基因工程抗体的研究进展及临床应用

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1、基因工程抗体的研究进展及临床应用单克隆抗体技术口1975年问世至今，已被广泛地应用于疾病的诊断及治疗中，但是，H前应用的单克隆抗体绝大数是鼠源性的，临床重复给药时机体会产生免疫反应。应用于临床的理想抗体应该是人源性的，而人-人杂交瘤技术D前进展缓慢，即使研制成功，仍存在杂交瘤细胞体外传代不稳定，产虽不高及抗体亲合力低等缺陷。迄今为止，解决这一问题最理想的途径就是研制基因工程抗体。基因工程抗体的研究兴起于20世纪80年代早期，这一技术是将对免疫球蛋口(immunogloblin,简称lg)基因结构与功能的认识与DNA重组技术有机结合，在棊因水平上对Tg

2、分了进行重纽后导入受体细胞表达出來的，继多克降血清和单克隆抗体Z后，基因工程抗体也被称为第三代抗体。1基因工程抗体的研究进展基因工程抗体按分子结构可以分为嵌合抗体、重构抗体、单链抗体及单域抗体等。其小以嵌合抗体研究的较多，技术也较为成熟。而单链抗体、单区抗体等小分子抗体，具有结构简单、分子小、免疫源性低的优点，虽然技术还不够成熟，但其临床应用前景十分广阔。抗体基因组文库技术的出现，从根本上改变了单抗的制备流程，操作简便、成本低、产量大，被称为抗体发展史上的一次革命。各种基因工程抗体各具特点，下以我们分类加以介绍。1.1完整抗休此类抗体结构与犬然抗体相

3、似，具有完整的轻链和重链，只是将抗体屮部分鼠源性成分人源化，从而降低其免疫源性。目前研究较多的是嵌合抗体和重构抗体。1.1.1嵌合抗体在基因水平上连接鼠抗体可变区(variableregion,简称V区)和人抗体稳定区(constantregion,简称C区)，插入表达质粒在转染细胞表达所产牛•的抗体，称之为嵌合抗休［1］(chimericantibody)。其屮V区具有结合抗原的功能，而C区则具冇抗体效应功能、免疫原性和种属特异性。在构建嵌合抗体时，要冇hl的地选择抗体C区，这是因为每种Ig亚类与可形成蛋白结晶片段(fragmentcrystaza

4、ble，简称Fc)受体和补体作用，触发细胞溶解的功能不同。选用IgG1的C区可保留和赋予嵌合抗体抗体依赖细胞介导的细胞毒作用(ADCC)o鼠与人IgG1的联合抗体在人单核细胞中存在时,可用来介导肿瘤细胞和H1V感染细胞的溶解。由于嵌合抗体中含有75%〜80%人源性成分，只有20%鼠源性成分，故可以大大减少注入人体后产生的免疫反应。冃前国外已制备出多种可用于肿瘤导向治疗的嵌合抗体，部分已进入II期临床阶段。1.1.2重构抗体重构抗体(reshapedoutibdy)是在嵌合抗体的基础上发展起來的［2］。免疫球蛋口的氨基酸序列分析表明，在轻链和更链V区内

5、各有3个超变区，它们构成了抗体与抗原决定簇构象互补的空间结构，这就是互补性决定区(Complementarydeterminingregion,CDR)。3个CDR的两侧共冇4个骨架区(Fragmentregion,FR)。在抗体基因中，可变区基因的CDR核廿酸序列因抗体不同而不同，而骨架区序列则相对比较保守。因为CDR的结构是不依赖FR的，假如将人抗体可变区的CDR改换成小鼠单抗的CDR,使其变为具有小鼠单抗特异性的人源抗体，这就是所谓的重构抗体。重构抗体的设想是用互补性决定区(CDR)移植的方法将鼠源单抗重新构建为人源单抗。但由于人鼠嵌合抗体的町

6、变区仍保留着小鼠抗体成分，因而不能完全克服具在人体内的免疫原性，从而使其应用受到了限制。1.2亚单位抗体亚单位子抗体是利用重组DNA技术，通过细菌表达决定抗体特界性的结构域所得到的，因其大小只有完整IgG分子的1/6〜1/2,故也称Z为小分子抗体。根据小分子抗体结构的特点，乂可分为以下4种类型。1.2.1单链抗体单链抗体(Singlechainantibody,scFv)是指在重链V区cDNA5'端与轻链V区CDNA5,端ZI'可用一寡聚核廿酸连接，在大肠杆菌小表达成一单链多肽，并在细菌体内折亞成只由重链和轻链可变区构成的一种新型的抗体，人小仅为完整

7、IgG的1/6,用于治疗时就可进入一般抗体不能达到的部位。单链抗体的独特组成是其多肽接头，多肽接头可设计为具有特殊功能的位点，如金属螯合、连接毒素或药物等，以用于影像和临床治疗。1.2.2双链抗体通过缩短单链抗体间的接头，可以使VHVLZ间形成配对，这就是双链抗休(Diabody)这种抗体比单链抗体在抗原识别和结合方面性能更好，在免疫诊断和免疫治疗方面前景广阔。1.2.3F(al/)将重链的V区和CIII的cDNA与完整的轻链cDNA连接在一起，在细菌的启动子控制下在大肠杆菌中表达为Fab,其具有抗体的活性，而人小为完整TgG的1/3。另外，因为其不

8、含有Fc段、分子量小、抗原性低，故在肿瘤治疗上有其优越性。1.2.4单域抗体天然抗体利上述用基因工程原理生产