全人源抗体制备的 “动物工厂”：转基因与嵌合小鼠技术如何突破免疫原性瓶颈？

        在全人源抗体研发领域，体外抗体库技术（噬菌体、酵母展示）虽能快速筛选抗体序列，但往往缺乏体内免疫系统的 “亲和力成熟” 过程，导致抗体活性与稳定性不足。而转基因小鼠与嵌合小鼠技术，通过在动物体内重建人类抗体生成机制，完美解决这一痛点 —— 前者让小鼠直接分泌全人源抗体，后者通过人源化免疫系统实现精准免疫应答，二者共同构成全人源抗体制备的 “体内黄金平台”。截至 2025 年，FDA 批准的 39 款全人源抗体药物中，超 60% 源自这两类技术，其中阿达木单抗、 Dupilumab 等 “重磅炸弹” 级药物的成功，更是印证了其核心价值。

一、转基因小鼠技术：让小鼠成为 “全人源抗体生产器”

        转基因小鼠技术的核心是 “基因替换”—— 通过基因编辑将小鼠自身的免疫球蛋白（Ig）基因替换为人类抗体基因片段（含可变区 VH/VL 与恒定区 C 区），使小鼠 B 细胞在抗原刺激下，完全遵循人类抗体生成机制，分泌高亲和力、低免疫原性的全人源抗体。

1. 技术原理：从 “基因整合” 到 “免疫应答”

        整个过程分为三步：

• 基因编辑构建：通过显微注射、酵母人工染色体（YAC）、CRISPR/Cas9 等技术，将人类 Ig 基因片段（如重链 1020kb、轻链 800kb）整合到小鼠基因组，同时敲除小鼠自身 Ig 基因，避免鼠源抗体干扰；
• 免疫激活：用目标抗原（如肿瘤抗原 PD-L1、细胞因子 TNF-α）免疫小鼠，小鼠免疫系统会激活携带人类 Ig 基因的 B 细胞，通过体细胞超突变（SHM）和亲和力成熟，筛选出高特异性 B 细胞；
• 抗体获取：将免疫后的 B 细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤，或通过单细胞测序获取抗体基因，最终制备全人源抗体。

2. 主流平台与技术优势

        目前工业界形成三大成熟平台，各有适配场景：

• XenoMouse：携带超大人类 Ig 基因片段（重链 1020kb + 轻链 800kb），可高效生成全人 IgG2 和 IgM 抗体，亲和力达 0.1-5nmol/L，适合肿瘤、自身免疫病等重大疾病靶点；
• VelocImmune™：采用 “反向嵌合” 设计，先让小鼠产生 “人可变区 + 鼠恒定区” 嵌合抗体，再通过基因工程替换为人类恒定区，这种设计能增强小鼠免疫应答强度，缩短抗体筛选周期；
• HuMAb-Mouse：整合约 450kb 人类 Ig 基因，虽片段较小，但操作简便、成本较低，适合早期靶点验证与快速筛选。

        其核心优势在于 **“体内成熟”**：相比体外抗体库，转基因小鼠生成的抗体经过天然免疫系统筛选，亲和力更高（纳摩尔级）、稳定性更强，且无需额外人源化改造，研发周期从 “体外筛选 + 改造” 的 6 个月缩短至 1-2 个月。

二、嵌合小鼠技术：人源化免疫系统的 “研究与筛选工具”

        嵌合小鼠技术与转基因小鼠不同 —— 它不直接替换小鼠 Ig 基因，而是通过 “细胞移植” 或 “部分基因编辑”，在小鼠体内构建 “人 - 鼠嵌合免疫系统”，既能保留小鼠免疫应答的高效性，又能生成人源化抗体，尤其适合感染性疾病、免疫耐受相关靶点的研究。

1. 技术原理：从 “免疫重建” 到 “抗体生成”

        主要分为两类构建方式：

• 基因编辑型嵌合小鼠：仅替换小鼠抗体可变区（VH/VL）为人类序列，保留小鼠恒定区（C 区）。例如 Trianni Mouse 通过这种设计，让小鼠产生 “人可变区 + 鼠恒定区” 嵌合抗体，既利用小鼠恒定区增强免疫信号，又确保抗体结合位点的人源化，降低免疫原性；
• 细胞移植型嵌合小鼠：向免疫缺陷小鼠（如 NSG、SCID 小鼠）移植人类造血干细胞（HSCs）或外周血淋巴细胞（PBMCs），重建人类免疫微环境。移植后 4 周，小鼠血清中可检测到人免疫球蛋白，10 周左右 IgG 含量接近正常人水平，此时用抗原免疫即可诱导人源抗体生成。

2. 应用场景与技术局限

        嵌合小鼠的核心价值在于 **“免疫机制研究 + 特殊靶点筛选”**：

• 在感染性疾病领域，可用于生成抗 HIV、SARS-CoV-2 等病毒的中和抗体，利用人源化免疫系统模拟人类感染后的抗体应答；
• 在自身免疫病研究中，可通过人源化 HSC 移植，构建人类自身免疫模型，筛选针对免疫检查点的全人源抗体（如抗 CTLA-4 抗体）。

        但该技术存在明显局限：细胞移植型嵌合小鼠易发生移植物抗宿主病（GVHD），且人源 B 细胞活性弱，抗体分泌滴度低；基因编辑型嵌合小鼠虽稳定性更高，但仍依赖小鼠恒定区，需后续基因改造才能获得完全全人源抗体，目前更多作为 “前期研究工具”，而非主流生产平台。

三、两大技术对比与未来趋势

        转基因小鼠与嵌合小鼠技术并非竞争关系，而是互补：

• 转基因小鼠：适合大规模、高亲和力全人源抗体的产业化生产，优势是 “完全人源化 + 体内成熟”，缺点是针对高度保守人类抗原（如自身蛋白）可能存在免疫耐受；
• 嵌合小鼠：适合感染性疾病、免疫机制研究，优势是 “模拟人类免疫应答”，缺点是抗体产量低、全人源化程度有限。

        未来，两大技术将向 “精准化 + 融合化” 发展：一方面，通过 CRISPR-Cas9 单碱基编辑、AI 辅助抗原设计，解决转基因小鼠的免疫耐受问题；另一方面，将嵌合小鼠的 “人源化免疫系统” 与转基因小鼠的 “全人源抗体生成” 结合，构建更贴近人类生理状态的 “超级小鼠模型”，进一步提升抗体的临床转化效率。

        泰克生物提供全人源抗体制备体内平台技术支持，助力低免疫原性抗体药物高效研发。