抗體親和力是指抗原表位與抗體上的單個互補位（抗原結(jié)合位點）結(jié)合的強度。高親和力抗體可快速與抗原結(jié)合，在測定中具有更高的靈敏度，并且在困難條件下更容易保持這種結(jié)合能力。相比之下，低親和力抗體與抗原的結(jié)合較弱，通常無法在體內(nèi)檢測到。
抗體親和力成熟是機體正常存在的一種免疫功能狀態(tài)，其是指在體液免疫過程中，再次應答所產(chǎn)生抗體的平均親和力高于初次應答的現(xiàn)象。簡單來說就是提高抗體對抗原的親和力的過程。提高抗體親和力的方法有多種，下面我們就具體了解一下吧！
體內(nèi)親和力成熟策略
抗體基因重排
生物機體內(nèi)存在一個數(shù)量巨大的B細胞克隆庫，能夠通過表達在膜表面的膜Ig分子識別不同的抗原。通過膜Ig分子與抗原的多次相互作用，導致分泌高親和力抗體的B細胞選擇性激活，進一步增殖分化，從而提高抗體親和力。
體細胞突變
B細胞分化過程中，激活的B細胞克隆抗體可變區(qū)基因容易發(fā)生超突變，可能會導致親和力升高或降低，也可能喪失活性。親和力低和喪失活性的克隆將不能增殖分化，而親和力高的克隆易于被抗原選擇并進一步增殖分化。因此，體液免疫過程中產(chǎn)生的抗體親和力越來越高。
免疫記憶
初次免疫應答過程中，有大量的B細胞克隆被保留，稱為免疫記憶細胞。具有免疫記憶的B細胞也會經(jīng)歷體細胞突變歷程以優(yōu)化親和力。當抗原再次刺激機體時，具有高親和力的膜Ig分子記憶性B細胞就能夠迅速與抗原發(fā)生相互作用，誘導機體免疫應答。
體外抗體親和力成熟策略
隨機突變
1.錯配PCR
錯配PCR是引入隨機突變的一種非常簡單有效的方法。主要通過改變PCR條件（如改變dNTP濃度、提高反應體系中二價陽離子的濃度、使用缺乏校準功能的DNA聚合酶等），使目的基因片段錯誤參入核苷酸從而隨機引入突變。
2.DNA改組
DNA改組通常用于較大DNA片段中引入突變。DNA改組是基于隨機突變的原理，獲得容量較大的功能蛋白質(zhì)突變體庫，然后結(jié)合運用相應的快速富集篩選方法（主要是以噬菌體表面展示為主的各種表面展示技術(shù)）對突變體進行篩選，最終得到進化的功能蛋白質(zhì)分子。DNA改組現(xiàn)已被大量應用于抗體的體外親和力成熟。研究報道，F(xiàn)ermer等[1]結(jié)合噬菌體表面展示技術(shù)僅用了一輪DNA改組就把抗體親和力提高了兩個數(shù)量級，通過第二輪改組抗體的親和力又提高了8~9倍。
3.鏈置換
鏈置換是保留某個特定抗體的重鏈或輕鏈，另一條鏈與一個隨機化的互補鏈進行組合，從中篩選更高活性的突變株。通過固定抗體兩條鏈中的一條，對另一條鏈構(gòu)建具有足夠多樣性的置換文庫，隨機組合有可能產(chǎn)生最佳組合，經(jīng)過噬菌體抗體庫篩選可獲得高親和力的新抗體。但鏈置換策略的成功應用還有賴于建立的置換文庫的容量大小及提供多樣性抗體片段基因的來源是否為天然未受免疫。
定向突變
抗體的互補決定區(qū)往往集中在一起，組成一個和抗原結(jié)合的部位，科研人員希望通過對抗原抗體結(jié)合部位的晶體結(jié)構(gòu)的研究，以知曉哪些氨基酸可以優(yōu)先突變以優(yōu)化親和力，同時結(jié)合計算機軟件分析，同源建模等針對性地進行突變。對于如何選取突變位點，Lewis等[2]采用了一種全新的方法——丙氨酸掃描法。他針對抗HIVgp120的一株單鏈抗體P5Q，通過丙氨酸替換重鏈CDR3區(qū)的氨基酸，然后測定抗原抗體解離速率，從而確定可進一步優(yōu)化的氨基酸，針對它們進行隨機突變，篩選得到解離速度最低的抗體。最后僅僅通過兩個氨基酸的置換使得抗體的親和力提高近10倍。
在熟悉體內(nèi)和體外抗體親和力成熟策略后，我們可以組合多種策略協(xié)同運用，從而更有效的優(yōu)化親和力，制備得到高親和力的抗體，以幫助我們在臨床上使用低劑量達到我們需要的生物學效應，減少劑量導致的毒性反應，增加治療效果。
[1] Fermer C, Andersson I, Nilsson K, et al. Specificity rescue and affinity maturation of a low-affinity IgM antibody against pro-gastrin-releasing peptide using phage display and DNA shuffling[J]. Tumour Biol,2004,25(1/2):7-13.
[2] Lewis CM, Hollis GF, Mark GE, et al. Use of a novel mutagenesis strategy, optimized residue substitution, to decrease the off-rate of an anti-gp120 antibody[J]. Mol Immunol,1995,32(14/15): 1065-1072.
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