生物制药--人源化单克隆抗体

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1、人源化单克隆抗体的研究进展和应用组员：洪武平王松振王雁庆曾亚威09生物技术单克隆抗体在理论和实践上的应用成为解决生物学和医学等许多重大问题的重要手段。但是，上述应用的单抗属于鼠源性，鼠源性单抗应用于人类的临床应用结果反映出了单克隆抗体药物存在的一些问题:(1)鼠源性单抗容易容易产生人抗鼠抗体(HAMA),在体内作为异源蛋白被清除掉，从而削弱其治疗的有效性。(2)鼠源性单抗在人体内生物活性降低，不能有效地激活人体的生物效应。研究背景因此，人们一直致力于人源性抗体的研究。人源化治疗性单克隆抗体的研究进展构建的基本思路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

2、人免疫系统的识别，避免诱导HAMA（人抗鼠抗体）反应。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。以分子生物学技术提取、扩增编码人抗体的DNA，构建质粒，建立组合抗体文库，再利用供者文库建立针对某一特定抗原的子文库。以该技术制备的抗体片段(Fab)是人源抗体，具有建库简单、抗体表达稳定等特点。迄今已有多种抗体产生。可以预见，该技术具有良好的发展和应用前景。解决方案：（1）用人脾细胞与鼠骨髓瘤细胞杂交；（2）用EB病毒转化人的B淋巴细胞；（3）用基因工程法制备嵌合抗体等。效果不强（4）最新方法：——抗体库筛选技术和转基因鼠技术单克隆抗体的发展史第一代：鼠源性单

3、抗药物特异性很强，副作用大，现在已经渐渐退出市场。不过由于其代谢比较快，目前在放射性元素标记的单克隆抗体药物中使用。第二代：人鼠嵌合性单抗进行人源化改造，使其人源化程度达到70%左右。第三代：CDR移植抗体和SDR移植抗体人源化程度达到95%左右，大大降低了毒副作用。第四代：全人源化单抗2002年，的世界首个药物——阿达木单抗上市。人源化及全人源单克隆抗体由于副作用小，在体内停留时间长，更有利于治疗。人源化程度1.嵌合抗体（Chimericantibody)用人源基因代替鼠源单抗的恒定区，即该单抗由鼠的可变区和人的恒定区组成的嵌合抗体。由于嵌合抗体可变区（V）约占整个抗体的30%，鼠源性抗体V

4、区中的框架区（FR)仍残留一定的免疫原性，可诱导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。由于其抗体的可变区与人可变区无差异，不至于发生抗体反应。缺点解决方案鼠源抗体嵌合抗体2.CDR移植抗体（CDRgraftedantibody)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，人源化程度可达到95%以上，具有更高的安全性和更低的毒性。不足有时异基因的CDR人源化抗体可能引起抗个体基因型反应。改良方案——进行SDR移植改良嵌合抗体人源化抗体3个CDR3.SDR移植抗体(SDRgraftedantibody)在CDR移植抗体的基础

5、上，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，进一步降低了抗体的异源性。通过这种方法，使人源化的抗体潜在的免疫原性降至最低。4.全人单克隆抗体（Fullyhumaneantibody)它是将体外克隆的抗体基因片段插入噬菌体载体，转染工程细菌进行表达，然后用抗原筛选即可获得特异的单克隆噬菌体抗体。在HIV等病毒感染和肿瘤的诊断与治疗方面有其独特的优越性。4.1.抗体库筛选技术4.1.1.噬菌体表面展示技术鼠源抗体完全人源化抗体基本原理和程序噬菌体抗体库人免疫细胞基因组PCR技术扩增整套的抗体重链可变区（VH）和轻链可变区（VL）基因噬菌体DNA中有抗体基因外壳表面有

6、抗体分子的表达克隆并以融合蛋白的形式表达基因重组噬菌体重组DNA构建利用抗原-抗体特异性筛选所需抗体并进行克隆扩增获得可溶性抗体片段表达局限性1.在噬菌体展示过程中涉及细菌转化、噬菌体包装、展示跨膜分泌，这就大大限制了所建库的容量和分子的多样性。目前，常用的噬菌体展示文库容量在109。2.不是所有的序列都能在噬菌体中获得很好的表达，因为有些蛋白质功能的实现需要折叠、转运、膜插入和络合，导致在体内筛选时需要外加选择压力。3.噬菌体展示文库无法进行有效的体外突变和重组进而限制了文库中分子遗传的多样性。4.因为噬菌体展示系统依赖于细胞内基因的表达，所以一些对细胞有毒性的分子（如生物毒素分子)很难得到

7、有效表达和展示。4.1.2.核糖体展示技术基本原理和程序人免疫细胞基因组EDTA体外转录、翻译、偶联mRNA-核糖体-蛋白质三聚体核糖体展示的蛋白文库构建基因型和表型联系利用抗原-抗体特异性筛选所需抗体复合体EDTA解离获得特异mRNART-PCRRT-PCR特异抗体DNA子文库获得特异性的、高亲和力的抗体表达传统的筛选技术具有本身难以克服的缺陷，主要表现在构建文库和筛选时都涉及细胞转染、噬菌体包