【引言】
1975年，英国科学家Milstein和德国科学家Köhler成功创建了杂交瘤技术，开创了单克隆抗体制备和使用的新纪元，两位科学家也因此获得了1984年诺贝尔生理与医学奖。时至今日，杂交瘤技术仍是制备单抗的重要手段。根据诱导方式不同，可将杂交瘤细胞融合方式分为病毒诱导的生物融合法、聚乙二醇（PEG）诱导的化学融合法以及电融合法。其中PEG诱导的化学融合法目前在单抗制备中占据主导，但该法存在细胞毒性大、融合效率低等问题。
细胞电融合是上世纪八十年代发展起来的一门新兴的细胞工程技术，具有融合效率高、细胞毒性小、可控性强等优势，近年来在杂交瘤制备领域得到了越来越广泛的应用。本综述围绕“电融合技术制备杂交瘤”的主题，重点从四个方面进行了文献汇总和分析：1. 电融合仪器及其组成; 2. 电融合过程控制; 3. 细胞处理; 4. 电融合过程表征。本综述对重要研究进行了深入分析和评论，指出利用电融合技术制备杂交瘤所面临的挑战并对该项技术的应用前景提出了展望。
【内容介绍】
1.电融合仪器及其组成
目前市场上已有多种商业化电融合产品，如美国BTX公司的ECM 2001、德国Eppendorf公司的Multiporator 4308以及中国宁波新芝公司的CRY-3/3B等。已有的商业化细胞电融合仪器主要基于“控制器”+“融合池”的模式。控制器负责发生电信号，可以对各项电学参数进行精确控制。融合池则是细胞电融合的反应腔室，起着承载细胞的作用。融合池的腔室体积从μL到mL不等。根据融合细胞数量的不同，可将融合池分为杯状（体积大于1 mL）和玻片式（体积小于1 mL）两大类。除此之外，目前还有部分研究利用微流控技术与细胞电融合进行结合，实现单细胞水平的精准融合。
2.电融合过程的控制
电融合过程通常包含细胞排队和细胞融合两个关键阶段，首先通过交流电场使悬浮在缓冲液中的细胞排列成串，然后利用高压脉冲电流的作用使细胞膜发生电穿孔，相邻的细胞随后发生细胞融合。目前，商业化的电融合仪可对电融合过程中所涉及到的关键电学参数进行设置，参数主要包括细胞排队和细胞融合时的电压、时间、频率、脉冲数量及脉冲间隔。为了实现细胞的高效融合，电融合过程的每个阶段均需对所涉及到的电学参数进行优化，对电学参数的合理优化是保障电融合顺利进行的重要外部条件。
3.融合细胞的处理
除了对电融合过程进行控制以外，目前还有不少研究工作从细胞的角度展开，通过对细胞进行有效处理来进一步提升电融合的效果。总体看来，对细胞进行处理的目的主要有以下三点：1.增加细胞间接触机会；2.提升异源细胞配对率；3.促进细胞进行1:1融合。为达到上述目的，现有研究对细胞的处理手段主要包括以下几个方面：细胞大小的改变、提高细胞间的特异性亲和力、细胞的空间限域及细胞数量与比例的控制。
4.电融合过程的表征
完整的细胞电融合过程包括“膜融合”和“核融合”两个阶段。在“膜融合”和“核融合”这两个阶段对细胞进行准确的表征可以有效地评估电融合方案的合理性。目前细胞电融合过程常用的表征方法包括细胞成像和融合率的计算。细胞成像通常使用普通光学显微镜或荧光显微镜对细胞形态与状态进行观察与评估。融合率是指融合成功的杂交瘤细胞所形成的集落数占总细胞的比率。研究人员通常将融合率作为判断细胞电融合成功与否的“金标准”，同时也将提高融合率视为重要的目标。
5.总结与展望
与PEG化学融合法制备杂交瘤相比，电融合法具备融合效率高、细胞毒性小、可控性强、操作简单等独特性优势。通过综述电融合技术在杂交瘤制备过程中所涉及的电融合设备及其组成、电融合过程的控制、电融合细胞的处理以及电融合过程的表征方法四个关键方面研究工作，利用电融合技术制备杂交瘤的未来发展方向将会包括以下几个方面：（1）利用电融合技术制备杂交瘤细胞将会在不同领域得到广泛的应用，尤其是在单克隆抗体制备领域，使医药企业能够系统化、程序化的进行抗体药物的开发与诊断、检测型抗体的开发与应用等工作；（2）对电融合过程中所涉及的电学参数、细胞处理、表征手段等进行系统性的研究，这将为电融合技术的大规模推广提供基础、详实的实验数据与理论基础；（3）充分利用现有成熟的微纳加工MEMS手段，为电融合芯片制造提供优异的操作工具和平台，进而能够在更为精确的微纳尺度下对单细胞电融合进行控制。我们期待该技术能够通过后续的科学研究不断地走向成熟，在单克隆抗体制备领域发挥巨大的应用价值。
【原文出处】
Jiaqian Kou, Jianzhong Shen, Zhanhui Wang*, Wenbo Yu*；Advances in hybridoma preparation using electrofusion technology.Biotechnology Journal,2023.
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/biot.202200428
第一作者：寇家倩
指导老师：余文博、王战辉
