP多抗可用于不同生产阶段（细胞培养液、纯化中间体、最终产品）的检测，帮助优化纯化工艺，提高产品质量；在生物药大规模生产过程中，HCP多抗可用于监测不同生产批次间的HCP水平，确保生产一致性，降低质量风险。

2.3 促进工艺优化，提高药物安全性：HCP多抗可用于筛选和优化纯化工艺，提高宿主蛋白的去除效率，确保最终产品符合质量标准；通过长期监测HCP水平，评估HCP可能带来的蛋白降解或免疫原性风险，提升药物长期稳定性；某些HCP可能会诱导免疫反应，影响药物疗效。HCP多抗可以辅助分析高风险HCP，提高产品安全性。

3. HCP多抗的研发与制备

3.1 HCP抗原制备：从目标宿主细胞（CHO、大肠杆菌、Sf9等）中提取全蛋白，作为免疫抗原，通过超速离心、层析分离等方法分离不同蛋白，保留更多HCP成分，确保多抗能覆盖尽可能多的宿主蛋白。

3.2 动物免疫：选择兔、羊等实验动物，通过多次免疫，使动物体内产生针对HCP的广谱多克隆抗体。

3.3 血清采集与抗体纯化：使用亲和层析（如蛋白A/G）或免疫亲和层析纯化对多抗血清进行纯化，获取HCP多抗。

3.4 抗体检测：通过ELISA、Western Blot等方法评估抗体亲和力，并通过2D-DIGE或质谱分析等方法对抗体覆盖率进行检测。

多克隆抗体在科研和临床诊断中扮演着不可或缺的角色，尤其是HCP多抗，已成为生物药质量控制的重要工具。未来，随着生物技术的发展，HCP多抗的制备与应用将不断优化，为生物药的安全性与有效性提供更强有力的保障。

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