第一个单克隆抗体(Monoclonal antibodies，mAb)于1975年生产。第一个被批准用于临床实践的治疗性抗体是1986年的抗CD3muronamab(OrthocloneOKT3)，用于对抗急性移植排斥反应。1997年批准用于肿瘤患者的第一个抗体是利妥昔单抗。截至2021年3月，已有100种治疗性mAb获得美国FDA批准。自第一批用于临床的mAb获得批准以来，该细分市场呈指数级增长，目前市场需求为数千亿美元。2018年全球治疗性单克隆抗体市场价值约为1152亿美元，预计到2025年将产生3000亿美元的收入。

被染色的骨髓瘤细胞

  1.对抗体的探索

  十九世纪90年代初期，青霉素还没有被发现，细菌感染严重威胁人类健康，面对结核、脑膜炎、肺炎、白喉、梅毒、炭疽等疾病，医生们束手无策。当时工作于柏林传染病研究所的免疫学家Paul Ehrlich在参与医学教授Emil Behring关于白喉抗毒素的项目中了解到，动物血液中存在一种可以中和毒素的物质(Behring教授将它命名为抗体)。受当时流行的关于酶和底物“锁钥学说”的启发，Ehrlich设想，就像从枪中发射的子弹击中特定目标一样，可能有一种物质可以专门针对入侵的微生物。他在1900年初提出了Magic bullet的概念：这种物质既可以杀死特定的微生物(例如细菌)，又不会伤及身体本身。那么这种特异性的物质会是什么呢？

  顺着这条思路，第一发Magic bullet成功地打到了梅毒螺杆菌上，1909年，治疗梅毒的第一种现代化药物Salvarsan(砷凡纳明)横空出世，凭着确切的疗效和轻微的副作用，一度被称为“梅毒克星”，在1940s青霉素诞生之前，它一直都是治疗梅毒唯一有效的药物。而Ehrlich本人，因为预测了自体免疫的存在、提供了现代免疫学理论基础而获得了1908年的诺贝尔生理学或医学奖。
      20世纪20年代，美国免疫化学家Michael Heidelberger和Oswald Avery观察到抗原可以被抗体沉淀，并证明抗体是蛋白质的一种。40年代，美国生物化学家Linus Pauling发现抗体和抗原之间的相互作用更多地取决于它们的形状而不是化学成分，证实了Ehrlich提出的锁钥理论。1948年，瑞典免疫学家Astrid Fagraeus发现B细胞可以以浆细胞的形式产生抗体。抗体在适应性免疫中发挥着不可替代的核心作用，是现代免疫学的核心内容，自从被发现，无论是表征、生产制备等，一直都是科学界经久不衰的研究热点。

  2.单克隆抗体（Monoclonal antibodies，mAb）

  身体免疫系统攻击外来物质的一种方式是产生大量抗体。抗体是一种与抗原特定结合的蛋白质，并在全身循环，直到找到并附着在相应抗原上。一旦附着，抗体可以迫使免疫系统的其他部分破坏含有抗原的细胞。

      mAb是由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞杂交形成的杂交瘤细胞产生，能特异性靶向抗原的免疫球蛋白，根据来源不同可分为4种不同的类别，并根据它们的构成来命名：

  鼠源性单抗(Murine)：完全由小鼠蛋白组成，易受到人体免疫系统的排斥，名称以-omab结尾。
      人鼠嵌合单抗(Chimeric)：部分小鼠蛋白和部分人源蛋白的组合，其中小鼠源占大部分，也易受到人体免疫系统的排斥，名称以-ximab 结尾。

  人源化单抗(Humanized)：依托于人源抗体蛋白上，小部分可变区添加了小鼠抗体蛋白，名称以-zumab结尾。

  人源性单抗(Human)：完全是人源蛋白，名称以-umab结尾。

      单克隆抗体的出现是科学研究的关键转折点。单克隆抗体不仅是生物化学、分子生物学和医学研究中必不可少的工具，其在临床治疗上的应用也以革命性的速度改进了多种疑难杂症的治疗，例如目前已有多个国家授权使用单克隆抗体治疗感染COVID-19的中度症状。相对于多克隆抗体(针对多个不同表位抗体的混合物)，单克隆抗体具有单价亲和力，仅与相同的表位(抗体识别的抗原部分)结合，特异性更强。

