抗體工程藥物的研究進展

抗體工程藥物的研究進展抗體藥物簡介抗體（Antibody）：是一種由抗原誘導(dǎo)，由淋巴細(xì)胞（漿細(xì)胞）合成與分泌的，具有特殊氨基酸序列的免疫球蛋白分子?？贵w可以與細(xì)菌，病毒或類毒素等抗原結(jié)合，通過下列三種或其中一種方式中和除去有害物質(zhì)：（1）直接使抗原失去活性；（2）使免疫效應(yīng)細(xì)胞將其吞噬并加以破壞；（3）使抗原表面弱化從而易于受補體破壞?？贵w的種類：抗體根據(jù)不同的方法分類，以分子化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為以下三類：多克隆抗體，單克隆抗體，基因工程抗體。各種類型的抗體藥物分類名稱抗體完整抗體鼠源抗體、人源化抗體雙特異性抗體抗體片段（Fab’）2、Fab’、Fab基因工程抗體片段scFv，diabody，minibody免疫偶聯(lián)物放射免疫偶聯(lián)物抗體與放射性核素結(jié)合化學(xué)免疫偶聯(lián)物抗體與化療藥物偶聯(lián)免疫毒素抗體與植物或細(xì)菌毒素偶聯(lián)融合蛋白scFv與毒素片段、細(xì)胞因子或肽類藥物的融合蛋白胞內(nèi)抗體基于抗體的基因治療研制新藥的豐富資源：外源性物質(zhì)和內(nèi)源性物質(zhì)。微生物藥物、植物藥、放射性核素以及大多數(shù)化學(xué)合成藥均屬外源性物質(zhì)。機體內(nèi)存在的細(xì)胞因子、活性蛋白等屬內(nèi)源性物質(zhì)?？贵w藥物則是異源性物質(zhì)與機體相互作用的產(chǎn)物。

異源性物質(zhì)（潛在的藥物靶點）的復(fù)雜、多樣性和機體產(chǎn)生抗體機制的復(fù)雜性，決定了抗體藥物的豐富多樣性。

抗體藥物的特點1.抗體藥物的特異性：單克隆抗體針對特定的單一的抗原表位（epitope）,具有高度的特異性（secificity）,這是抗體藥物發(fā)揮治療作用的重要基礎(chǔ)。對于抗腫瘤抗體的研究表明，其特異性主要表現(xiàn)為特異性結(jié)合，選擇性殺傷，體內(nèi)靶向性分布以及具有更強的療效。

1.1與相關(guān)抗原的特異性結(jié)合1.2對腫瘤靶細(xì)胞的選擇性殺傷作用

1.3在動物體內(nèi)的靶向性分布

1.4對相關(guān)的腫瘤顯示更強的療效

1.5在臨床使用取得確定的療效

2.抗體藥物的多樣性：抗體藥物的多樣性（diversity）主要表現(xiàn)在抗原的多樣性，抗體結(jié)構(gòu)的多樣性，作用機制的多樣性等方面。

2.1抗原的多樣性

2.2抗體結(jié)構(gòu)的多樣性

2.3抗體活性的多樣性

2.4免疫偶聯(lián)物與融合蛋白的多樣性

3.制備抗體藥物的定向性:抗體藥物的重要特點之一是可以定向制造（tailoredmaking），根據(jù)需要，可以制備具有不同治療作用的抗體藥物。3.1針對特定的靶分子定向制備抗體藥物

3.2根據(jù)需要選擇抗體藥物的“效應(yīng)分子”

抗體藥物研究的主要趨向研究新的細(xì)胞靶點

:抗體對應(yīng)的抗原具有高度特異性，這是抗體藥物顯示靶向性作用的分子基礎(chǔ)。確定并利用與疾病相關(guān)的分子靶點是研制抗體藥物的關(guān)鍵?？贵w的人源化:在臨床治療中使用鼠源性單克隆抗體的主要障礙之一是產(chǎn)生人抗鼠抗體（HAMA）反應(yīng)。因此，對于療程長，需反復(fù)多次給藥的抗體藥物，人源化是其重要的發(fā)展趨向。

