人源化抗体发展及应用概略
人源化抗体研究历程及发展趋势

!
中图分类号
抗体药物的最大特征在于它识别抗原的专一性。本文 主要介绍治疗性抗体尤其是人源化抗体的发展历程与研究 进展, 概述抗体衍生物的研究现状, 二者的有机结合将是治 疗性抗体的发展趋势。
! 治疗性抗体的发展历程与现状
!"! 治疗性抗体的研究历程 早在一个世纪以前, C+-’ :G.’<BG 就把抗体的这种特征形 容为 “魔弹” ,但只有在 #FH4 年杂交瘤技术建立之后,研究 人员才有可能获得大量的含有相同抗原决定簇的单克隆抗 体, 从而在临床试验中评价抗体的 “魔弹” 作用。当时, 人们 对于抗体的治疗作用寄予厚望并做出种种乐观的推测, 认为 “魔弹” 理论不久将变为现实。#F3! 年, 当 CG<’<A I+.. 将第一 株抗独特型单抗 ( +,J<1’K) 应用于 L 细胞淋巴瘤的临床治疗并
抗体库技术、 转基因动物等。人源化抗体的形式也从最初 里程碑, 并伴随着一系列重大的技术革新, 如 CDE 技术、 的嵌合抗体、 改型抗体等逐步发展为今天的人抗体。抗体人源化已经成为治疗性抗体的发展趋势, 同时各种抗体 衍生物也不断涌现, 它们从不同角度克服抗体本身的应用局限, 也为治疗人类疾病提供了更多利器。对单克隆抗 体进行改造使之应用于临床治疗, 不仅需要对抗体效应机制进行更细致深入的研究, 同时还有赖于对人类免疫系 统调控机制的全面精确认识。 关键词 治疗性抗体,人源化,人抗体 E0F!?## 文献标识码 5 文章编号 #"""10"2# (!""$) "#1"""#1"4 此 统的排斥, 而且其 8B 段不能有效地激活人体效应系统; 外, 单抗的生产成本高, 用药难度大。#FF$ 年, 用于治疗风湿 性关节炎的抗体 D+;A+JG #O 的研发计划因其毒副作用强、 抑制免疫系统等原因而被中止, 这使得人们本已低落的研究 热情雪上加霜, 治疗性抗体的研究也陷入低谷。 尽管人们十分清楚, 用人抗体取代鼠抗体, 是克服鼠单 抗临床应用障碍的关键, 然而反复实验证明, 杂交瘤技术不 能提供稳定分泌人抗体的细胞株。 3" 年代末期, 随着分子 生物学研究的深入, 在抗体基因工程研究领域相继出现了一 些技术突破, 如用 CDE 方法扩增抗体可变区基因、 大肠杆菌 表达功能性抗体片段以及噬菌体展示抗体功能片段等, 这些 技术为抗体人源化和人抗体的研究奠定了基础。人源化抗 体的出现被誉为是继单克隆抗体之后, 抗体研究领域的第二 个里程碑, 它使沉寂多年的治疗性抗体再次成为生物医药研 究的热点。在疾病治疗中, 人源化抗体之所以优于鼠抗体, 不仅因为抗体中鼠源成分的减少降低了机体的免疫排斥反 应, 还在于人抗体中的 8B 段能够诱发机体的效应功能— — — 募集效应因子或效应细胞, 后者对靶细胞具有杀伤作用。人 抗体的另一大优点是它在体内的半衰期长。鼠抗的半衰期 不到 !"G, 而人源化抗体可达数天甚至有时接近 !#K。对于 该现象的解释是: 人源化抗体中的 8B 段可以特异结合人血 管内皮细胞上的 8B 受体 ( 8BE,) , 使抗体内化到血管内皮细 胞而不被降解, 并能够回到血液中参与循环。鼠抗体由于不
人源化单克隆抗体研究进展

人源化单克隆抗体研究进展人源化单克隆抗体是一种具有高度特异性和亲和力的生物药物,通过杂交瘤技术将鼠源单克隆抗体的可变区与人类抗体的恒定区进行交换,以减少免疫原性,提高治疗效果。
近年来,随着科技的不断进步,人源化单克隆抗体研究取得了显著的进展,为肿瘤、自身免疫性疾病、神经系统疾病等治疗领域提供了新的思路和方法。
研究现状:人源化单克隆抗体方法、成果与不足人源化单克隆抗体研究主要包括抗体库的建立、抗体筛选和优化、以及抗体生产等多个环节。
目前,研究人员已成功建立了多种人源化单克隆抗体,并应用于临床试验,取得了一定的疗效。
例如,针对肿瘤治疗的人源化单克隆抗体药物能够特异性地识别肿瘤细胞,并通过激活免疫反应来杀死肿瘤细胞。
