第六章抗体工程制药
《生物技术制药》课程笔记
《生物技术制药》课程笔记第一章：绪论一、生物技术的发展史1.1 生物技术概述生物技术是指人们利用微生物、动植物体对物质、能量、信息进行操纵的技术。
它广泛应用于食品、农业、环境保护、能源、医药等领域。
1.2 生物技术的发展简史生物技术的发展可以分为三个阶段：（1）传统生物技术阶段：早在公元前22世纪，中国就开始了酿酒、制酱、制醋等传统生物技术应用。
此后，世界各国也逐渐发展了各自的发酵技术。
（2）现代生物技术阶段：20世纪初，科学家们开始研究酶和微生物，发现了遗传物质DNA和RNA，并逐步揭示了生物体的遗传密码。
这一阶段的代表性成果包括抗生素的发现、遗传工程的创立以及生物制品的生产。
（3）生物技术革命阶段：20世纪70年代末，基因工程技术的发展使生物技术进入了一个新的时代。
基因克隆、基因编辑、基因组学等技术的突破，为生物技术在医药、农业、能源等领域的应用开辟了广阔前景。
二、生物技术药物1.2.1 生物技术药物概述生物技术药物是指利用生物技术方法生产的药物，主要包括蛋白质药物、抗体、疫苗、寡核苷酸药物等。
1.2.2 生物技术药物的特性生物技术药物具有以下特点：（1）高特异性：生物技术药物针对性强，能够精确作用于疾病相关分子。
（2）低毒性：生物技术药物通常来源于自然界中的生物体，毒副作用较低。
（3）复杂性：生物技术药物的结构复杂，生产过程需要严格控制条件。
（4）生产成本高：生物技术药物的生产设备、工艺和原材料成本较高。
三、生物技术制药1.3.1 生物技术制药概述生物技术制药是指利用生物技术方法生产药物的过程。
它主要包括基因工程、细胞培养、蛋白质工程等技术。
1.3.2 生物技术制药特征生物技术制药具有以下特征：（1）生产过程高度自动化、精确化。
（2）药物作用机制明确，针对性强。
（3）生产周期较长，生产成本较高。
（4）药物质量和安全性要求严格。
1.3.3 生物技术在制药中的应用生物技术在制药领域的应用主要包括：（1）生产生物技术药物，如蛋白质药物、抗体、疫苗等。
抗体工程制药
Adapted from M
ilstein (1980)
Scientific American
, Oct. p.58
1
2
3
4
m
m
m
m
1
2
3
4
oclonal
antibodies
Cell fusion
Spleen cells
+
Myeloma
x
Antiseum
Antigen
Immunization
1
2
3
4
多克隆抗体和单克隆抗体
Pure single Ab
After immunization, the mouse spleen contains B cells producing
specific antibodies.
Each B cell produces only one kind of antibody, which binds to i
原理：将同位素分析的高灵敏度与抗原抗体反应的特异性相结合，以放射性同位素作为示踪物的标记免疫测定方法。 放射免疫测定原理示意图
2.克隆化 为提高筛选出来的阳性克隆的稳定性，将单个细胞通过无性繁殖而获得细胞集团的整个培养过程。 有限稀释法：通过一系列稀释，使每个细胞培养孔平均只含一个细胞，而分离细胞 软琼脂法：将杂交瘤细胞悬液分散在半固体营养琼脂糖上，使呈单个细胞定位生长繁殖，以达到克隆化的目的。
HAT培养基： H 为次黄嘌呤，是HGPRT的底物，为DNA合成提供原料（核苷酸旁路合成原料） A 可阻断正常的DNA合成（嘌呤及TMP合成受抑制） T 在胸苷激酶（TK）的作用下生成胸腺嘧啶核苷酸，为DNA合成提供原料
生物制药技术中的抗体工程技术介绍
生物制药技术中的抗体工程技术介绍抗体工程技术在生物制药领域扮演了重要的角色，它通过改造和利用抗体的特性，为治疗疾病提供了新的途径。
在本文中，我将介绍抗体工程技术在生物制药技术中的应用和相关的进展。
抗体是由机体的免疫系统产生的一类蛋白质，可以识别和结合特定的抗原。
因其高度特异性和亲和性，抗体成为治疗疾病的理想候选药物。
然而，天然抗体存在一些局限性，比如生产成本高、不稳定性和免疫原性等。
为了克服这些问题，科学家们开发了抗体工程技术，通过改造抗体的结构和功能，提高治疗效果和降低副作用。
一种常见的抗体工程技术是单克隆抗体制备技术。
单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的抗体，对特定抗原具有高度特异性。
