抗体（antibody）指的是由抗原刺激后由免疫细胞产生的能与抗原发生特异性反应的免疫球蛋白，典型的抗体结构由两条重链（H链）和两条轻链（L链）构成，每条链又分为稳定区（C区）和可变区（V区），其中可变区的多样性决定了抗体的多样性与特异性，使得抗体具有结合特定抗原的能力。

    图1：抗体结构示意图

    随着抗体研究的深入，人们开始通过提取血清中的抗体注射给患者来达到被动免疫的效果。但这种由接种抗原所获得的免疫血清是多种抗体的混合物,它是由多种抗原决定簇刺激多株B细胞增殖分化所产生的,故称为多克隆抗体（多抗）。但由于多克隆抗体由多种针对不同抗原的抗体组成，因而特异性差,使用时容易出现交叉免疫反应，故治疗范围较小，仅限于免疫学检测、被动免疫治疗和紧急预防。

    鉴于多抗的种种不足，医疗工作者便开始试想能够筛选制备出由单细胞增殖产生的，针对某一特定抗原决定簇的抗体，这样可以大幅提高抗体的特异性，减少交叉免疫副作用，拓展治疗范围，这类具有高度均一性抗体就被称为单克隆抗体（monoclonalantibody，简称单抗或mab）。

    单克隆抗体具有以下三个特点：

    特异性：单抗只针对含有特定抗原的病灶细胞（如肿瘤细胞），因而专一性强、副作用较小；

    特效性：单抗主要被用于肿瘤和自体免疫疾病（如类风湿）等发病率较高、对人类健康影响较大的复杂疾病，现存疗法（如放化疗、激素疗法）副作用强，效果有限。单抗的问世使其自然而然的成为了此类疾病的特效药；

    改造潜力大：单抗药物具有很强的改造潜力，大幅减少了用药量和副作用。

    目前，单克隆抗体在医学上的应用主要有以下三类：

    诊断试剂：主要用于检测淋巴细胞表面分子，鉴别淋巴细胞；鉴定病原体，准确诊断传染病；肿瘤诊断和分型；测定体内激素含量等；

    医学科研：主要用于纯化抗原；分析抗原结构和抗原决定簇分子功能等；

    单抗药物：包括多个小类，细胞表面分子单抗用于移植排斥反应的防治；细胞因子单抗用于自身免疫性疾病的治疗；抗肿瘤单抗用于肿瘤治疗。

    单抗药物无疑是最为重要、市场最大的应用领域。相对于多抗和传统化学药物，单抗药物具有多方面的优势，这些特点使得单抗被广泛的应用于抗肿瘤、自体免疫疾病治疗、抗器官移植排异、抗感染等临床治疗领域。

    表1：单抗与多抗、传统化学药物对比

    长期以来，制备单抗一直是免疫学家追求的梦想，但由于能够大量产生抗体的浆细胞（plasmacell）作为正常体细胞的一种，具有生长缓慢、无法无限繁殖的缺点，因而无法应用于大规模生产。直到1975年Kohler和Milstein发明了杂交瘤技术，将小鼠脾脏浆细胞与骨髓瘤细胞在体外融合成为杂交瘤细胞，该细胞既具有浆细胞的抗体表达能力，又能像肿瘤细胞一样快速生长并无限分裂繁殖，因而可以用于大规模的抗体生产，两位科学家也因此分享了1984年诺贝尔生理学及医学奖。

    由于早期单抗生产使用小鼠细胞，产生的鼠源单抗在进入人体后会被免疫系统认定为外源性蛋白。人体免疫系统产生的鼠源单抗为免疫目标的抗体（即人抗鼠抗体，humananti-mouseantibody，HAMA）不仅会中和鼠源单抗，缩短药物半衰期，影响药效，更会引发免疫反应，轻则出现红疹、风团；重则导致休克甚至威胁生命。

    为了解决这一问题，人们便想到了抗体人源化的方法，即通过基因改造，使单抗和人体内的抗体分子具有尽可能相似的特性，从而逃避人免疫系统的识别，避免HAMA反应。按照人源化程度的不同，单抗药物可以分为鼠源单抗、嵌合单抗、人源单抗和全人单抗四类，而随着人源化比例的提高，药物不良反应的比例也在不断降低。

    表2：四代单抗技术对比

    图2：四代单抗的不同结构

    作为一种技术密集型的生物药，单抗药物的发展与技术进步密不可分，从大规模生产问题的解决到不断提高的人源化比例，技术成为了单抗药物改善疗效、不断升级的推动力。