然而,人源化单克隆抗体研究仍存在一定的不足之处,如抗体药物的免疫原性、毒副作用等问题需要进一步解决。
研究方法:人源化单克隆抗体研究实验设计与数据分析人源化单克隆抗体研究的实验设计主要包括建立人源化抗体库、筛选和优化抗体,以及进行药效和毒理试验等。
在实验过程中,需要采集和处理大量的实验数据,并进行深入的统计分析和比对,以获得抗体的最佳配对组合和最佳治疗剂量等参数。
成果和不足:人源化单克隆抗体研究的成果与不足人源化单克隆抗体研究在肿瘤、自身免疫性疾病、神经系统疾病等多个治疗领域取得了显著的成果。
例如,针对肿瘤治疗的人源化单克隆抗体药物已经成功应用于临床试验,并显示出较好的疗效和安全性。
在自身免疫性疾病和神经系统疾病治疗领域的人源化单克隆抗体药物也在研发和试验阶段。
然而,人源化单克隆抗体研究仍存在一定的不足之处,如抗体药物的免疫原性、毒副作用等问题需要进一步解决。
同时,抗体药物的生产成本较高,限制了其在临床上的广泛应用。
尽管人源化单克隆抗体研究取得了一定的成果,但仍存在许多问题需要进一步解决。
未来,研究人员需要进一步探索人源化单克隆抗体的作用机制和优化方法,以获得更高效、安全、低成本的药物。
同时,需要加强抗体药物的工艺研究,提高生产效率和降低生产成本。
人源抗体研制及应用进展

人源抗体研制及应用进展人源抗体是指来源于人体内的免疫反应产生的抗体,具有良好的免疫耐受性和特异性。
它们可以广泛用于治疗、预防和诊断各种疾病,如肿瘤、自身免疫性疾病、感染疾病等。
本文将介绍人源抗体研发的进展及其在临床应用中的应用。
人源抗体的研制主要有两个方向:一是通过基因工程技术获得可大量制备的人源抗体;二是转移人体内已存在的人源抗体。
目前,最常见的人源抗体研制技术是重组抗体。
重组抗体技术是通过DNA重组技术将人类抗体基因插入到细胞系中,实现可靠、大规模的抗体制备。
制备的人源抗体可以选择性地结合于特定的病原体、抗原或受体上,从而发挥治疗作用。
重组抗体可分为全人源抗体、人源化抗体和CDR置换抗体等。
其中,全人源抗体是指将人体细胞中特定抗体的基因转入哺乳类细胞中,将克隆的细胞大量培养并收集胞浆,从而获得全人源抗体。
全人源抗体与人体内自然抗体一样,具有高度特异性和亲和力,因此被广泛应用于疾病治疗中。
人源化抗体则是指人类抗体中的一种或多种分子序列,与其它物种的抗体进行交叉重组。
这种人源化的抗体在人体内的免疫反应系统中的抗原-抗体交互作用中,其抗体的抗原结合特异性保留不变,而总体上产生了一种与自然抗体相似的人源抗体。
人源化抗体不仅具备良好的比活性和亲和力,且由于其来源于人体,极少出现免疫反应。
CDR置换抗体则是通过结构生物学的技术将其他物种的抗体的可变区转移至人类抗体的基础上,形成的人源抗体。
由于它们结构与自然人源抗体不同,因此具有独特的抗原特异性。
与人源抗体相比,它们具有更强的亲和力和活性。
人源抗体应用于疾病的治疗、预防和诊断,并具有如下特点:可人工控制、生产大规模、毒副作用较小、无免疫原性等。
1. 肿瘤治疗人源抗体被广泛用于肿瘤治疗。
以单抗为代表的人源抗体,通过特异性地结合肿瘤标志物或受体活性位点,与肿瘤细胞结合并介导细胞死亡,从而实现肿瘤的治疗。
目前,CD20单抗等多种单抗已被广泛用于治疗多种肿瘤。
2. 自身免疫疾病治疗人源抗体常用于自身免疫性疾病的治疗。
新型抗体药物的研发及其应用

新型抗体药物的研发及其应用抗体药物是指通过模拟机体本身的免疫机制,使人体产生特异性抗体来防治某种疾病的药物。
随着生物医药领域的快速发展,新型抗体药物不断涌现,受到越来越多的关注。
本文将从新型抗体药物的研发、应用及其优势等方面进行阐述。
一、新型抗体药物的研发目前,新型抗体药物的研发主要有以下几种方式:1. 人源化抗体技术人源化抗体技术是将小鼠单克隆抗体的可变区域(Fab)与人源抗体的恒定区(Fc)结合,形成人-小鼠嵌合抗体,从而实现抗体的人源化。
