单克隆抗体综述-从原理到应用

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发布日期：2012-04-26 15:15 文章来源：丁香园
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单克隆抗体综述

一、抗体的定义和第一代单克隆抗体（经杂交瘤细胞生产）

抗体是在对抗原刺激的免疫应答中，B淋巴细胞产生的一类糖蛋白。它是能与相应抗原特异的结合、产生各种免疫效应（生理效应）的球蛋白。国际卫生组织将具有抗体活性及化学结构与抗体相似的一类蛋白统一命名为免疫球蛋白，它与抗体都是指同一类蛋白质。70000之间，称为“重链”（H链）。轻、重链之间和两重链之间由二硫桥连接，这样的四链结构（L2H2）组成一个免疫球蛋白分子。550个氨基酸残基，相对分子质量在55000；抗体的基本结构如图所示，由四条肽链组成，其中两条相对分子质量较低的肽链约含210个氨基酸残基，相对分子质量约24000，称为“轻链”（L链）；另两条相对分子量较高的肽链约含450

，其相应的抗体分别命名为IgG、IgM、IgA、IgE和IgD。、、、、以重链抗原性差异来进行抗体的血清学分类：用分离纯化的各种重链免疫动物获得相应的抗血清，再通过免疫交叉反应等血清学检测方法，分析其结构的异同，反复的验证，最后发现人类有5类不同的重链，分别为）与多种细胞结合，(5)可能造成免疫损伤。IgG占成人血清中抗体总量的75%以上，是人类血清中主要的一类抗体，由B细胞产生，其功能结构也是研究最清楚的。它主要的生理功能有：(1)中和毒素和病毒，(2)凝集和沉淀抗原，(3)激活补体，(4)通过特异的膜受体（Fc单克隆抗体技术的应用是现代生物科学领域中的重要进展之一。单克隆抗（Monoclonalantibody，简称McAb）具有广泛的应用价值，它为生物学和医学等自然科学的研究开辟了新的途经。

二、 第二代单克隆抗体：经过基因重组的嵌合或人源化单克隆抗体

嵌合抗体：指用人的恒定区取代小鼠的恒定区，保留鼠单抗的可变区序列，形成一个人-鼠杂合的抗体。其研制程序快，可大幅度降低异源抗体的免疫原性，却几乎保持亲本鼠单抗全部的特异性和亲和力。另外，它还具有人抗体的效应功能，如补体固定、抗体依赖细胞介导的细胞毒作用（ADCC）等。嵌合抗体成功的例子有：

Rituxan：Idec Pharmaceutical/Genentech的小鼠抗CD20抗体，含人IgG1κ恒定区，用于治疗B淋巴瘤。它的抗淋巴瘤作用主要可能来自于补体作用、ADCC和诱导肿瘤细胞凋亡。

Remicade：Centocor公司的抗TNF-α抗体，用于治疗风湿性关节炎和节段性回肠炎。

Simulect: Novartis公司的抗CD25抗体，用于抗移植排斥。

Erbitux：美国Imclone公司的抗EGFR（Her-1）单克隆抗体，目前FDA已批准其用于治疗结直肠癌。

人源化抗体：利用现有的无数已详细分析过的小鼠抗体，取其与抗原直接接触的那段抗体片段（互补决定区，CDR）与人的抗体框架嫁接，经亲和力重塑，可维持其特异性和大部分的亲和力，同时几乎去除免疫原性和毒副作用。

成功的例子：

Herceptin：Genentech公司的抗HER2/neu抗体，用于治疗乳腺癌。

Synsgis：Medimmune公司的抗F抗体，用于治疗呼吸道病毒感染。

Zenapax：Protein Design Labs（PDL）/Roche的抗CD25抗体，用于抗移植排斥。

h-R3：古巴分子免疫学中心的抗EGFR（Her-1）单克隆抗体，用于治疗头颈癌。

三、 噬菌体展示抗体和全人抗体

（1）噬菌体显示技术制备人源性抗体

基于噬菌体可把抗体片段表达在外膜的能力而建立一系列的抗体文库，然后用目的抗原来筛选文库中相应的抗体片段，再经体外加工可形成有功能的完全人抗体。用此方法可制备针对简单或复杂抗原的单抗，并得到中等亲和力的抗体，但该方法需用高通量筛选。现有一些已进入临床II/III期研究，如Cambridge Antibody Technology（CAT）的D2E7和CAT-152，分别用于治疗风湿性关节炎和青光眼。D2E7是抗TNF-α单抗，现正由Abbott Laboratories开发。从其2002年6月份提供的临床III期数据看，有望于近期进入市场。