  3.杂交瘤技术

  第一个单克隆抗体于1975年产生，这也是杂交瘤技术诞生的元年。单克隆抗体生产背后的大部分工作都植根于杂交瘤的生产。

  英国生物化学家César Milstein在上世纪60年代开始研究体细胞突变，他猜想这是抗体多样性和特异性的原因。由于小鼠骨髓瘤细胞系MOPC21易于生长，且在培养条件下无限分裂、增殖，即所谓永生性，该细胞受到了Milstein和他的同事、病理学家George Brownlee的青睐。为了开发一种能分泌已知特异性抗体的长效细胞，两人提出了杂交瘤细胞的假设：通过用特定抗原免疫宿主，并将宿主B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，形成同时具备抗体分泌功能和保持细胞永生性两种特征的细胞。

Sinkovics(匈牙利免疫学家)为解释鼠淋巴瘤中天然杂交瘤的形成而开发的假设，1968

  该项目在1975年取得了成功：他们将经绵羊红细胞免疫过的小鼠脾细胞(B淋巴细胞)与小鼠骨髓瘤细胞在聚二乙醇或灭活病毒的介导下融合，融合后的杂交瘤细胞分泌抗绵阳红细胞的抗体(发现了多个溶血区域，表明产生的抗体确实攻击了血细胞)。这些抗体不仅对所指定抗原具有特异性，而且还大量分泌。杂交瘤技术是目前公认制备成熟度较高、技术难度较低的抗体的方法，二人也因此获得了1984年诺贝尔生理和医学奖。

      杂交瘤技术自建立就被广泛用于单抗的商业生产。最初，杂交瘤技术主要用于生产鼠源性单抗，这种异种动物血清可引起人体过敏反应。因此，制备人-人单克隆抗体或人源化抗体更为重要。1988年，Gregory Winter和他的团队开创了将单克隆抗体人源化的技术，消除了许多单克隆抗体在一些患者中引起的反应。20世纪90年代，单克隆生产技术得到改进，单克隆抗体中的鼠源成分进一步降低到低于5%，为人类杂交瘤技术提供了新的进步。目前，用于处理小样本的单细胞分选和高通量方法的发展再次为人类杂交瘤技术注入了新的活力。

  杂交瘤细胞的制备流程

      Milstein和Köhler创立的单克隆抗体技术具划时代意义。单克隆抗体在研究中主要用于两个方面：研究抗体本身的性质及其产生的机理，生产与特定蛋白质或其他特定分子结合的试剂。杂交瘤技术为这两种应用方向提供了低成本的抗体来源。

      杂交瘤技术自从1975年被开发已有40余年的历史，但作为药物发现和开发平台，有望对未来的生物技术行业产生巨大影响。随着生物信息学的迅速发展和纳米技术扩展到生物制品领域，使用杂交瘤以前所未有的规模研究细胞间相互作用的可能性成为现实。分子生物学领域的研究人员可以从杂交瘤中寻找与细胞融合、异源多倍体或融合细胞中的基因表达相关的更多线索。

      非常值得一提的是，剑桥大学Milstein实验室在单克隆抗体技术投入应用后毅然放弃了这些技术的专利权，使得全世界的研究者和病人不需要支付额外的专利费用就可以享受使用单克隆抗体技术生产的试剂和药品。为此，Milstein曾说过，“只有当世界上真正穷苦的人们也能平等地分享科学带来的好处时，科学才算是兑现了它的诺言。”

  参考：

  https://en.wikipedia.org/wiki/Monoclonal_antibody

  https://en.wikipedia.org/wiki/Antibody#History

  https://en.wikipedia.org/wiki/Magic_bullet_(medicine)

  https://www.163.com/dy/article/FDSC28E00514Q5IB.html

  高吉, 何娟, 王庆文,等. 单克隆抗体技术的诞生,现状和展望