这种技术可以减少由于异种抗体引起的免疫反应,提高药物的安全性和有效性。
2. 单克隆抗体技术单克隆抗体技术是指利用细胞克隆技术得到对某种特异性抗原具有高度特异性和亲和力的单克隆抗体。
它是一种比传统药物更为精确和有效的靶向治疗方式,广泛应用于肿瘤、炎症和自身免疫性疾病等领域。
3. 双特异性抗体技术双特异性抗体技术是指将两种不同抗体靶向两种不同抗原结合在一起,形成一种新的分子结构,从而实现对多个靶点的治疗。
该技术适用于具有多种滞后性的疾病,如肿瘤、传染病等。
二、新型抗体药物的应用新型抗体药物已广泛应用于临床,例如:1. 肿瘤治疗抗体药物可以通过靶向抗肿瘤细胞表面的蛋白质,阻止肿瘤细胞的生长和扩散,增强肿瘤细胞的免疫耐受性。
常用的肿瘤治疗抗体药物包括赫赛汀、三妥珠单抗、帕博利珠单抗等。
2. 自身免疫性疾病治疗自身免疫性疾病是指机体的免疫系统错误地攻击自身组织和器官,导致破坏和功能障碍。
抗体药物可以对自身免疫性疾病进行靶向治疗,如类风湿性关节炎、多发性硬化症、溃疡性结肠炎等。
3. 传染病防治传染病在全球范围内仍然是一个严重的公共卫生问题。
抗体药物可用于治疗病毒性和细菌性传染病,如流感、HIV、艾滋病、肺结核等。
其中,目前应用最广泛的是新冠肺炎特异性抗体药物。
三、新型抗体药物的优势与传统药物相比,新型抗体药物具有以下优势:1. 靶向性强传统药物通常阻断疾病发展的通路或机制,但不针对具体的分子结构。
抗体人源化的主要原理

抗体人源化的主要原理抗体人源化是一种生物技术手段,用于将动物源性抗体转化为人源性抗体,以提高其在临床应用中的效果和安全性。
这一技术的主要原理是通过基因工程方法将动物免疫系统中产生抗体的基因导入到人体细胞中,使其能够产生与动物源性抗体具有相同抗原特异性的人源性抗体。
抗体是人体免疫系统中的重要组成部分,其能够识别并结合到入侵体内的病原体或异常细胞,从而触发免疫反应,清除这些病原体或异常细胞。
然而,由于动物源性抗体与人体内抗原的差异,使用动物源性抗体在临床应用中存在一些问题,如免疫原性反应、抗体产量低、抗体结构与功能的不稳定等。
为克服这些问题,科学家们开展了抗体人源化的研究。
首先,需要从动物中提取抗体基因,通常是通过免疫动物模型来获得。
然后,利用基因克隆技术将这些抗体基因导入到人源细胞中,使其能够产生与动物源性抗体具有相同抗原特异性的抗体。
这一过程主要包括以下几个步骤:1. 抗体基因的选择和克隆:从动物的淋巴细胞中提取抗体基因,通常是通过PCR技术扩增目标基因。
然后,将扩增的基因序列进行纯化和克隆,得到抗体基因的克隆片段。
2. 基因导入和表达:将抗体基因导入到人源细胞中,通常是通过转染等技术实现。
导入后,细胞会利用其自身的机制进行基因的表达和蛋白质的合成,从而产生人源性抗体。
3. 抗体的筛选和优化:通过筛选和优化的方法,从转染的细胞中筛选出产生目标抗体的细胞株。
同时,可以通过基因工程方法对抗体的结构和功能进行优化,以提高抗体的亲和力和稳定性。
4. 抗体的大规模生产:一旦获得了产生目标抗体的细胞株,就可以进行大规模的抗体生产。
通常采用的方法是利用细胞培养技术,将产生目标抗体的细胞株培养在培养基中,通过细胞的分裂和增殖,大量产生目标抗体。
抗体人源化的主要原理是通过基因工程方法将动物免疫系统中产生抗体的基因导入到人体细胞中,使其能够产生与动物源性抗体具有相同抗原特异性的人源性抗体。
这一技术的应用广泛,不仅可以用于治疗各种疾病,如肿瘤、感染性疾病等,还可以用于研究和诊断。
抗体人源化的主要原理

抗体人源化的主要原理抗体人源化是一种重要的生物工程技术,通过对抗体进行基因工程改造,使其具备与人类抗体相似的结构和功能,从而增强其在治疗和诊断领域的应用。
抗体人源化的主要原理包括人源化基因设计、基因克隆、表达和纯化等步骤。
人源化基因设计是抗体人源化的关键步骤之一。
