噬菌体抗体库（PALT）的分类并非单纯的技术划分，而是基于 “抗原特性、筛选目标、应用场景” 的精准适配 —— 不同分类的库对应不同的抗体制备需求：针对强免疫原性抗原，可选免疫抗体库快速获取高亲和力抗体；针对毒性 / 自身抗原，非免疫抗体库是唯一选择；针对大分子量蛋白，T4 噬菌体展示系统更具优势。理解这 4 大分类体系，是高效筛选目标抗体的核心前提。
一、按基因来源分类：决定抗体库的 “特异性” 与 “通用性”基因来源是噬菌体抗体库的核心区分维度，直接决定库能否适配特定抗原类型，主要分为免疫抗体库与非免疫抗体库两类，两者在特异性、多样性、适用场景上差异显著。
1. 免疫抗体库：“精准打击” 特定抗原免疫抗体库的基因来源于经目标抗原免疫的个体（如免疫后的动物脾细胞、人外周血淋巴细胞），核心特点是 “免疫偏好性”—— 体内淋巴细胞已通过抗原刺激完成亲和力成熟，无需大库容即可筛选到高特异性抗体。
核心优势：筛选效率高，小库容（10⁶-10⁷）即可获得 KD 值达 nM 级的抗体；针对强免疫原性抗原（如细菌毒素、病毒结构蛋白），可快速获得功能性抗体（如中和抗体）。
局限性：适用范围窄，仅针对特定免疫抗原，无法通用；对弱免疫原性抗原（如小分子化合物）、毒性抗原（如蛇毒蛋白）、自身抗原（如肿瘤自身标志物）无效 —— 这类抗原无法引发体内免疫反应，无法构建免疫库；且依赖免疫个体，存在物种 / 伦理限制（如人源免疫库需志愿者外周血）。
典型案例：1998 年 Chang 等针对人 Rh (D) 抗原免疫后的外周血淋巴细胞，构建 Fab 免疫抗体库，成功获得大量抗 Rh (D) 抗体，测序发现包含 28 种 VH 和 41 种 VL 基因片段，虽满足血型鉴定需求，但多样性有限，无法用于其他抗原筛选。
2. 非免疫抗体库：“广谱覆盖” 各类抗原非免疫抗体库的基因无需抗原免疫，核心特点是 “无偏好性、高多样性”，可针对任何抗原（包括弱免疫原性、毒性、自身抗原）筛选抗体，分为天然、半合成、全合成三类：
天然抗体库：基因来源于未免疫个体的淋巴细胞（如健康人外周血、骨髓细胞），覆盖人体天然抗体多样性，无需人工改造，适合筛选 “天然存在的抗体”（如抗病原体天然抗体）。
半合成抗体库：天然抗体框架区（FR）+ 人工合成互补决定区（CDR），兼顾天然框架的稳定性与人工 CDR 的多样性，可定向设计针对特定表位的抗体（如肿瘤蛋白构象表位）。
全合成抗体库：VH/VL 基因均通过人工设计合成，基于生物信息学预测最优 CDR 序列，可构建超大型库容（10¹⁰-10¹²），覆盖天然免疫系统难以触及的序列空间，适合 “难成药靶点”（如 KRAS 突变体）抗体筛选。
典型案例：Kim 等构建的 Fab 非免疫抗体库，测序包含 7373 种 VH 和 41804 种 VLκ 序列，多样性远超免疫库，后续可通过定向筛选获得针对肺癌、胃癌等不同肿瘤标志物的抗体，成为通用筛选平台。
二、按噬菌体展示系统分类：决定抗体库的 “展示能力”不同噬菌体的结构差异，决定了其能展示的抗体片段大小、拷贝数及适用场景，主要分为 4 类主流系统，各有明确适配范围。
1. 丝状噬菌体展示系统：最常用的 “经典系统”以 M13 噬菌体为代表，属于溶原性噬菌体（不裂解宿主菌），通过尾端 PⅢ 蛋白或侧链 PⅧ 蛋白展示抗体片段：
PⅢ 展示系统：仅 3-5 个拷贝，适合 “单价展示”—— 避免多价结合导致的假阳性，易筛选高亲和力抗体；可展示 scFv、Fab 等大尺寸片段（≤100kDa），不影响噬菌体活性，是目前应用最广的系统（占比超 70%）。
PⅧ 展示系统：约 2700 个拷贝，适合 “多价展示”—— 增强弱结合抗体的信号，用于快速富集低亲和力候选克隆，但仅能展示短肽（≤5 个氨基酸），不适合完整抗体片段。
适配场景：常规 scFv、Fab 片段展示，尤其适合高亲和力抗体筛选。
2. T4 噬菌体展示系统：“大蛋白友好型” 系统T4 噬菌体为二十面体结构（裂解宿主菌），通过非必需外壳蛋白 SOC（小外衣壳）或 HOC（高抗原外衣壳）展示抗体：
核心优势：无需分泌途径（在宿主内组装），可展示大尺寸抗体片段（如双抗融合蛋白、抗体 - 酶融合体）；SOC/HOC 蛋白拷贝数多（SOC 约 870 个、HOC 约 155 个），支持多价展示，增强抗原结合信号。
适配场景：展示大分子量抗体融合蛋白，或需要强结合信号的弱亲和力抗体筛选。
3. T7 噬菌体展示系统：“难分泌蛋白适配型” 系统T7 噬菌体为烈性噬菌体（裂解宿主菌），通过表面 10B 蛋白展示抗体：
核心优势：抗体片段无需穿过细胞膜（直接在胞内组装后释放），适合疏水性强、易聚集的抗体片段（如膜蛋白结合抗体）；可灵活调整拷贝数 —— 高拷贝（展示短肽）、中低拷贝（展示完整 scFv/Fab）。
适配场景：难分泌抗体片段、膜蛋白靶点抗体筛选。
