抗體 (antibody) 是動物用來抵抗外來物質侵略時所合成的蛋白質，又稱為免疫球蛋白 (immunoglobulin)。它們是由漿細胞 (plasma cell) 所分泌，而漿細胞則是由抗體產生細胞 (antibody producing cell，即 B細胞) 所衍生而來。所有的抗體具有共通的結構 (圖一)，都 由四個多胜肽鏈 (polypeptide) 所組成的雙元體，包括兩個重鏈 (heavy chain，H chain) 和 兩個輕鏈 (light chain，L chain) 兩者藉由雙硫鍵 (disulfide bond) 與非共價鍵 (non-covalent bond) 鍵結在一起，而兩條重鏈則藉由一至多個雙硫鍵鍵結在一起形成Y字型結構。在比較 多種的抗體基因後，發現重鏈及輕鏈的 N 端胺基酸序列 (N-terminal) 部分，稱為可變區 約有110個胺基酸序列呈現出相當大的變異性，這個高度變異區 (variable region) 簡稱為 VH (heavy chain variable region) 及 VL (light chain variable region)，研究發現高度變異區是主 要與抗原結合的區域，尤其是高度變異區中的超變異區 (hypervarible region)，又稱之為互 補決定區 (complementarity determining region, CDR)，分別是 CDR1、CDR2 和 CDR3，其 中又以 CDR3 的變異性最大，互補決定區是抗體結構中最主要與抗原鍵結的位置。在變異 結合的構形 (antigen-binding site, paratope)，並具有辨認單一抗原決定區 (epitope) 的能 力。變異區決定了抗體與抗原鍵結的專一性及親和力，而固定區則決定了抗體在生物體內
體依賴型吞噬細胞毒殺作用: 經由 Fc 片段活化具有 Fc 受器的自然殺手細胞或毒殺型 T 細胞，對抗原產生毒殺作用。吞噬細胞上的Fc受器的變異性，會影響受器與抗體 Fc 片段 接合能力 (binding affinity) 的強弱程度不一，而影響抗體的療效，甚至會造成抗藥性。二、
補體依賴型細胞毒殺作用：Fc 片段活化補體形成膜攻擊複合體 (membrane attack complex) 造成抗原的崩解。
許多的研究指出只需抗體的變異區即可辨識抗原，有學者藉由比較 125I-labeled 的單鏈 Fv 抗體、Fab'、F(ab')2 和 IgG (皆由抗 TAG-72 ﹝human pancarcinoma antigen﹞ 的單株抗 體CC49所選殖) 與 TAG-72 鍵結的親和力去分析，證實只保留重鏈及輕鏈變異區的單鏈 Fv 抗體具有鍵結 TAG-72 的能力，並有很高的親和力 (Colcher, 1990; Yokota, 1992)。因 此科學家將抗體修飾，去除固定區，只保留重鏈及輕鏈的變異區部份，這種形式的抗體，
稱為Fv。Fv是所有具有與抗原結合能力的抗體形式中，最小的抗體結構，重鏈與輕鏈的變 異區彼此間以非共價鍵鍵結在一起。
抗 體 的 結 構 可 由 木 瓜 蛋 白 酵 素 (papain) 切 割 得 到 與 抗 原 結 合 的 頭 部 Fab 片 段 (fragment of antigen binding) 主要包含完整的輕鏈 (VL +CL) 及一部分的重鏈 (VH +CH1)，有 學者利用 phage surface display expression system 選殖出抗 B 型肝炎病毒表面抗原 (HBsAg) 的 Fab 抗體，而此 Fab 抗體對於 B 型肝炎病毒表面抗原具有很高的親和力與 中和能力，也被更進一步利用去設計 disulfide-stabilized Fv fragment(Jia, 2008)。證實 Fab 在基本的研究和細胞外的分析診斷上，也有非常好的效果。
圖一、雙鏈抗體與其他次級結構。
二、免疫球蛋白的基因工程 (一)、多株抗體
抗體對抗原擁有專一性的親和力，以往大多利用多株抗體血清 (polyclonal antibody) 來 進行臨床的診斷或治療，但由於專一性不盡理想，並可能與其它抗原產生交叉反應 (cross reaction) 而產生偽陽性 (false positive) 的結果，且每次免疫後取得之抗體會有其個體上的 差異，因此無法保證每一批血清所含之多株抗體皆有相同效價，造成診斷疾病和追蹤治療 效果的困擾。
腎小球足細胞間裂孔膜核心蛋白 (Nephrin) 對於維持足突細胞 (podocyte foot) 形成正 常結構，為不可或缺的腎小球過濾屏障 (glomerular filtration barrier)。學者為分析蛋白尿和