一般来说,人源化的抗体是通过将小鼠源抗体的可变区与人源抗体的框架区(FR)进行重组来实现的。
在设计人源化基因时,需要选择与小鼠源抗体可变区高度同源的人源抗体可变区作为替代。
这样,可以保留小鼠源抗体的结构和功能,同时减少人体免疫系统对抗体的排斥反应。
基因克隆是将人源化基因插入真核表达载体的过程。
首先,需要设计引物,引物的选择应根据人源化基因的序列设计,确保引物与目标基因的特异性和互补性。
然后,通过PCR反应扩增人源化基因,并经过酶切和连接等步骤,将目标基因插入真核表达载体。
最后,将重组的质粒转化到大肠杆菌中,经过筛选和测序,得到正确的克隆。
接下来,表达是指将基因在宿主细胞中转录和翻译成蛋白质的过程。
通常使用哺乳动物细胞作为表达宿主,如CHO细胞或HEK293细胞。
将重组的真核表达载体导入到宿主细胞中,通过细胞培养和优化培养条件,促使基因在细胞中进行表达。
随着基因的表达,抗体蛋白质会被合成和折叠成稳定的三维结构。
纯化是将表达的抗体蛋白质从细胞培养上清中提取和纯化的过程。
通常采用亲和层析、离子交换层析和凝胶过滤等技术,根据抗体的特性和目的,选择合适的纯化方法。
通过这些纯化步骤,可以去除杂质和其他蛋白质,最终得到高纯度的抗体。
抗体人源化技术的主要原理是通过基因工程手段将小鼠源抗体改造成人源化抗体,使其在结构和功能上更接近人类抗体。
这样做的目的是为了减少抗体治疗中的免疫反应和排斥反应,提高抗体的治疗效果和安全性。
抗体人源化技术的发展为临床医学带来了革命性的突破,为疾病的治疗和诊断提供了更多选择和可能性。
总结起来,抗体人源化的主要原理包括人源化基因设计、基因克隆、表达和纯化等步骤。
人源化抗体发展及应用概略

人源化抗体发展及应用概略【摘要】伴随着一系列重大生物技术(如PCR技术、抗体库技术、转基因动物技术等)的发展,抗体技术从最初的嵌合抗体、改型抗体逐渐发展为今天的人源化抗体。
人源化抗体在治疗肿瘤、自身免疫性疾病、器官移植等方面已经显示出独特的优势和良好的应用前景。
本文介绍了人源化抗体的构建及其表达系统,并对其临床应用进行了展望。
【关键词】嵌合抗体;人源化抗体;噬菌体展示技术;转基因技术【Abstract】With the development of a series of substantial biotechnologies, such as PCR, phage display and transgenic animal, antibody techniques have developed from chimeric antibody and reshaped antibody to humanized antibody. As therapeutic antibodies, the humanized antibodies have been showed specific advantage and application prospect for cancer therapy,autoimmudisease,transplant rejection.The humanized antibody construction and expressing system, also foresaw tendency of humanized antibodies in clinical application have summarized in this paper.【key word】chimeric antibodies; humanized antibodies; phage display; trangenic technology引文:从20世纪70年代英国学者Milstein和德国学者Kohler利用细胞融合技术首次成功地制备出单克隆抗体以来,单克隆抗体在医学、生物学、免疫学等诸多学科中发挥了巨大的作用。
人源化单抗

穿上披风 我们开溜!
