PhIP seq技术：用于构建“抗体反应谱”的强大平台

解析抗体反应谱（antibody reactome）可为自身免疫、病原免疫、抗原暴露和过敏反应等提供更深层次见解，是生物标志物发现、临床诊断、治疗预后评估及群体免疫分析的关键支撑。噬菌体展示免疫共沉淀测序技术（PhIP-seq）作为新兴高通量技术，可实现抗体谱表位鉴定与抗原信息识别。其原理为：基于研究需求设计多肽库并通过高通量 DNA 合成构建，将多肽包装于噬菌体表面展示；通过与样本总抗体免疫沉淀后，对抗体结合噬菌体的 DNA 插入片段测序，进而解决科学问题。

图 1. 图示为基于目标蛋白开放阅读框（ORFs）的实验流程，含文库构建、体外组装、抗体获取、免疫沉淀、PCR 及数据分析环节

 

 

1.噬菌体展示文库构建

 

研究的首要步骤是选择或构建适配多肽文库。目前已建立人蛋白质组、全人类病毒、冠状病毒、病原微生物毒力因子、过敏原、自身免疫表位等多类型文库，可满足多样化研究需求（详见下表）。

表1. 已发表的PhIP-seq文库的设计、内容及应用场景

 

 

2.PhIP-seq技术的应用场景

 

构建全景抗体反应谱为相关研究开辟新方向，其高通量、高覆盖度的抗体检测能力使其应用前景广泛，具体场景包括：

免疫系统失调：可作为自身免疫病、神经退行性疾病、癌症及感染相关生物标志物的识别工具，通过血清学检测筛选疾病诊断及治疗 / 预后评估标志物，具有重要临床价值。

抗原公共表位解析：助力探究人群免疫系统在感染史中的进化规律，为感染性疾病诊断及感染与肿瘤等疾病的关联研究提供依据；

细胞疗法评估：可通过检测抗体表位变化，评估 CAR-T 等 B 细胞耗竭疗法的干预效果；​

病毒感染病因学研究：借助 VirScan 技术检测患者抗体谱，发现特定病毒的特异性富集抗体；

过敏研究：通过解析 IgE、IgG 表位，明确过敏原信息；

其他领域：已在消化道（肠道菌群抗原库）、母传抗体及疫苗研究中产出成果；在大规模队列研究中，可为生物信息学与机器学习提供数据支撑，如基于 VirScan 结果的抗病毒抗体反应解卷积算法 AVARDA，可通过与人源病毒序列比对评估既往感染史。

 

3.PhIP-seq技术展望

 

当前 PhIP-seq 存在局限性，如无法完全覆盖构象表位、存在背景噪声（需设额外对照组）及易缺失 / 忽略蛋白质转录后修饰（PTM）表位，亟待进一步优化。

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近十年，PhIP-seq 已获广泛关注与应用，其技术发展与标准化将提升应用价值。未来，该技术有望更多整合至大型队列多组学研究中，这既符合生物医学研究与资助趋势，也能充分发挥其技术优势。

 

上海抗码芯瑞生物科技有限公司（简称“抗码芯瑞”），由上海交通大学知名教授领衔创立，深耕蛋白组、抗体组领域研究超过20年。公司一直致力于抗体组学前沿技术方法的持续开发及成果转化，建立了噬菌体免疫沉淀测序（PhIP-seq）技术平台，定制十大抗原组库，并可提供定制化抗原建库服务。抗码芯瑞开展基于PhIP-seq平台的高通量筛选、数据分析及后续验证等技术服务，为抗体组学研究提供整体解决方案。