▲近年来全球进入临床阶段的单抗药物
从Antibodies towatch 近三年的总结，总共欧美FDA批准上市有28个抗体药物，其中只有1个鼠源抗体，1个嵌合抗体，13个人源化抗体，13个全人源抗体，所以从抗体药物发展趋势看，人源化抗体和全人源抗体为主。主要优势体现在：减少抗体的免疫原性，临床效果更明显。所以各个大型制药企业大力发展全人源抗体技术的布局，例如：Medarex公司的全人源抗体转基因小鼠HuMab（UltiMab平台），Abgenix公司的全人源抗体转基因小鼠Xeno小鼠，已经有数十个利用这两个技术平台开发的抗体药物上市，但这两个公司已经陆续分别被百时美施贵宝公司和安进公司收购。
1989年，Bruggemann M等第一次报道了在转基因小鼠体内人抗体基因可以发生重排并获得表达，但由于一些技术的限制，无法转入大的基因座以及小鼠体内的抗体基因没有灭活或灭活不充分，导致人抗体的基因多样性不够，表达的抗体多数为鼠抗体或人-鼠嵌合抗体。1996年Fishwild D M等和1997年Mendez M J等先后采用YACs技术，利用IgGk基因敲除小鼠成功构建了人抗体转基因HuMab小鼠和Xeno小鼠，标志着利用转基因小鼠技术制备人抗体技术的成熟，并实现产业化，先后成立Medarex公司和Abgenix公司。
▲转基因鼠技术在抗体药物发现的应用进展
随后，一些研究者利用微细胞介导的染色体转移（microcell-mediatedchromosome transfer，MMCT）技术也先后制备出全人源抗体转基因小鼠，如TC转基因小鼠和KM转基因小鼠，其目的是将更大的人抗体基因座转入小鼠体内以获得更丰富的多样性。利用该技术可以将一条人染色体转入小鼠胚胎干细胞（ES细胞），可以包括人类所有的抗体基因。但目前该技术尚未成熟，转入染色体的不稳定性及体细胞镶嵌影响了该类转基因小鼠的应用。以下对当前几种常见的转基因小鼠平台做简单介绍：
HuMab小鼠（UItiMab平台）
Medarex公司的HuMab转基因小鼠整合入人抗体基因450kb（200kb IgH；230kb Igk，约占人类IgGk的50%），免疫该小鼠可以产生0.1-5nmol/L的抗体。目前利用该转基因小鼠已经获得数十个治疗性候选抗体，其中多个来源于该平台技术的全人源单克隆抗体已经获得FDA批准上市，例如：诺华的Canakinumab、强生的Ustekinumab、葛兰素的Ofatumumab、百时美施贵宝的Ipilimumab和Nivolumab等单抗药物，显示强劲的发展潜力。2009年，百时美施贵宝公司以24亿美元的价格收购了Medarex公司并获得了该技术平台。
Xeno小鼠
Abgenix公司Xeno小鼠也是目前最为成功、应用最广的转基因小鼠之一。该转基因小鼠整合入大部分人抗体VH和Vk基因，大小分别为1020kb和800kb。重链包含34个V区、所有重链D区和J区，以及Cγ2、Cμ和Cδ基因，共66个功能基因；轻链包含18个V区基因、所有的5个J区和Ck基因，共32个功能基因。该转基因小鼠XMG2-KL可以产生全人IgM和IgG2，亲和力可以达到0.1-1nmol/L。同时转入替代Cγ2基因的Cγ1基因和Cγ4基因，分别构建出可以产生全人IgG1和IgG4的品系小鼠XMG1-KL和XMG4-KL。在此基础上，他们同样用YAC转基因技术将全部的人IgGk和IgGλ，比例为60：40。Xeno小鼠基因非常稳定，经该平台技术制备的全人治疗性候选抗体200个以上，数十个抗体处于临床试验阶段，其中多个抗体药物获得FDA批准上市，例如：安进公司的Panitumumab与Denosumab、强生的Golimumab等。2005年安进公司以22亿美元的价格收购了Abgenix公司。
