抗体人源化,是重组抗体(单克隆抗体)生产制备实验研究的重要组成部分。所谓抗体人源化,为从鼠源性抗体往人源性抗体发展的过程。百余年前,抗体与抗原特异性结合、抗体被动免疫特性等原理的揭示,开辟了疾病诊断的新途径。而 1975 年单克隆抗体技术的问世,加快了这一方法的广泛应用。初期,临床上使用的单抗多数为鼠源性单抗,由于人和小鼠的种属特异性,鼠源性抗体的使用存在种种限制。鼠抗体虽然对靶抗原是特异的,可以与靶抗原特异性结合,但它不能激活相应的人体效应系统,如抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(ADCC)、补体依赖的细胞毒作用(CDC)等,从而无法正常的发生抗原-抗体反应;此外,鼠抗体作为外源蛋白进入人体,会使人体免疫系统产生应答,产生以鼠抗体作为抗原的特异性抗体,即产生人抗鼠抗体(human anti.mouse antibody,HAMA), 通常异源蛋白在人体内会很快得到清除,半衰期很短 。由于鼠源性抗体在临床应用上存在种种限制,人们利用重组 DNA 技术对鼠源抗体进行人源化改造,使抗体人源化。
抗体人源化原理
鼠源抗体人源化,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。进行抗体人源化是应遵循两个基本原则,即保持或提高抗体的亲和力和特异性:大大降低或者基本消除抗体的免疫原性。抗体人源化进程经历了人-鼠嵌合抗体,人源化抗体和全人源化抗体三个阶段。根据作用的原理不同,人源化抗体可以分为四类:人-鼠嵌合抗体、改型抗体、表面重塑抗体与全人源化抗体。
原理解析
鼠源抗体人源化,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。进行抗体人源化是应遵循两个基本原则,即保持或提高抗体的亲和力和特异性:大大降低或者基本消除抗体的免疫原性。抗体人源化进程经历了人-鼠嵌合抗体,人源化抗体和全人源化抗体三个阶段。根据作用的原理不同,人源化抗体可以分为四类:人-鼠嵌合抗体、改型抗体、表面重塑抗体与全人源化抗体。
鼠源化抗体VS.人源化抗体
鼠源化抗体 | 人源化抗体 | 全人源化抗体 | |
抗体类型 | 重组抗体 | 重组抗体 | 重组抗体 |
结构 | 可变区与恒定去都来自鼠 的抗体 | 可变区来自小(大)鼠McAb恒定区来自人的抗体 | 可变区与恒定区都来自人 的抗体 |
免疫原性 | 强 | 强 | 强 |
激发人体免疫应答 | 容易激起人体免疫应答,产生 HAMA | 弱 | 弱 |
临床应用 | 限制大,应用范围低 | 广泛 | 广泛 |
制备难度 | 低 | 较高 | 高 |
全人源抗体制备
临床应用
近年来,人源化抗体和全人源抗体的出现为临床应用带来了新的希望,在肿瘤治疗、自身免疫疾病和心血管疾病的 治疗以及抗移植排斥反应和抗病毒感染等方面都有良好的作用。包括降低传统肿瘤药物治疗的不良反应、作为肿瘤 特异性的标志物、尽量的避免和尽可能的减轻移植后发生的排斥反应,保护移植器官的功能、作为实体器官移植治 疗的诱导等。美国 FDA 于 1994 年批准了第一个人-鼠嵌合 Fab 抗体上市(ReoPro),该药物已被广泛应用于多种心血管疾病的治疗,主要用于预防冠状动脉形成术后的再狭窄。近年来的研究表明,人源化抗体在抗病毒感染方面
(如 HBV、HCV、HIV 等病毒感染性疾病)中,有很好的应用前景。
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表达体系、哺乳动物细胞表达体系、酵母体系、昆虫表达体系。
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