抗体由于其高特异性和选择性，一直具有成为广泛应用的潜力，在过去的40多年里，它们真正彻底改变了生物科学领域：对于科学研究应用，它们是选择性检测筛选抗原的绝佳工具，通常用于Western Blots，流式细胞术(Flow)，酶联免疫吸附测定(ELISA)和免疫组织化学(IHC)等技术；抗体也已成为许多诊断分析的重要组成部分，用于检测血液中的感染、过敏和其他生物标志物；最后，抗体被用于治疗癌症、自身免疫性疾病和其他疾病，目前市场上有100多种基于抗体的治疗药物获批。
抗体结构
所有Ig的单体结构非常类似，由两条重链(Heavy chain，H链)和两条轻链(Light chain，L链)组成(重链和轻链是根据他们分子量大小来命名的，其相对分子质量分别约为 50-75 kDa 和 25 kDa)，重链之间及重链和轻链之间由二硫键连接，形成的四聚体构象与英文大写字母“Y”类似。
不同免疫球蛋白重链和轻链的氨基酸序列上，其氨基端(N端)约110个氨基酸序列变化很大，称为可变区(variable region，V区)，而羧基末端(C端)则相对稳定，变化很小，称为恒定区(constant region，C区)。重链和轻链可变区（VH和VL）各有3个区域的氨基酸组成和序列高度可变，称为互补决定区（complementarity determining region, CDR），分别为CDR1、CDR2和CDR3，CDR以外区域的氨基酸组成和排列顺序相对不易变化，称为骨架区（framework region, FR），分别为FR1、FR2、FR3和FR4。正是VH和VL的3个CDR在空间上形成了特定构象，从而识别和结合抗原，发挥免疫效应。
抗体重链恒定区又可分为CH1，CH2和CH3，其中CH1和CH2之间存在铰链区，该区域含有木瓜蛋白酶和胃蛋白酶水解位点，可以将抗体水解为Fab、F(ab')2和Fc片段。
Fab段为抗原结合片段（fragment of antigen binding，Fab），由一个完整的轻链和重链的VH和CH1结构域组成。Fc段为可结晶段（fragmentcrystallizable，Fc），相当于Ig的CH2和CH3结构域，是Ig与效应分子或者细胞相互作用的部位：CH2涉及补体结合位点激活补体途径，CH3区域涉及到细胞膜表面受体结合，从而触发抗体介导的宿主效应功能（effector function)，CH2-N297号氨基酸位点糖基化修饰也会影响其受体结合及效应，同时恒定区也是应用荧光素、同位素、酶等标记抗体的重要基础。
（Delidakis G, et al. Annu Rev Biomed Eng. 2022）
抗体亚型
IgM是成熟胎儿合成的第一类Ig，也是在感染或免疫后最早产生的Ig，5类Ig中IgM最强，故其细胞毒活性和细胞溶解活性也最强。天然的血型抗体是IgM，有些自身抗体如抗磷脂抗体、RF等也属于IgM。胎儿脐血中IgM抗体升高，是胎儿遭受感染的标志。
IgA在血清和组织液中的含量相对较少，占总Ig的15-25%，但在外分泌液如初乳、唾液、眼泪、肠道分泌液和支气管分泌液中含量较高。由于IgA主要存在外分泌液中，故在第一线抗感染防御中起重要作用。
IgE是正常人血清中含量最少的Ig。IgE在血清和组织液中含量极微，其主要生物学功能是与组织肥大细胞、嗜碱粒细胞表面的特异受体结合。IgE不能激活补体。IgE含量在正常人群波动较大，在特异性过敏反应和寄生虫早期感染患者血清中可升高。
IgD在正常人血清中浓度很低，主要存在于人B淋巴细胞表面作为抗原的细胞受体，分泌型IgD与膜结合的IgD有不同结构。B细胞上IgD的可变区与该细胞将要分泌的IgG、IgA、IgM的可变区相同，当抗原与IgD受体结合时，刺激B细胞繁殖、分化、并分泌对抗原特异的其他类抗体。
IgG是血清中最主要的Ig，含量占总Ig的65-75%左右。IgG具有抗病毒、中和病毒、抗菌及免疫调节的功能，也是唯一能够通过胎盘的抗体，在新生儿抗感染中起重要作用。在免疫检测中，几乎只用IgG，它具有众多优点：1.在免疫反应中产量最高；2.与抗原表位的结合亲和力最强；3.在分离纯化过程中稳定；4.研究透彻，已累计丰富改造经验。人源IgG包含IgG1、IgG2、IgG3、IgG4亚型。这四个亚类的比例分别为60%、32%、4%和4%。
重组抗体
抗体可以通过多种策略生成：从动物免疫中制备多克隆抗体是众所周知的，而后随着技术更迭，杂交瘤、噬菌体、单B细胞等不同筛选平台也被建立，再到从杂交瘤中克隆抗体基因、克隆单个B细胞基因、抗体质谱测序后获得体外表达的重组抗体。
（Gray A, et al. Nat Biotechnol. 2020）
结合宿主细胞生产和纯化过程相关技术的进步，表达宿主、表达载体、细胞培养基和生产纯化工艺的改进将抗体表达水平提高到每升几百毫克甚至克级水平。重组抗体避免了上面列出的关于传统方法获得抗体的问题：首先，使用从不改变的氨基酸序列产生的重组抗体提高了可重复性；其次，在确定抗体序列后，为工程设计提供了丰富的机会；第三，可以使用低成本的表达和纯化系统大量生产重组抗体。