TC小鼠和KM小鼠
除了以上两种转基因小鼠，还有日本协和发酵麒麟株式会社的TC小鼠和KM小鼠。基于转染色体技术，TC小鼠携带完整的人免疫球蛋白IgH和Igk基因座（IgH 1.5Mb；Igk 2Mb；Igλ 1Mb），理论上能够高效表达IgG的所有亚型，但是独立的转染色体在小鼠进行有丝分裂与减数分裂的过程中会丢失基因片段，特别是Igk转染色体，会大大降低免疫反应及相应抗体的产生。
为了克服TC小鼠中人Igk基因座不稳定以及导致在制备杂交瘤细胞效率上的劣势，协和发酵麒麟株式会社与Medarex公司合作，利用自己开发的TC小鼠与HuMAb小鼠通过杂交育种产生KM小鼠，它包含了TC小鼠的IgH Tc与HuMAb小鼠的Igk基因，整合了TC小鼠IgH的多样性与HuMAb小鼠Igk的稳定性，能产生大部分的Ig亚类（IgG1~IgG4以及IgA）。使用专有的HAC技术，将人Igλ基因导入KM小鼠，生产了λHAC KM小鼠，能够生成全人源的IgHk与IgHλ抗体。
▲近年来批准全人抗体技术平台统计
Veloclmmune小鼠
Regeneron的科学家设计了Veloclmmune小鼠技术平台，不同于以往的转基因小鼠抗体筛选平台，它产生人可变区与鼠恒定区组成的反向嵌合抗体。小鼠IgH恒定区通过B细胞胞质区的信号转导区域传递天然的免疫信号，并通过与其他类型免疫细胞上的Fc受体的结合促使小鼠产生强大的免疫反应，并提供半衰期且亲和力高的抗体。该类转基因小鼠免疫后产生的抗体可变区编码序列通过基因克隆技术与人源恒定区编码序列进行构建，反向嵌合抗体即可转变为适宜药用的全人源抗体。
Veloclmmune小鼠使用BAC为基础的Velocigene technology制备：首先，大约3Mb的完整小鼠IgH与Igk基因被删除；然后利用同源重组技术将携带人基因组DNA的BACs原位插入功能结构区域，下游为完整的内源性小鼠恒定区与顺式调控元件的编码区；9轮靶向插入之后，大约1.0Mb DNA的人 VH-DH-JH与大约0.5Mb DNA的Vk-Jk的基因被导入小鼠。为了增强Veloclmmune小鼠技术平台产生抗体的多样性，人Vλ-小鼠Cλ组成的嵌合Igλ转基因座或者人Vλ-小鼠Ck杂交的Igλ/k转基因座被导入。利用Veloclmmune小鼠技术平台，Regeneron与赛诺菲联合开发PCSK9的全人源单抗药物，于2015年7月经FDA批准上市。
HuMAb小鼠，Xeno小鼠与VelocImmune小鼠已经成功地验证了利用转基因小鼠技术平台进行抗体药物筛选的实用性，新的转基因小鼠也在开发中。而且其他的转基因动物，包括大鼠、鸡、兔和牛也处于研究阶段。
国内转基因小鼠技术产业化现状
目前国内大部分转基因小鼠技术处于探索研究阶段，较少有产业化例子。相对成熟的转基因小鼠技术应用就是和铂医药子公司Harbour Antibodies BV，它成立于2006年，由荷兰皇家科学院院士、荷兰伊拉斯姆斯大学Frank Grosveld教授开发的转基因小鼠，能够筛选得到高亲和力的抗体。
▲和铂医药的全人源抗体开发平台拥有两种品系的转基因小鼠
和铂医药子公司Harbour Antibodies BV拥有两种品系的转基因小鼠（Harbour Mice），可用于开发全人源单克隆抗体创新药物：（1）能产生具有两条全人源重链和轻链的单克隆抗体的H2L2小鼠；（2）能产生独特的具全人源可变区（VH）片段的 “重链”抗体（Heavy Chain-Only Antibodies, 或称HCAb）的HCAb小鼠。HCAb小鼠产生的全人源重链抗体片段具有优异的药物属性，可以用来制备纳米抗体、双特异抗体以及CAR-T等。
▲和铂医药HCAb转基因小鼠技术平台
近两年多家抗体制药企业与和铂医药合作，利用此平台技术开发