抗原是单抗研发的起点，其结构特征直接决定抗体的特异性。但许多靶点（如膜蛋白的特定构象表位、翻译后修饰位点）在天然状态下难以稳定存在，或缺乏免疫原性。以肿瘤靶点PD-L1为例，其与受体PD-1的结合界面呈现动态构象变化，传统方法制备的抗原可能无法模拟天然状态，导致筛选出的抗体在体内失效。

解决方案索引：

结构生物学赋能：通过冷冻电镜（Cryo-EM）解析靶蛋白的天然构象，或利用人工智能（如AlphaFold）预测表位空间结构，指导抗原设计。

纳米颗粒展示技术：将靶蛋白锚定在脂质体或病毒样颗粒表面，模拟其在细胞膜上的真实取向，提升免疫原性。

化学合成表位肽：针对磷酸化、糖基化等修饰表位，采用固相合成技术制备修饰肽段，结合载体蛋白增强免疫应答。

鼠源单抗易引发人抗鼠抗体反应（HAMA），导致药物清除加速或过敏反应。传统CDR移植法（将鼠源抗体的互补决定区嫁接到人源框架上）虽能降低免疫原性，但常伴随亲和力下降。

解决方案索引：

全人源抗体库筛选：利用转基因小鼠（如HuMab小鼠）或噬菌体展示等技术，直接获取全人源抗体，避免后续改造。

AI辅助框架优化：采用深度学习模型（如DeepAb）预测框架区中可能影响稳定性的残基，定向突变降低免疫原性而不损失结合力。

去免疫化设计：通过表位预测工具（如EpiMatrix）识别抗体序列中的T细胞表位，替换易引发免疫反应的氨基酸。

单抗在生产和储存过程中易发生聚集，轻则降低药效，重则引发免疫毒性。聚集常由疏水区暴露、二硫键错配或翻译后修饰（如脱酰胺）引发。例如，某HER2抗体因VL结构域中第45位天冬酰胺脱酰胺，导致储存6个月后聚集率高达15%。

解决方案索引：

理性设计抗聚集突变：通过分子动力学模拟识别聚集热点，引入甘氨酸、丝氨酸等柔性残基减少分子间作用力。

糖基化工程：在Fc段引入特定糖型（如去岩藻糖化），既增强抗体依赖性细胞毒性（ADCC），又提升热稳定性。

制剂配方优化：添加海藻糖、蔗糖等稳定剂，或使用组氨酸-山梨醇缓冲体系维持pH和离子强度。

哺乳动物细胞（如CHO细胞）培养生产单抗的成本占研发总成本的60%以上，且细胞株易发生遗传漂变，导致产量下降。某CD20抗体生产中，原始细胞株在传代50次后抗体表达量从5 g/L暴跌至1.2 g/L。

解决方案索引：

高通量细胞株筛选：利用流式细胞术结合荧光激活细胞分选（FACS），快速筛选高表达单克隆细胞株。

代谢通路重构：敲除细胞凋亡相关基因（如BAX），过表达抗凋亡蛋白（如BCL-2），延长培养周期至21天以上。

连续生产工艺：采用灌注培养系统，实时移除代谢废物并补充营养，将单位体积产率提升3-5倍。

靶点突变、信号通路代偿或肿瘤微环境抑制，常导致单抗治疗后出现耐药。例如，EGFR抗体西妥昔单抗治疗结直肠癌时，约40%患者因KRAS基因突变失效。

解决方案索引：

双特异性抗体设计：同时靶向两个表位（如CD3和肿瘤抗原），强制激活T细胞杀伤机制，绕过传统耐药通路。

表观遗传调控联用：将PD-1抗体与DNA甲基转移酶抑制剂（如阿扎胞苷）联用，逆转T细胞耗竭状态。

智能抗体工程：开发pH敏感型抗体，在肿瘤微酸性环境中特异性释放药物，减少对正常组织的脱靶效应，如阿斯利康的MEDI7357（靶向TNFα的pH依赖性抗体）。

单抗研发的五大难题，既是科学的高墙，也是创新的跳板。从结构生物学到人工智能，从细胞工程到联合疗法，跨学科技术的融合正在重塑抗体药物的未来。正如单抗之父Georges Köhler所言：“每一个看似完美的抗体，都是无数次失败与迭代的结晶。”在这条充满挑战的赛道上，唯有持续破解难题，才能让更多“生物导弹”精准命中疾病靶心。