❖ 诱发人抗小鼠反应、降低抗体效果甚至造成 人体损伤、半衰期较短、较快被清除而影响 疗效、在人体中常不能有效激活补体和Fc受 体相关的效应系统。
❖ 它不禁具有较长的半衰期,低免疫原性,还 能与天然效应因子相互作用,
人源化抗体的构建相关技术
❖ 嵌合体制备技术 ❖ 噬菌体表面展示技术 ❖ 核糖体展示技术 ❖ 转基因技术
转基因技术
❖ 全人抗体还可以通过小鼠的基因工程免疫 方法获得。 产生一免疫反应的基因工程敲 除鼠,然后用杂交瘤技术使小鼠的脾细胞 或淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。通过灭活 内源 性的小鼠抗体基因,然后引进人源抗 体基因片段,当对人源抗体免疫的时候就 可以在小 鼠体内产生全人抗体分子。
❖ 另一种方法是将人抗体基因微位点转入小鼠 体内细胞,转染 色体小鼠的免疫抗原基因环 境和人类非常相似。 还有一种不同的方法是 向免疫供体或混 合性严重免疫缺陷的小鼠注 入人源淋巴细胞, 通过抗原免疫使小鼠脾细 胞融合骨髓瘤细 胞
子的表达。因而更多的是用来高效表达Fv、 Fab及ScFv等功能片段。
2 酵母表达体系
主要包括酿酒酵母、裂殖酵母、克鲁维酸酵母、 甲醇酵母等表达系统。其中甲醇酵母表达系统 使用最广泛。巴斯德毕赤酵母系统作为甲醇酵 母系统之一,使用得最多,也最广泛。
3 昆虫杆状病毒表达系统
昆虫杆状病毒表达系统是一种优良的真核基 因细胞表达系统。由于昆虫细胞来源广,比 较经济,而且具有正确完成蛋白质翻译后加 工和糖基化修饰等诸多优越性,已被广泛应 于外源基因的表达。
我国人源化抗体药物
上海中信国健药业有限公司历时5年,自主 研发的抗体类新药“注射用重组人Ⅱ型肿瘤 坏死因子受体-抗体融合蛋白”(商品名为 “益赛普”),获得国家食品药品监督管理 局颁发的《药品GMP证书》,成功上市。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
人源化抗体发展及应用概略【摘要】伴随着一系列重大生物技术(如PCR技术、抗体库技术、转基因动物技术等)的发展,抗体技术从最初的嵌合抗体、改型抗体逐渐发展为今天的人源化抗体。
人源化抗体在治疗肿瘤、自身免疫性疾病、器官移植等方面已经显示出独特的优势和良好的应用前景。
本文介绍了人源化抗体的构建及其表达系统,并对其临床应用进行了展望。
【关键词】嵌合抗体;人源化抗体;噬菌体展示技术;转基因技术【Abstract】With the development of a series of substantial biotechnologies, such as PCR, phage display and transgenic animal, antibody techniques have developed from chimeric antibody and reshaped antibody to humanized antibody. As therapeutic antibodies, the humanized antibodies have been showed specific advantage and application prospect for cancer therapy,autoimmudisease,transplant rejection.The humanized antibody construction and expressing system, also foresaw tendency of humanized antibodies in clinical application have summarized in this paper.【key word】chimeric antibodies; humanized antibodies; phage display; trangenic technology引文:从20世纪70年代英国学者Milstein和德国学者Kohler利用细胞融合技术首次成功地制备出单克隆抗体以来,单克隆抗体在医学、生物学、免疫学等诸多学科中发挥了巨大的作用。
