蛇毒单链抗体研究进展
摘要：蛇毒是一类危害比较严重的动物毒素，研制抗蛇毒血清为蛇伤有助于蛇伤的治疗，是全球公共医疗安全的关注方向。随着现代生物学技术的发展，传统的抗蛇毒血清制备方式正面临着重大的变革，其中单链抗体（single chain antibody fragment, ScFv）技术的兴起，为蛇伤治疗提供了新的药物。单链抗体是继单克隆抗体之后的基因工程抗体，为第三代抗体，其分子质量小，穿透力强，与抗原结合能力较好，异原性低，容易进行基因操作，能在原核细胞中表达，易于大量生产。本文对单链抗体的结构特点、制备技术、应用及其不足等进行了总结，以期能够为单链抗体制备、应用提供参考。
关键词：蛇毒；单链抗体；展示系统；表达；抗蛇毒血清
一、文献综述
据世界卫生组织调查，全球每年估计有450万至540万例有毒和无毒蛇咬伤，并导致81000至138000例死亡[1]。有大量文献表明，蛇咬中毒的流行病发生率与国家收入成反比，即低收入和中等收入国家流行病发生率最高，而高收入国家较低。在西非，有16个低收入或中等收入国家每年因蛇咬中毒的死亡人数至少为3500至5350[2]。印度每年发生140万至280万例蛇咬伤，死亡人数至少为46000人次[3]。在孟加拉国，据2009年的全国研究统计，每年有589919例蛇咬伤，其中死亡人数达6041人[4]。非洲地区蛇咬中毒死亡人数估计每年在20000至32000例之间[5]。
临床上，毒蛇咬伤会影响人体多个组织器官，大多数幸存者会遭遇皮下瘀血、水泡、水肿和组织坏死的局部损伤，甚至会出现头晕、视力模糊、畏寒、发热、肌痛、呼吸急促、心动过速的全身性损失，最为严重的会出现弥漫性血管内凝血、心血管休克、肾衰竭等病症，最终致人死亡[6]。自古以来就有使用中草药治疗毒蛇咬伤的策略，中草药以清热解毒、消肿止痛、通络祛风为主，在临床应用上多配合抗蛇毒血清使用或制成中成药[7]。蛇毒血清是目前最有效的治疗毒蛇咬伤的方法。抗蛇毒血清含有特异性抗体，具有中和相应蛇毒的作用。
- 抗蛇毒血清的使用及抗体发展史
在世界各地治疗蛇咬中毒的抗蛇毒血清种类有单价、双价和多价的，这些抗蛇毒血清非常的有效，特别是在咬伤后以足够的剂量立即使用。欧洲主要生产单价和多价的抗蝰蛇毒血清，东南亚生产抗眼镜蛇毒血清、抗蝰蛇毒血清、抗金环蛇毒血清。台湾生产各种单抗血清及多抗血清。我国到目前为止研制出来并上市销售的有4种单价抗蛇毒血清， 即抗蝮蛇毒、抗五步蛇毒、抗眼镜蛇毒和抗银环蛇蛇毒的单价免疫球蛋白 F(ab)2 分子[8]。但是这类抗蛇毒血清不便于运输和保存，并且其安全性和稳定性还有待提高。
在抗蛇毒血清研究过程中，血清中起主要功能的抗体分子经历了三代的变化。第一代抗体-多克隆抗体（polyclonal antibody，PcAb）是由多个抗原决定簇刺激 B 淋巴细胞产生的抗体，但因其存在均一性差、交叉反应多、易产生副作用等缺点而限制了其大规模生产应用。第二代抗体-单克隆抗体（monoclonal antibody，McAb）是由单一抗原决定簇刺激机体免疫系统产生的抗体，一般采用杂交瘤技术制备，单克隆抗体的高度特异性以及可重复性使其被广泛应用于各个领域。随着单克隆技术的发展，人们发现鼠源性单克隆抗体分子很大，临床应用时会产生人抗鼠抗体反应，并且单克隆抗体在人体内的半衰期短，仅1-2天[9]，第三代抗体-基因工程抗体利用重组DNA 及蛋白质工程技术在基因水平对免疫球蛋白分子进行加工、重新装配后导入转染细胞后表达。基因工程抗体有嵌合抗体、人源化抗体完全人源化抗体和单链抗体等[10]，因其不仅保留了天然抗体的生物学活性和特性，而且相对分子质量低，免疫原性低，穿透力强等优势，基因工程抗体更适合体内诊断与治疗。而单链抗体作为一类典型的基因工程抗体，引起人们广泛的的关注和研究。
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