表达载体是一种集合了表达元件的分子，它携带着人源化的轻链和重链抗体恒定区序列，并设有供插入可变区序列的酶切位点。一旦导入真核细胞，该载体能够转录成熟的重组抗体mRNA并进行有效翻译。抗体分子上的信号肽引导翻译产物进入内质网（ER），信号肽被水解后，ER腔内的分子伴侣（如BiP/GRP78和GRP94）协助抗体正确折叠、组装，并有效分泌。
尽管抗体表达调控属于真核表达调控的范畴，但具有其特殊性。
现有载体与表达技术现状
目前市面上有许多商业化的改造载体（如pCMV-Script、pDual等），但它们的表达量相对较低，主要用于实验室研究，且大多受到商业专利保护，不能直接用于工业生产。国外少数私人公司在高效真核载体研究上取得了突破，有报道称抗体表达量可达到1.0～2.0 g/L，已达到甚至超越了杂交瘤细胞的表达水平。
这种高表达水平的核心技术之一在于对载体中的调控元件进行了大量的研究和优化。优化后的载体通常具备以下特征：
影响抗体表达的关键因素与载体元件
抗体分子在哺乳动物细胞中的表达量由多个因素共同决定，其中载体的设计至关重要，它直接影响了前四个关键因素：
载体在染色体上的整合位置
启动子的强度
转录产物的稳定性
mRNA的翻译效率
目的蛋白的折叠效率
目的蛋白的稳定性
从分子层面来看，影响抗体表达的载体元件和序列优化主要包括：
1. 启动子和增强子
启动子是保证转录精确起始和起始频率的关键。它需要包含TATA盒（位于转录起始位点上游25～30 bp）和上游启动子元件（调节转录起始频率和效率）。启动子和增强子的效果受细胞类型限制，必须根据宿主细胞选择合适的元件以实现高效表达。
2. 抗体基因5′末端非翻译区
这一区域，尤其是Kozak序列及其附近的第一个AUG密码子，对抗体mRNA的有效翻译至关重要。翻译效率与**先导序列（Leader Sequence）**的应用关系极大。
3. 信号肽序列的影响
信号肽在蛋白质分泌中起关键作用。其切割效率影响目的蛋白能否有效分泌。优化信号肽序列是重要工作，不同的信号肽还能通过改善mRNA翻译起始因子的结合位点空间构象，减少复杂的二级结构引起的翻译阻遏。
4. 可变区序列优化
虽然大多数抗体结构相似，但在细胞中的表达量却差异巨大。这涉及到：
- 密码子偏性优化：抗体信号肽或第一框架区（FR-1区）的微小氨基酸改变，以及重链CDR区的一个点突变，都可能显著降低或阻碍抗体的分泌，推测是影响了抗体的正确空间构象形成和稳定性。
5. 抗体基因组序列的应用
多项研究表明，使用基因组DNA序列的表达量高于cDNA，因为它有利于目的基因mRNA在细胞内的正确剪切、加工和提高转录后稳定性。因此，构建通用的抗体基因组序列表达载体十分必要。
6. 终止信号和Poly A加尾信号
表达载体中的转录终止位点控制着聚腺苷酸化过程，直接影响mRNA的稳定性。
7. 实现抗体两条链的表达平衡
轻链和重链表达不平衡不仅造成资源浪费，还会降低抗体的整体表达水平。
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提高抗体表达量的总体策略
限制基因工程抗体高效表达的核心在于建立一个完整的表达体系。影响表达量的因素主要集中在三个方面：抗体表达载体、宿主细胞选择和改造、以及细胞规模培养和生产工艺。从改造表达载体和宿主细胞的角度提高表达量的主要策略包括：
| 作用因素 | 提高策略示例 |
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| 转录 | 强启动子、可诱导启动子、强转录终止结构、合适的抗体基因（基因组序列） |
| 翻译 | 翻译增强子、减少稀有密码子、增强蛋白质稳定性 |
| 加工组装/分泌 | 轻重链表达平衡、优化信号肽、正确的折叠加工、分子伴侣（如BiP） |
| 基因整合/拷贝数 | 定点整合到热点位置、利用可扩增选择基因（如DHFR/GS系统）、弱化筛选标志 |
| 其他 | 宿主细胞修饰、合理的基因组装、去除无生产活性的克隆 |
通过对表达载体进行针对性改造，例如：定点整合到染色体热点位置、利用DHFR或GS共扩增系统增加基因拷贝数、弱化筛选基因、以及应用其他正向调控元件，可以大幅度提高抗体的最终表达量。
