单链抗体（Single chain fragment variable, scFv）是一种基因工程抗体，在研究、诊断和临床应用等领域展示出广阔的前景。scFv的分子量约为28kDa，由抗体的重链（VH）可变区和轻链（VL）可变区通过一段10~25个氨基酸的柔性短肽（linker）连接而成。VH和VL各自包含3个互补决定区（CDR），即CDR1、CDR2和CDR3。由于CDR的氨基酸组成和排列顺序呈现高度多样性，故可形成许多种具有不同结合抗原特异性的抗体。VH与VL的6个CDR共同组成Ig的抗原结合部位，决定了一个抗体的特异性。

 

1. scFv的结构

 

scFv是由抗体重链可变区和轻链可变区通过15-20个氨基酸的短肽连接而成，不含Fc片段，属于小 分子基因工程抗体。完整的抗体由两条重链(heavy chain, H)和两条轻链(light chain, L)构成，透过人工改造，可使其只表达可变区，通过人工合成的连接肽(Linker) 基因将抗体重链可变区(VH) 和轻链可变区(Vu) 连接成重组基因，由该重组基因表达的抗体就称为单链抗体(scFv) 。在结构上，可以将重链的N端与轻链的C端相连，也可以将轻链的N端与重链的C端相连。Linker长度通常为15-25个氨基酸，通常由甘氨酸(Gly) 和丝氨酸(Ser) 构成，具有一定弹性及蛋白酶抗性，Linker的作用是连接VH，VL, 并保持一定的弹性, 使VH, Vi 的功能区折叠后仍可配对，构成单价抗原结合位点。

 

2. scFv的制备流程

 

噬菌体展示技术是一种将scFv单链抗体或Fab抗体展示于噬菌体表面的抗体库制备技术，已广泛应用于抗原表位分析、抗体人源化、药物筛选、单克隆抗体制备和疫苗开发等领域。

 

scFv单链抗体的制备流程：首先从杂交瘤（或脾脏、淋巴细胞和骨骼）中分离出mRNA，随后逆转录成cDNA，再经RT-PCR分别扩增抗体的重链及轻链基因，然后将抗体基因连入噬菌粒载体，构建scFv抗体库。利用生物淘选步骤，我们可获得具有高度亲和力和特异性的scFv抗体片段。

 

在抗体发现项目中，scFv抗体片段表达和制备是一项常规工作。抗体基因完成测序后，scFv抗体可在原核系统（如E. coli）中进行表达，也可以通过转染在哺乳动物系统（即HEK293细胞）中进行表达。义翘神州可根据客户的要求，在不同表达系统进行scFv抗体片段的制备。

 

常用的纯化标签为poly-histidine标签、FLAG标签、HA标签和Myc标签等。通常，将合适的纯化标签添加至scFv抗体片段的C端，另外，在设计表达载体时可在纯化标签和Fab之间加上蛋白酶切位点，方便后续纯化后去除标签。

 

 

3. scFv的应用

 

scFv的特异性和低免疫原性使它们成为传统治疗形式的一种很好的替代方法，提高了靶向特定分子的准确性并避免了不良副作用。

 

①scFv显著的应用无疑是作为靶向药物重要的一部分，即CAR-T中的嵌合抗原受体（Chimeric antigen receptor, CAR）。CAR-T作为当下靶向治疗中的明星，通过工程改造的T细胞进行癌症治疗。CAR-T免疫疗法的前提是修饰T细胞以识别癌细胞，以便更有效地靶向和破坏它们，而起到识别和结合癌细胞作用的正是嵌合在T细胞上的scFv。CAR-T已经在血液癌症，HIV，单纯疱疹病毒（HSV）中发挥重要的作用。

 

②scFv也可以应用于疾病的诊断，比如狂犬病病毒的检测。在狂犬病感染的情况下，仅在暴露后不久可治疗，准确的诊断对于患者的生存至关重要，scFv相对传统单抗更便宜，可广泛普及。

 

③噬菌体展示库也可以为抗体治疗后续实验提供广泛的平台，包括人源化和亲和力成熟等。

 

义翘神州拥有一整套的抗体开发解决方案，包括免疫原制备、动物免疫、scFv抗体库构建和筛选等步骤。此外，我们在scFv抗体表达纯化方面具有丰富的经验，已成功为客户表达di-scFvs、tri-scFvs、BiTE、Diabody、scFv-(H)IgG和scFv-(L)IgG等多种scFv形式。义翘神州的技术非常乐意为客户解决问题，欢迎随时咨询。