（2）转基因动物制备人源性抗体

抗体衍生物：有的研究者正在开发更容易生产和使用的单抗衍生物，最成功者当属宾夕法尼亚大学的Mark Greene。他在寻找抗体互补决定区CDR衍生的多肽小分子，并成立了CDR Therapeutics（现属Xcyte Therapies）以加速其多肽生产的商业化。他的多肽有亲本单抗的亲和力和选择性，但作为小分子，多肽应无免疫原性，且更稳定，甚至可口服。

四、 世界上现有单克隆抗体种类以及治癌药品

单克隆抗体（MAB）是近年来复合年增长率最大的一蛋白类药物，2001年全球销售额增长了57.3%，接近30亿美元。在这类产品中开发主要集中在癌症治疗药物方面。预计到2010年用于癌症治疗的单克隆抗体将占其销售总额的54.7%。据预测，单克隆抗体将会以复合年增长率16.3%的速度增长，到2010年达到121.39亿美元的市场规模。其中，治疗癌症的单克隆抗体市场规模将达66.36亿美元。2003年单克隆抗体药物Herceptin（赫赛汀）销售11.77亿瑞士法郎，增长27％。目前单抗产品主要有：ReoPro（第一个FDA批准的单抗，礼来公司生产的一种糖蛋白IIb/IIIa 抑制剂，主要用于预防进行冠脉血管成形术的患者发生缺血性心脏病并发症的高危险性）、Rituxan（美罗华）、Hercetpin（赫赛汀）、Remicade（Centocor公司的抗TNF-α抗体，用于治疗风湿性关节炎和节段性回肠炎）、Enbrel、Synagis（Medimmune公司的抗F抗体，用于治疗呼吸道病毒感染）、Humira（原D2E7，雅培生产的治疗类风湿关节炎的单抗）、Zevalin（带放射性物质的抗CD20单抗，用来治疗非何杰金式初级滤泡性淋巴肿瘤，2002.2经FDA批准）、Xolair（基因泰克和诺华生产的治疗哮喘的单抗）、Zenapax（Protein Design Labs（PDL）/Roche的抗CD25抗体，用于抗移植排斥）、Simulect（Novartis公司的抗CD25抗体，用于抗移植排斥）以及最新的Erbitux、h-R3和Avastin（美国遗传技术研究公司开发和生产的抗癌新药“Avastin”是一种基因工程单克隆抗体药物，主要通过抑制能够刺激新血管形成的所谓“血管内皮生长因子”，使肿瘤组织无法获得所需的血液、氧和其他养分而最终“饿死”，以达到抗癌功效。FDA在2004.2.26批准该药）。

2002年3月5日古巴分子免疫学中心（CIM，古巴哈瓦那）和它的商业分支机构CIMAB SA（www.cim.sld.cu）的人源化单克隆抗体TheraCIM h-R3（作为与放疗联合使用的药物，治疗晚期头颈癌）获得了古巴国家药品权威部门即古巴政府药品质量控制中心（CECMED，古巴哈瓦那）的癌症快速通道审批通过。2004年2月12日FDA批准英克隆（Imclone）公司Erbitux用于治疗结直肠癌。

抗CD20单抗的情况：

抗CD6单抗情况：

目前该单抗是属于抗CD6的IgG1亚型的单克隆抗体。该单抗是针对淋巴瘤细胞，可治疗牛皮癣、类风湿关节炎。

古巴分子免疫学中心（CIM）开发的人源化抗CD6单抗正在进行针对类风湿关节炎的I期临床试验。原来CIM开发过鼠源抗CD6单抗，并进行过治疗牛皮癣、类风湿关节炎等疾病的II期临床试验，除了因鼠源导致HAMA反应外疗效较好。

抗CD3单抗情况：

抗CD3单抗是免疫抑制剂，主要用于器官移植的抗排斥反应，最主要用于肾移植中的抗排斥反应。目前古巴CIM的鼠源抗CD3单抗正在中国销售，并且CIM也正在开发人源化的抗CD3单抗，不久也将上市。国内有武汉生物制品研究所的鼠源抗CD3单抗也在国内销售。

抗人CD11a(1)人源化单抗（治疗牛皮藓的单抗新药）

Genetech公司和XOMA公司的联合开发的新药Raptiva(Efalizumab)在2003年获得FDA批准，该药是一类治疗中度和重症斑状牛皮藓的重组人源化单抗。牛皮藓是慢性皮肤病，在美国有四百五十万患者，目前有一些药物可以控制该病的症状，但没有能完全治愈的药物。Raptiva 主要结合LFA-1和ICAM-1，能有效抑制T淋巴细胞和其他相关细胞的结合，在临床三期中Raptiva采用每星期皮下注射一次的方式。

编辑: wangminchao

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