抗體藥物的高效化:對于治療實體腫瘤，由于抗體藥物實際到達腫瘤細(xì)胞的數(shù)量有限，為取得良好效果，抗體藥物需要高效化，僅需微量到達靶部位即可殺傷腫瘤細(xì)胞，研制高效化抗體藥物需要高效“彈頭”藥物。

抗體藥物分子的小型化:通過酶切方法得到的抗體F(ab＇)2或Fab＇片段，其分子質(zhì)量分別相當(dāng)于完整抗體的2/3和1/3左右。通過基因工程技術(shù)制備的單鏈抗體scFV分子質(zhì)量相當(dāng)于完整抗體的1/6。具有抗體功能的融合蛋白

:融合蛋白一般包括抗體的Fv部分和作為“彈頭”的活性的蛋白

單克隆抗體1.雜交瘤及雜交瘤技術(shù)

:細(xì)胞雜交的含義包括同一細(xì)胞的自融合或是在誘導(dǎo)物的作用下自身或不同細(xì)胞間的融合。融合后的細(xì)胞具有雙親本細(xì)胞的染色體，由此具有雙親細(xì)胞所具有的全部或部分特征。腫瘤細(xì)胞具有無限的繁殖能力，淋巴細(xì)胞通過融合劑的作用形成融和細(xì)胞，因其親本細(xì)胞之一為腫瘤細(xì)胞，故因此而形成的雜交細(xì)胞稱為雜交瘤細(xì)胞。通過這種方法制備融合細(xì)胞，并用于某些細(xì)胞特征的研究及生產(chǎn)所期望的免疫分子，稱為雜交瘤技術(shù)。2.單克隆抗體:一個骨髓瘤細(xì)胞與一個具有分泌抗體分泌能力的B淋巴細(xì)胞融合形成雜交瘤細(xì)胞，通過無性繁殖所形成的細(xì)胞系，這一細(xì)胞系的每一個細(xì)胞均具有相同的特性且高度均一。由這一細(xì)胞系分泌的抗體由于為同一細(xì)胞克隆產(chǎn)生，抗體的均一性極高，活性、亞類、親和力均相同。由于在篩選融和細(xì)胞時，系由一個細(xì)胞集落（即克?。┰鲋扯鴣?，故稱單克隆，而由此細(xì)胞產(chǎn)生的抗體即為單克隆抗體。單克隆抗體的主要特點為（1）由于來源于單克隆細(xì)胞，所分泌的抗體分子在結(jié)構(gòu)上高度均一，甚至在氨基酸序列及空間構(gòu)型上均相同；（2）由于抗體識別的是抗原分子上單一抗原位區(qū)，且所有的抗體分子均相同，由此，單克隆抗體具有高度特異性；（3）產(chǎn)生該抗體的為一無性細(xì)胞系，可長期傳代保存，為此，可持續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn)同一性質(zhì)的抗體。也正因為單克隆抗體具有不同于多克隆抗體的特點而深受學(xué)者的重視。3.單克隆抗體國內(nèi)外研究現(xiàn)狀:

自1975年該項技術(shù)問世以來，受到了相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者們的高度重視，廣泛應(yīng)用于免疫、醫(yī)學(xué)、腫瘤、細(xì)胞生物學(xué)等領(lǐng)域。我國自20世紀(jì)80年代初開始，20年來從事該項研究的單位舉不勝舉，也取得可喜的成績。如武漢生物制品研究所的抗T3淋巴細(xì)胞單克隆抗體已獲準(zhǔn)生產(chǎn)，用于抗移植排斥反應(yīng)治療；抗乙型腦炎、流行性出血熱單克隆抗體已獲準(zhǔn)進行臨床研究等。雖然基因工程技術(shù)給單克隆抗體帶來嶄新的前景，但細(xì)胞工程技術(shù)由于其制備容易且抗體活性高，目前仍不失為研究制備單克隆抗體的首選方法?；蚬こ炭贵w基因工程抗體具有許多優(yōu)點

通過基因工程技術(shù)的改造，可以最大限度降低抗體的鼠源性，降低甚至消除人體對抗體的排斥反應(yīng)。基因工程抗體的分子較小，穿透力強，更易達到病灶核心部位?？梢愿鶕?jù)治療的需要，制備多種用途的新型抗體?？梢圆捎迷思?xì)胞、真核細(xì)胞或植物等多種表達系統(tǒng)大量生產(chǎn)抗體分子，成本大大降低。人－鼠嵌合抗體