腎變病徵候群 (nephrotic syndrome)，生產了抗人類 Nephrin 的多株抗體，以研究疾病中 Nephrin 是否有異常的現象，作為發展基因免疫 (genetic immunization) 的新技術。首先是 將構築有人類腎小球足細胞間裂孔膜核心蛋白全長 cDNA 或是 cDNA 片段的載體，利用 基因槍轉殖進 female Lewis rats。進而產生了抗不同的腎小球足細胞間裂孔膜核心蛋白片段 抗體。之後從血清中得到五個抗體，其中有四個是由五種不同 cDNA Ig-like motif fragment 所表現。這四者之中只有兩個，是由人類腎小球足細胞間裂孔膜核心蛋白全長的 cDNA 所 表現，同時只有這兩個才具有與人類腎小球足細胞間裂孔膜核心蛋白鍵結的能力，實驗的 結果證實這些抗體都是以不同的抗原決定區與抗原鍵結，利用酵素免疫分析法得知各個抗 體對於 Ig-like motif fragment 中不同的 motif，鍵結與中和能力都有很大的差異 (Aoyama, 2006)。
由小鼠所製造的抗體應用於人類，在 50~80% 的人體中會產生人類抗小鼠抗體反應 者研究以鼠源單株抗體 T101 多次施打於 cutaneous T cell lymphoma (CTCL) 或 chronic lymphocytic leukemia (CLL) 的病人身上，發現有 human anti-mouse immunoglobulin (mIgG) 的抗體反應發生，證實經施打鼠源單株抗體的人體中確實會有排斥反應的發生 (Sears, 1984;
Reynolds, 1989; Shawler, 1985; Jaffers, 1986)。
由於單株抗體能對於標的的惡性細胞作用，就像是能殺死特定細胞的藥劑，所以單株 抗體被稱為魔術子彈 (magic bullets) (Chester, 1995; Meredith, 1997)。現今，部分的單株抗 體 在 臨 床 試 驗 上 可 同 時 做 為 診 斷 和 治 療 用 ， 像 是 利 用 帶 有 131I 的 癌 胚 抗 原 (anticarcinoembryonic antigen)單株抗體去做放射性的免疫治療，還有近幾年治療 B-cell lymphomas 復 發 的 新 治 療 方 式 ， 是 利 用 放 射 性 同 位 素 標 的 的 anti-CD20 抗 體 去 作 治 療 (Murray, 1994; Juweid, 1999; Press, 1999; Akabani, 2000)。臨床上所使用的抗體是由小鼠而 來，並利用融合瘤細胞所製備。這些抗體被證明具有抗腫瘤的活性，在動物模式和人體治 療的臨床應用上作為攻擊的角色。然而問題在於鼠源單株抗體對於人體的免疫刺激性為一 個主要的障礙，所以在臨床使用上是有限制的，像是對癌症的放射性免疫治療上，單株抗 體的限制在於因為它會長久的在體內循環因而顯現出副作用，因此對於正常組織產生明顯 的傷害；針對腫瘤組織的作用卻是少數且有限的，同時 HAMA 反應也連帶發生(Waldmann, 1991; Colcher, 1999)。再者，單株抗體無法有效的從脈管系統擴散進入腫瘤 (Jain, 1987)。
特別是在癌症的治療上，過高的劑量和重複的施用會造成顯著的影響。同時也證實了經第 一次注射鼠源單株抗體之後，在大約 50% 的患者上偵測到人類抗小鼠抗體的反應，而超 過 90% 的患者在施打第二或三次的重複注射後，同樣會有人類抗小鼠抗體的反應發生，
並有學者以鼠源單株抗體 OKT3 治療急性移植排斥反應的病人 10 至 20天後，以免疫酵
素分析法偵測發現在病人身上有 IgM anti-OKT3 和 IgG anti-OKT3 的抗體產生 (Sears, 1984; Reynolds, 1989; Shawler, 1985; Jaffers, 1986)。
此外，鼠源單株抗體在人體中治療效果是不佳的，因為在血液中的半衰期短再加上無 認與鍵結人類 plasma apo B-100的Fab′抗體 (Kwak, 1996)。為了更進一步降低鼠源 Fab 抗 體對於活體的免疫刺激性，同時有了 cFab (chimeric Fab) 抗體的產生，cFab 抗體大約 50 ka 只有全長 IgG 的三分之一，它保留了鼠源重鏈與輕鏈可變區，並接合人類的重鏈與輕 鏈恒定區 (CH1和CL) 有效減少鼠源的序列，降低排斥性。因為 cFab 抗體具有高度的穿透 力、較佳的藥物動力與抗原鍵結的活性，因此被非常廣泛的使用，有學者選殖了 SZ-63 (murine antifibrin monoclonal antibody) 的重鏈與輕鏈可變區基因，利用大腸桿菌成功的表 現 chimeric SZ-63 murine/human Fab fragment，並以西方點墨法和酵素免疫分析法證實 chimeric SZ-63 murine/human Fab fragment 與鼠源單株抗體 SZ-63 相同都具有鍵結 fibrin 的能力 (Quinn, 2003; Lai, 2000; Xia, 1996)。與完整的抗體相較，cFab 抗體不具有 Fc 片段 所以無法進行專一性的鍵結因此降解的很快。除此之外，cFab 抗體並不能誘發抗體倚賴型 的細胞毒殺作用 (antibody-dependent cellular cytotoxicity) 和補體依賴型的細胞毒殺作用，