4. λ 噬菌体展示系统：“双模式灵活型” 系统λ 噬菌体可切换裂解性 / 溶源性生长，通过头部 D 蛋白（装饰蛋白）或尾部 PV 蛋白展示抗体：
核心优势：支持大尺寸片段展示（≤150kDa），且可通过溶源性生长实现抗体片段的可溶性表达，便于后续活性验证；适合构建 “展示 - 表达一体化” 库。
适配场景：需要同时进行展示筛选与可溶性表达的抗体项目。
三、按载体类型分类：决定抗体库的 “筛选准确性”载体类型直接影响抗体的展示拷贝数与筛选特异性，主要分为噬菌体载体与噬菌粒载体两类，核心差异在于 “多价” 与 “单价” 展示。
1. 噬菌体载体：多价展示，适合 “快速富集”将抗体基因插入噬菌体基因组（如 M13 基因组），随噬菌体复制自然展示，拷贝数多（PⅢ 载体 3-5 个、PⅧ 载体数千个）：
优势：多价结合增强抗原结合能力，可快速富集弱结合抗体；无需辅助噬菌体，操作简单。
劣势：多价结合易导致假阳性（低亲和力抗体因多价结合被误判为阳性）；载体容量有限，难以插入大尺寸抗体基因。
适配场景：抗体库的初步富集（如第一轮淘筛），快速缩小候选范围。
2. 噬菌粒载体：单价展示，适合 “精准筛选”噬菌粒是人工改造的 “质粒 - 噬菌体杂交载体”，兼具质粒的稳定性与噬菌体的展示功能：
核心优势：需辅助噬菌体（如 M13K07）才能完成展示，通常仅 1 个拷贝（单价展示），彻底避免假阳性，是筛选高亲和力抗体的首选；载体容量大（可插入 10kb 以上片段），支持双抗、抗体融合蛋白等复杂分子的展示；转化效率高，易构建大库容库。
劣势：需额外添加辅助噬菌体，操作步骤略多。
适配场景：高亲和力抗体的精准筛选（如第二轮及以后淘筛），复杂抗体分子的展示。
四、按抗体类型分类：决定抗体库的 “应用场景”噬菌体展示的抗体多为片段形式（全长抗体分子量过大难以展示），不同片段的结构特点决定其适用场景，主要分为 5 类主流类型。
1. scFv（单链抗体）：“迷你型” 抗体片段由 VH 与 VL 通过 15-25 个氨基酸 linker 连接，分子量约 25kDa（仅为全长 IgG 的 1/6）：
优势：穿透力强（可穿透实体瘤深层）、易表达（大肠杆菌可溶性表达率达 60%）、成本低；
劣势：易聚集（linker 柔性不足导致）、无 Fc 段（无法介导 ADCC/CDC 效应）。
适配场景：肿瘤靶向递送（如偶联药物）、体内成像、科研检测。
2. Fab 片段：“稳定型” 抗体片段由 VH-CH1 与完整轻链（VL-CL）通过二硫键连接，分子量约 50kDa（为全长 IgG 的 1/3）：
优势：结构接近天然抗体 Fab 区，稳定性远高于 scFv（不易聚集）；保留完整抗原结合位点，亲和力更接近全长抗体。
劣势：表达量低（CHO 细胞表达量约 1g/L，低于 scFv）、无 Fc 段。
适配场景：体外诊断试剂（如 ELISA、免疫层析）、需高稳定性的抗体筛选。
3. DsFv（二硫键稳定抗体）：“高稳高活型” 片段在 scFv 基础上，通过 VH 与 VL 间引入额外二硫键，增强结构稳定性：
优势：稳定性比 scFv 高 3-5 倍（耐受 60℃高温、pH 2-11），同时保留小分子量优势；亲和力可通过 CDR 优化进一步提升。
适配场景：极端环境下的应用（如口服抗体、高温检测试剂）、临床级抗体片段开发。
4. 双链抗体（Diabody）：“双价型” 片段由两个交叉的 scFv 组成（linker 缩短至 5-10 个氨基酸，强制形成二聚体），分子量约 50kDa：
优势：双价结合增强抗原亲和力（功能亲和力比 scFv 高 10 倍），可同时结合两个相同抗原表位。
适配场景：需强抗原结合能力的场景（如清除循环中的病原体）。
5. 小抗体（Minibody）：“半全长型” 片段由 scFv 与 IgG 的 CH3 区融合（VL-VH-CH3），分子量约 80kDa：
优势：保留 CH3 区的 FcRn 结合位点，半衰期比 scFv 长 5-10 倍（约 2-3 天）；可通过 CH3 区介导 dimerization，增强稳定性。
适配场景：需延长体内滞留时间的治疗性抗体片段（如肿瘤靶向治疗）。
总结：噬菌体抗体库的选择逻辑选择噬菌体抗体库，本质是 “需求 - 分类” 的精准匹配：
按抗原类型选 “基因来源”：强免疫原性抗原→免疫库，毒性 / 自身 / 弱免疫原性抗原→非免疫库；
按抗体大小选 “展示系统”：常规 scFv/Fab→丝状噬菌体，大尺寸融合蛋白→T4/λ 噬菌体；
按筛选需求选 “载体”：初步富集→噬菌体载体（多价），精准筛选高亲和力抗体→噬菌粒载体（单价）；
按应用场景选 “抗体类型”：科研检测→scFv/Fab，临床治疗→DsFv / 小抗体，极端环境→DsFv。
这种分类体系让噬菌体抗体库摆脱 “通用化” 局限，成为适配不同研发需求的 “定制化工具”，也是其能覆盖肿瘤、传染病、自身免疫病等多领域的核心原因。
