当前抗体药物管线中,ADC 和双特异性抗体是两个增长最快的方向。2026 年 AACR 年会 ADC 相关摘要近400 篇,在生物药赛道中最为密集,其中 CLDN18.2、DLL3、B7-H3、TROP2 等跨膜靶点占比持续上升[1]。双抗方面,全球临床阶段双抗项目 48% 来自中国[2]。上述方向对筛选技术的共同要求是:需要真核折叠环境、定量多参数筛选能力、以及更高的亲和力分辨率——这些恰是传统噬菌体展示平台的短板。
酵母表面展示技术(Yeast Surface Display, YSD)自 1997 年 Boder 和 Wittrup 建立以来[3],经过近三十年发展,已成为处理上述需求的重要平台。YSD 利用酿酒酵母 α-凝集素系统将抗体片段展示于细胞表面,结合 FACS 进行定量筛选,在亲和力分辨率、膜蛋白靶点适用性等方面具有明确优势。
YSD 通过将目标抗体片段(scFv、VHH)与 Aga2 蛋白融合表达,经二硫键与锚定于细胞壁的 Aga1 共价连接,实现外源蛋白在酵母细胞表面的展示[3]。半乳糖诱导下,单细胞展示密度约 10⁴~10⁵ 个融合蛋白分子[3][4]。酵母作为真核表达系统,其内质网分子伴侣网络(Kar2p/BiP、PDI)可辅助二硫键形成和蛋白正确折叠[5],这是原核表达系统不具备的能力。
流程:抗体库构建 → 酵母转化 → 诱导表达 → MACS 预富集 → FACS 多轮分选 → NGS 测序 → 候选抗体鉴定。
维度 | 酵母表面展示 | 噬菌体展示 |
表达系统 | 真核(酵母) | 原核(大肠杆菌) |
蛋白折叠 | 内质网辅助,正确率高[5] | 二硫键错配风险 |
展示密度 | 约 10⁴~10⁵ 拷贝/细胞[3][4] | 1~5 拷贝/噬菌体 |
库容 | 10⁷~10⁹ | 10¹¹~10¹²[6] |
筛选方式 | FACS 定量分选 | 固相淘选 |
亲和力分辨率 | 约 2 倍差异可区分[7] | 分辨率较低 |
跨膜靶点适用性 | 可共表达靶点和抗体库 | 原核表达易失活 |
转化效率 | 约为大肠杆菌的万分之一 | 高 |
两个平台互补:噬菌体展示库容大、通量高,适合初筛;YSD 提供真核折叠环境和定量筛选能力,适用于需要精确亲和力评估的场景。
亲和力成熟。 VanAntwerp 和 Wittrup(2000)证实 YSD+FACS 可分辨亲和力仅差 2 倍的克隆,单轮富集达 125 倍(±65 倍)[7]。多轮筛选可累积显著亲和力提升[8]。
跨膜靶点筛选。 CLDN18.2、DLL3、B7-H3、TROP2 等跨膜蛋白需在膜环境中维持天然构象。YSD 可共表达靶点和抗体库,在近生理膜环境中完成筛选[9]。SMA 脂纳米颗粒包裹膜蛋白结合 YSD 的策略已有报道,候选纳米抗体亲和力 15~200 nM[10]。
功能抗体筛选。 抗原-配体竞争策略配合 FACS 同时检测结合和阻断信号,在 PD-1/PD-L1、CTLA-4 等免疫检查点靶点上有成功应用[11]。
双抗筛选。 多色 FACS 可同时评估两个结合臂的活性和选择性[12]。
技术局限。 转化效率低(约为大肠杆菌万分之一),构建大库容文库难度较大;非特异性结合需控制;酵母糖基化模式(高甘露糖型)与哺乳动物细胞不同,需糖基化修饰的靶点可能不适用。
展示形式:scFv、VHH
文库构建:10⁷~10⁸ 库容,覆盖全人源、纳米抗体、鼠源
筛选策略:MACS 预富集 → FACS 多轮分选
交付周期:4~16 周(视路线而定)
交付内容:所有阳性抗体序列及验证数据
知禾泰克围绕三个技术平台构建抗体发现体系:噬菌体展示、酵母表面展示、蛋白质工程平台。
(1)三平台联动。跨膜靶点可先用噬菌体展示库(10¹¹ 库容)预筛覆盖多样性,再将候选分子转至 YSD 做 FACS 精密分选。
(2)全种属覆盖。YSD 可与全人源、纳米抗体、小鼠单抗、兔单抗、鸡单抗五大种属的服务体系协同。
(3)全链条交付。靶点制备、筛选、人源化、表达纯化、功能评价在同一体系内完成。
知禾的预制抗体库为噬菌体展示库,YSD 平台需定制构建文库。根据是否需要进行动物免疫,分为两条路线:
动物免疫(4~8 周):VHH 免疫骆驼/羊驼,scFv 免疫小鼠或兔
需求评估与靶点分析(1 周,免疫期同步)
文库构建与 QC(2~3 周):免疫后取脾脏/PBMC 建库
筛选与富集(2~3 周):MACS→FACS
候选鉴定与交付(1~2 周)
合计:10~16 周
利用现有预制噬菌体抗体库(10¹¹ 库容,覆盖全人源天然/合成库、纳米抗体库)初筛,候选分子转至 YSD 平台做 FACS 精密分选和亲和力成熟。
合计:8~12 周
[1] DrugFlow(医药魔方). (2026). 2026 AACR深度分析报告——BD视角下的肿瘤新药研发趋势与机会.
[2] 北京医药行业协会. (2026). 中国领衔全球多抗风潮 [Evaluate数据].
[3] Boder, E. T., & Wittrup, K. D. (1997). Yeast surface display for screening combinatorial polypeptide libraries. Nature biotechnology, 15(6), 553–557. https://doi.org/10.1038/nbt0697-553