所以大多被用來作為攜帶並釋放藥物的目的 (Better, 1993) 。
(四)、單鏈 Fv抗體 (single- chain variable fragments, ScFv)
單鏈 Fv 抗體的可變區片段 Fv 是由包含重鏈和輕鏈的可變區胜肽鏈所構成，然而由 於 Fv 在低濃度及一些生理狀況下會處於分離的狀態(dissociation) (Riechmann, 1988;
Glockshuber, 1990)，因此為了穩定Fv的結構，科學家提出了幾個策略：包括改變重鏈及輕 鏈變異區的部分胺基酸為半胱胺酸 (cysteines)，使其可形成分子內的雙硫鍵，穩定結合 (Glockshuber, 1990)，並可藉由具有彈性的十五到二十個胺基酸作為連接子所連接，通常是 (Gly4Ser)3 (Huston, 1988)，形成單鏈 Fv 抗體 (圖一) 來達到穩定結構的目的 (Bird, 1988;
Huston, 1988)。而以單鏈抗體來表現有幾個優點：一、分子量小；二、保有對抗原之專一 性及親合力；三、對組合 (assemble) 及摺疊的要求度低 (Tavladoraki, 1993；Benvenuto, 1995)，四、能以原核系統大量表現因此成本較低。
利 用 單 鏈 Fv 抗 體 去 抑 制 第 一 型 人 類 免 疫 不 全 症 病 毒 的 的 複 製 (Marasco,1997;
Rondon, 1997)，像是針對調節蛋白 Rev，在 1994 至 1997 年有學者利用選殖抗 Rev 的 融合瘤細胞來構築單鏈 Fv 抗體，這些單鏈 Fv 抗體能與 Rev 上關鍵的抗原決定區結 合，有效的降低 Rev 的活性，進而達到抑制第一型人類免疫不全症病毒的的複製 (Duan, 1995; Duan, 1994; Duan, 1994; Ho, 1998; Inouye,1997; Junker, 1998; Wu, 1996)。第一型人類 免疫不全症病毒的基質蛋白 p17 與膜的相關性對於病毒的摺疊與釋放是必要的，在1988
療和診斷上的應用範圍都很廣。 外有學者設計一個 bispecific scFv dimer (bisFv) 以非共價鍵結 anti-neuraminidase 抗體 (NC10) 的 VH 和 anti-glycophorin 抗體 (1C3) 的 VL ，實驗的結果顯示 bisFv 抗體具有
原後，可經由不同機轉對抗原產生毒殺作用，像是抗體依賴型吞噬細胞毒殺作用、補體依 和能力較弱，相對於其他黃熱科的病毒中和能力也與 Fab 1A5 有相似的結果(Goncalvez, 2004)。因此擬人化的 IgG1 1A5 抗體對於進一步發展預防登革熱病毒，為一個重要的指標。
有學者設計並構築兩個鼠源單株抗體 N901 (anti-CD56) 和 anti-B4 (anti-CD19) 將其 擬人化，將鼠源可變區基因嫁接進人類抗體的恒定區中，表現此擬人化抗體的蛋白質產物，
經純化後檢測其鍵結能力。發現嫁接鼠源可變區基因的 N901 和 anti-B4 擬人化抗體對於 其細胞表面的配體有很高的親和力，是由鼠源抗體所提供。這些資料也證明，儘管嫁接鼠 源的 Fv 於人類的抗體序列中，擬人化抗體同樣可以維持與抗原鍵結的能力 (Roguska, 1994)。
目前已有數個擬人化抗體被成功的應用在臨床的試驗，或是已經被 FDA 認可接受，
像 是 anti-Her2/neu 抗 體 (Trastuzumab/Herceptin) 或 anti-CD33 抗 體 (Gemtuzumab/Mylotarg) (Glennie, 2003)，因此擬人化抗體被證實的確能有效的應用於現代醫 學的診斷與治療，將把抗體基因工程帶入一個全新的紀元。
三、神經壞死病毒與台灣養殖現況 (一)、研究背景
近年來水產養殖逐漸受到重視並迅速的發展。但由於傳統漁撈和海洋污染的影響，自 從 1992 年後導致捕獲量連年降低，同時捕撈漁業的魚撈量預計已達極限，因此由水產養
近年來水產養殖逐漸受到重視並迅速的發展。但由於傳統漁撈和海洋污染的影響，自 從 1992 年後導致捕獲量連年降低，同時捕撈漁業的魚撈量預計已達極限，因此由水產養