单克隆抗体可用于分析抗原的细微结构及检验抗原抗体未知的结构关系,还可用于分离、纯化特定分子抗原,甚至用于临床疾病的诊断和治疗等。
然而,单克隆抗体技术在临床治疗应用中的进展却很慢,主要原因是目前单克隆抗体大多是鼠源性的,而鼠源性单克隆抗体应用于人体治疗时存在诸多问题:一是不能有效地激活人体中补体和Fc受体相关的效应系统;二是被人体免疫系统所识别,产生人抗鼠抗体(human antigen mouse antibody,HAMA);三是在人体循环系统中被很快清除掉。
因此,在保持对特异性抗原表位高亲和力的基础上进行人源化改造,减少异源抗体的免疫原性,成为单克隆抗体研究的重点。
正文:1.人源化抗体的建构策略鼠抗体人源化就是通过基因改造,使其和人体内的抗体分子具有极其相似的轮廓,从而逃避人免疫系统的识别,避免诱导HAMA反应。
对鼠源抗体进行人源化改造时要遵守两个原则,首先要保持抗体的亲和力和特异性,其次要降低或消除抗体的免疫原性。
1.1 嵌合抗体(Chimeric antibody)20世纪80年代中期开始研制的第一代人源化抗体,即简单的嵌合抗体,是用人源基因代替鼠源单抗的恒定区。
这样构建的嵌合抗体不仅保留了抗原抗体结合的特异性,又大大降低了鼠源单抗的免疫原性。
美罗华(Rituximab)作为第一个用于肿瘤治疗的基因工程抗体,就是由鼠可变区和人恒定区组成的嵌合抗体。
但由于嵌合抗体可变区(V)约占整个抗体的30%,鼠源性抗体V区中的框架区(FR)仍残留一定的免疫原性,可诱发HAMA反应。
灵长目源抗体也是一类嵌合抗体,通过免疫短尾猿猴产生。
由于短尾猿猴抗体的可变区几乎与人可变区无差异,这类嵌合抗体不需要作任何改变,而不致发生抗体反应。
Fab和F(ab’),嵌合抗体的制备原理是将功能性抗体轻、重链可变区基因分别与人抗体的K链和重链CHl恒定区基因进行重组,克隆到表达载体中,构建成鼠一人嵌合的Fab基因表达载体,再转入宿主细胞表达。
天然抗体分子重链CHl和CH2之间的一段铰链区结构,其中的2个Cys残基可以生成二硫键,将2条重链紧密地共价结合在一起。
在Fab的C-端额外连接一个Cys残基组成Fab’,其表达产物中有痕量蛋白,是以二聚体F(ab’)2的形式出现的。
1.2 CDR移植抗体(CDR grafted antibody)为了减少鼠源成分,出现了CDR移植抗体或改型抗体(Reshaped Ab)。
这是更为完全的人源化抗体,即真正意义上的抗体人源化。
抗体中除了3个互补决定区(CDR)是鼠源的外,其余全部是人源结构。
如国家I类癌症治疗新药“泰欣生”,即“泰欣生重组人源化抗人表皮生长因子受体单克隆抗体”,采用了先进的“CDR移植”技术,人源化程度达到95%以上,具有更高的安全性和更低的毒性。
1.3 SDR移植抗体(SDR grafted antibody)CDR移植抗体同嵌合抗体比较,虽然大大减少了鼠源成分,但有时异基因的CDR人源化抗体可能引起抗个体基因型反应。
特定决定区(SDR)转移抗体是将异源抗体中与抗原结合密切相关的SDR等少数残基移植到人抗体相应位置上,进一步降低了的异源性。
通过这种方法,使人源化的抗体潜在的免疫原性降至最低。
1.4 全人单克隆抗体(Fully humaneantibody)1.4.1.抗体库筛选技术1.4.1.1噬菌体表面展示技术(Phage display technology)随着抗体工程的发展,噬菌体展示技术应运而生,即用PCR技术从生物体内扩增出整套编码人抗体的基因序列,克隆到噬菌体载体上,并以融合蛋白的形式表达到噬菌体表面,从而可以方便地利用抗原一抗体特异性结合进行筛选、扩增。
此项技术不仅可以获得具有人体性质的单抗,而且利用抗原直接从库中筛选出所需基因,不需要细胞融合,甚至不经过免疫动物,实验周期短,过程较简单,这是人源抗体制备技术的重大突破。
1.4.1.2核糖体展示技术(Ribosome display teclmology)该技术将基因型和表型联系在一起,编码蛋白的DNA在体外进行转录与翻译,由于对DNA进行了特殊的加工与修饰,如去掉3'末端终止密码子。