[4] Cherf, G. M., & Cochran, J. R. (2015). Applications of Yeast Surface Display for Protein Engineering. Methods in molecular biology (Clifton, N.J.), 1319, 155–175. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-2748-7_8
[5] Mei, M., Li, J., Wang, S., Lee, K. B., Iverson, B. L., Zhang, G., Ge, X., & Yi, L. (2019). Prompting Fab Yeast Surface Display Efficiency by ER Retention and Molecular Chaperon Co-expression. Frontiers in bioengineering and biotechnology, 7, 362. https://doi.org/10.3389/fbioe.2019.00362
[6] Smith G. P. (1985). Filamentous fusion phage: novel expression vectors that display cloned antigens on the virion surface. Science (New York, N.Y.), 228(4705), 1315–1317. https://doi.org/10.1126/science.4001944
[7] VanAntwerp, J. J., & Wittrup, K. D. (2000). Fine affinity discrimination by yeast surface display and flow cytometry. Biotechnology progress, 16(1), 31–37. https://doi.org/10.1021/bp990133s
[8] Oh, E. J., Liu, R., Liang, L., Freed, E. F., Eckert, C. A., & Gill, R. T. (2020). Multiplex Evolution of Antibody Fragments Utilizing a Yeast Surface Display Platform. ACS synthetic biology, 9(8), 2197–2202. https://doi.org/10.1021/acssynbio.0c00159
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[10] Dodge, G. J., Knox, H. L., Cho, B., Imperiali, B., & Allen, K. N. (2025). Selection of nanobodies against liponanoparticle-embedded membrane proteins by yeast-surface display. Protein science : a publication of the Protein Society, 34(10), e70293. https://doi.org/10.1002/pro.70293
[11] Cembrola, B., Ruzza, V., Troise, F., Esposito, M. L., Sasso, E., Cafaro, V., Passariello, M., Visconte, F., Raia, M., Del Vecchio, L., D'Alise, A. M., Cortese, R., Scarselli, E., Zambrano, N., De Lorenzo, C., & Nicosia, A. (2019). Rapid Affinity Maturation of Novel Anti-PD-L1 Antibodies by a Fast Drop of the Antigen Concentration and FACS Selection of Yeast Libraries. BioMed research international, 2019, 6051870. https://doi.org/10.1155/2019/6051870
[12] Jiang Y. (2023). YEAST SURFACE DISPLAY OF FULL-LENGTH IGG FOR ENGINEERING MONOCLONAL AND BISPECIFIC ANTIBODIES. Antibody Therapeutics, 6(Suppl 1), tbad014.022. https://doi.org/10.1093/abt/tbad014.022
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