还在用细胞培养做筛选？这家实验室已用“无细胞”方案抢跑抗体研发

2026-04-12 13:39

传统的抗体发现如同一场马拉松：构建、转染、表达、纯化、检测……周期长达数周甚至数月，而且通量有限，对于难表达的抗体或毒性蛋白表达成功率低。此外，许多潜在的高活性抗体因表达量不足而被误判为“阴性”，导致候选分子的流失。

而无细胞蛋白表达（CFPS）技术，则为抗体筛选创造了“超高速通道”，将传统以“周”、“月”为单位的流程，压缩至以“天”计算。

结合已有文献研究，CFPS在抗体筛选中展现出两大核心优势：

高产量与高活性并存

Gang等人利用大肠杆菌的无细胞合成系统（OCFS：一种CFPS技术），成功合成了正确折叠、具备完整功能的无糖基化全长曲妥珠单抗，并且与哺乳动物细胞生产的抗体具有同等的抗原结合亲和力。

这些抗体在标准生物反应器中批量快速生产，数小时内可线性扩展，其产量可达百mg/L，规模变化超过 100 万倍，证明其可作为从抗体发现到临床前开发的无缝衔接平台^[1]。

图1：OCFS系统示意图

极速筛选，效率倍增

基于CFPS的集成化平台，可实现从DNA模板组装、蛋白合成到结合活性检测的全流程自动化，Hunt等人在针对SARS-CoV-2 spike蛋白的测试中，不到24小时内完成数百个抗体的表达与功能评估，成功识别出所有已获紧急使用授权（EUA）的中和抗体，并发现了新的候选分子。相比传统方法数周的周期，效率提升数十倍^[2]。

图2：快速无细胞抗体筛选工作流程

Ojima-Kato等人开发了一种高通量、低成本的单抗抗体筛选方法 ——“Ecobody”，通过将单B细胞筛选与CFPS技术相结合，在2个工作日内完成了从免疫动物B细胞到抗原结合片段（Fab）筛选与评价的全流程，相较于传统方法，速度有了数量级的提升^[3]。

图3：利用CFPS从单B细胞中快速筛选单克隆抗体的Ecobody技术

成功案例

珀罗汀生物（PLD Technology）成功建立高通量无细胞蛋白表达工作站，日筛抗体三千个，自动合成无人工！

抗体筛选告别以周甚至月为周期。拥有自主知识产权的CFPS系统支持多条肽链的自主组装，可实现VHH、scFv等抗体分子以及全长抗体IgG的上清可溶表达。ELISA实验结果表明，我司表达的抗体具备高免疫活性。

PLD高通量无细胞蛋白表达工作站

图：某IgG与Fab片段SDS-PAGE图及其ELISA活性（CFPS）

参考文献

Yin, Gang et al. “Aglycosylated antibodies and antibody fragments produced in a scalable in vitro transcription-translation system.” mAbs vol. 4,2 (2012): 217-25. doi:10.4161/mabs.4.2.19202
Hunt, Andrew C et al. “A rapid cell-free expression and screening platform for antibody discovery.” Nature communications vol. 14,1 3897. 3 Jul. 2023, doi:10.1038/s41467-023-38965-w.
Ojima-Kato, Teruyo et al. “Ecobody technology: rapid monoclonal antibody screening method from single B cells using cell-free protein synthesis for antigen-binding fragment formation.” Scientific reports vol. 7,1 13979. 25 Oct. 2017, doi:10.1038/s41598-017-14277-0.

*来源：PROTEIN生物技术

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