鼠單抗可變區(qū)人源化抗體：改型抗體、表面氨基酸殘基地“人源化”——鑲面抗體、表位印跡選擇

小分子抗體：Fab片段和重組Fab、Fv和單鏈抗體（scFv）、雙體分子（diabody）、單域抗體、最小識別單位

雙特異性及多特異性抗體

抗體基因文庫的建立治療腫瘤的抗體藥物1.治療腫瘤的抗體藥物的歷史

近20年來，腫瘤分子生物學(xué)、腫瘤遺傳學(xué)、腫瘤免疫學(xué)、腫瘤細(xì)胞生物學(xué)等均取得了長足得發(fā)展，腫瘤發(fā)生發(fā)展得機制漸現(xiàn)輪廓，越來越多的腫瘤相關(guān)蛋白被發(fā)現(xiàn)，為腫瘤的抗體治療提供了大量的靶點。目前，治療腫瘤已不再局限于靶向治療，生長因子的中和封閉抗體、受體信號傳到阻斷抗體、抗血管生成抗體等多種類型抗體的出現(xiàn)為腫瘤的抗體治療提供廣闊的空間。20世紀(jì)90年代成熟的哺乳動物細(xì)胞高產(chǎn)量表達技術(shù)，最終使治療腫瘤的抗體藥物突破了大規(guī)模生產(chǎn)的制約而進入商品化。1997年，抗CD20嵌合抗體（Rituxan?）獲準(zhǔn)上市銷售，用于治療B淋巴細(xì)胞瘤，成為FDA批準(zhǔn)的第一個治療腫瘤的抗體，又一次掀起了抗腫瘤抗體藥物研究的熱潮。相對于其他腫瘤生物治療手段，抗體藥物具有選擇性強，毒副作用小、藥理機制明確、藥效顯著、安全性好等優(yōu)勢。目前，在FDA已經(jīng)批準(zhǔn)上市的11種抗體類藥物中有5種工程抗體藥物用于治療腫瘤療效良好。而正在臨床試用階段治療腫瘤的抗體藥物達90種以上，處在臨床前研究中的有79種以上，占所有生物制品藥物的25％。預(yù)計在未來兩年中，還會有5～7種抗體藥物獲準(zhǔn)上市用于治療腫瘤?？贵w治療已經(jīng)成為繼手術(shù)、化療、放療、激素治療后成為第五大腫瘤治療的手段。2.抗體藥物治療腫瘤的策略：(1)靶向治療類抗體藥物:靶向治療類抗體藥物，是指以抗體為載體，將具有殺傷腫瘤功能的效應(yīng)分子如核素、化療藥物、毒素等，選擇性地帶到腫瘤局部，進而選擇性地殺傷腫瘤細(xì)胞或相應(yīng)地細(xì)胞組織。這類抗體藥物以前也稱為“生物導(dǎo)彈”。(2)封閉類抗體治療:封閉類抗體（blockingantibodies）藥物是指抗體與腫瘤細(xì)胞的可溶性蛋白、因子或膜蛋白特異結(jié)合后，封閉這些蛋白因子的功能活性，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡或生長抑制等現(xiàn)象的一類抗體藥物。在蛋白質(zhì)功能研究中，采用抗體封閉的方法確定目標(biāo)蛋白的功能是最常用的方法之一。(3)作用于信號傳導(dǎo)類抗體藥物:腫瘤生長離不開異常地生長信號通路，現(xiàn)已證明，多種腫瘤均依賴于自泌、旁泌或異常持續(xù)激活地生長因子信號通路。采用相應(yīng)抗體與這些信號通路地受體結(jié)合，阻止天然配體與受體結(jié)合，也可阻斷信號通路激活，可以有效地抑制腫瘤生長，并且可能引起其他有力地抗腫瘤效應(yīng)。由于腫瘤地發(fā)生發(fā)展是一個多基因、多因素、多環(huán)節(jié)地過程，其依賴地各種信號也很多，只