核糖体翻译到mRNA末端时,由于缺乏终止密码子,停留在mRNA的3'末端不脱离,从而形成蛋白质-核糖-2mRNA三聚体,将目标蛋白特异性的配基固相化,然后进行筛选,对筛选分离得到的复合物进行分解,释放出的mRNA进行RT-PCR,PCR产物进入下一轮循环,多次循环后可使目标蛋白及其编码的基因序列得到富集和分离。
利用此技术可以获得特异性的、高亲和力的抗体.1.4.2 转基因小鼠(Transgenetic mouse)在转基因动物方面,有几种不同的途径生产人抗体,其中一种方法是将已产生一定免疫反应的供者或癌症患者的淋巴细胞导入严重联合免疫缺陷小鼠(SCID)或Trimem小鼠,取鼠脾细胞与人骨髓瘤细胞杂交就可能获得分泌人抗体的杂交瘤。
另一条生产人抗体的途径是通过基因敲除技术,使小鼠自身的基因失活,并导入新基因,创造出携带人抗体重轻链基因簇的转基因小鼠。
这种转人抗体基因小鼠所携带的人DNA片段具有完备的功能,可以有效地进行同种型转换和亲和力成熟。
任何靶抗原均可被用来免疫该小鼠,使其产生高亲和力的人抗体。
Tomizuka等首先以染色体为载体,成功培育了转染色体小鼠,并制备了高亲和力的人抗体。
日本麒麟公司用基因工程技术,使小鼠携带完整的人14号染色体,该染色体包含全部人抗体产生基因。
但迄今尚无该技术生产的制品问世。
2.人源化抗体的表达目前常用的人源化抗体表达系统主要有大肠杆菌体系、酵母体系、昆虫体系和哺乳动物细胞表达系统。
2.1 大肠杆菌表达体系:由于完整的抗体分子是由重链和轻链通过二硫键组装成的有生物功能的免疫球蛋白,而大肠杆菌体系缺少转录及翻译后加工机制,表达的蛋白质不能形成适当的折叠、进行糖基化修饰或正确形成二硫键等,所以不适于完整抗体分子的表达。
因而更多的是用来高效表达Fv、Fab及ScFv等功能片段。
2.2 酵母表达体系:主要包括酿酒酵母、裂殖酵母、克鲁维酸酵母、甲醇酵母等表达系统。
甲醇酵母表达系统是一种最近迅速发展的外源基因表达系统,也是目前应用最广泛的酵母表达系统。
巴斯德毕赤酵母系统作为甲醇酵母系统之一,使用得最多、最广泛,该表达系统具有强有力的基因启动子,可严格调控外源蛋白的表达;同时可对表达的蛋白进行翻译后的加工与修饰,从而使表达的蛋白具有生物活性,此外该系统具有快速、简单、成本低、表达效率高等优点。
2.3 昆虫杆状病毒表达系统:昆虫杆状病毒表达系统是一种优良的真核基因细胞表达系统。
由于昆虫细胞来源广,比较经济,而且具有正确完成蛋白质翻译后加工和糖基化修饰等诸多优越性,已被广泛应于外源基因的表达。
但该系统也存在不足之处,即病毒感染会引起细胞的死亡,因此大批量生产有一定的困难。
2.4 哺乳动物细胞系统:该表达系统可以正确地进行翻译后修饰,遗传稳定,成为嵌合抗体最合适的宿主。
其中常用的宿主细胞有3种:瞬时表达大多采用非洲绿猴肾(COS)细胞;稳定表达中,骨髓瘤细胞如Sp2/O主要用于单抗的高水平表达;中国仓鼠卵巢(CHO)细胞广泛用于以临床治疗为目的的抗体表达。
目前应用这些细胞已成功表达了多种人源化单抗。
通过实验还发现,利用转基因小鼠的乳腺细胞也能表达完整抗体,并将抗体分泌到乳汁中。
2.5 植物细胞表达系统:近年来,人们发现植物细胞中也能表达多种形式的抗体,其中包括表达重组人--鼠嵌合抗体。
植物细胞中有着与动物细胞相似的蛋白质合成、分泌、折叠及翻译后修饰途径,只是在蛋白质糖基化上与动物细胞略有差异。
抗体能在植物的叶子和果实中表达,而不丢失其结合的特异性与亲和力。
1999年,Vaquero等[报道了采用两个独立的植物表达载体在烟叶中瞬时表达人一鼠嵌合抗体。
2.6 转基因动物表达系统:用于抗体规模化生产时,细胞培养的高成本制约了其应用。
利用转基因动物作为生物反应器来生产重组抗体,可以解决这一问题。
利用转基因动物制药具有生产成本低、投资周期短、表达量高、与天然产物完全一致、分离纯化容易的优势,尤其适合于一些使用量大、结构复杂的血液因子,如人血红蛋白、人血清白蛋白、蛋白C、纤维蛋白原和抗体等。
3.人源化抗体的临床应用近年来,人源化抗体和人抗体的出现为临床应用带来了新的希望,当前正处于临床研究的多种抗体中,嵌合抗体和人源化抗体所占比例大于70%。