传统的获取单克隆抗体的方法是从小鼠等动物的脾脏或骨髓中提取B细胞，再经过杂交瘤技术获得。
然而，这种方法存在一定的局限性，比如生产周期长、免疫原性问题等。
近年来，通过重组DNA技术，科学家们可以制备人源化的单克隆抗体，从而避免了相关问题，并提高了制备效率。
另一种抗体工程技术是通过改造抗体的结构来增强其稳定性和活性。
例如，人工合成的Fc区域可以提高抗体的半衰期和结合能力，从而增强了其治疗效果。
此外，通过改变抗体分子的结构，可以实现对抗体的亲和性、特异性和生物活性进行精确调控，进一步提高其治疗效果和选择性。
抗体工程技术还可以用于制备具有特定功能的抗体。
例如，单克隆抗体可以通过融合其他功能蛋白或药物分子，产生具有双重或多重功能的抗体。
这种方法被广泛应用于抗肿瘤药物的研发，通过将细胞毒性物质连接到抗体分子上，实现对肿瘤细胞的靶向杀伤。
此外，抗体工程技术在免疫诊断和分子影像等领域也发挥着重要作用。
通过使用与特定抗原结合的抗体或改造的抗体，在体外或体内实现对疾病标记物的检测和定量。
同时，可以通过标记放射性同位素或荧光物质等标记物，将抗体用于其它生物学研究和医学应用。
需要注意的是，抗体工程技术的应用仍然面临一些挑战和限制。
首先，抗体的规模化生产和纯化仍然是一个技术难题，造成了制备成本高昂。
《抗体工程制药》课件
随着抗体工程技术的发展，新型抗体药物不断涌现，如双特异性抗 体、抗体融合蛋白等。
抗体药物的生产技术的发展
随着生物技术的不断发展，抗体药物的生产技术也不断改进，如细 胞培养技术的优化、基因工程技术的应用等。
抗体工程制药的未来研究方向
新型抗体的研究与开发
研究新型抗体的结构和功能，开发具有新作用机制的抗体药物。
噬菌体展示技术
噬菌体展示技术是一种利用噬菌体展示肽库筛选特异 性抗体的技术。
该技术将外源基因插入噬菌体外壳蛋白基因中，使外 源基因编码的肽段在噬菌体外壳上展示，然后通过筛
选噬菌体展示肽库来获得特异性抗体。
噬菌体展示技术具有筛选效率高、特异性强等优点， 为抗体药物的研究和开发提供了新的工具。
蛋白质工程技术
蛋白质工程技术是通过改变蛋白 质的氨基酸序列和结构来改变其
功能的一种技术。
在抗体工程制药中，蛋白质工程 技术可用于优化抗体分子的结构 和功能，提高抗体的亲和力和稳
定性，降低免疫原性。
蛋白质工程技术为抗体药物的研 发提供了强有力的手段，有助于 推动抗体工程制药领域的发展。
03 抗体药物的药效学研究
CHAPTER
抗体药物的生产技术研究
优化抗体药物的生产工艺，降低生产成本，提高产量和质量。
抗体药物的免疫原性研究
研究抗体药物的免疫原性机制，寻找降低免疫原性的新方法。
谢谢
THANKS
抗体药物的药效学研究进展
1 2 3
新型抗体药物的开发
随着抗体工程技术的发展，越来越多的新型抗体 药物被开发出来，如人源化抗体、单域抗体、双 特异性抗体等。
抗体药物的疗效和安全性
随着临床试验的深入开展，抗体药物的疗效和安 全性得到进一步验证，为抗体药物的应用提供了 更可靠的依据。
抗体工程制药
噬菌体抗体库筛选方法
1、利用固相或液相纯化抗原进行筛选 2、全细胞筛选 3、用切片组织进行筛选
人抗体药物研发新技术
抗原特异性抗体分泌细胞高效筛选技术。
优点：在一周内能够生产出具有病毒中和活 性的人抗体
治疗性抗体的作用机制
根据作用机制分类
1、依赖于他们的抗原结合功能
2、除与抗原结合能力有关外，还与抗体的 Fc结构有关
抗体工程制药
目录
1 • 概述 2 • 抗体分子的结构与功能 3 • 抗原和动物免疫 4 • 基因工程抗体 5 • 噬菌体抗体库技术 6 • 人抗体药物研发新技术
概述
抗体：指机体免疫细胞被抗原激活后，由分化成熟的 终末B淋巴细胞----浆细胞合成分泌的，能刺激其产生 的抗原特异性结合的、具有免疫功能的一类球蛋白。
最后一次加强免疫 的小鼠，3天后摘 眼球放血，收集血
清做阳性对照
取出脾脏，用不完全 RPMI-1640培养液洗 一次，在无菌平皿中 将其研磨成细胞悬液
断颈处死，浸泡 75%酒精中消毒
3-5分钟
打开腹腔，分离 脾脏
筛网过滤，台盼蓝 染液作活细胞计数
放入50ml离心 管中，
1200r/min离心 8-10分钟，弃
抗体的基因结构及表达
抗体分子的基因结构模式图
抗体的功能
1、识别并结合抗原。 2、结合后的免疫应答：
在肿瘤细胞的 免疫治疗中有 用
补体依赖性细胞毒作用 抗体依赖性细胞毒作用
抗原
提取纯化天然抗原 用基因工程技术制备重组蛋白抗原 合成多态半抗原 天然小分子半抗原 多肽半抗原与小分子半抗原与载体偶联
动物免疫
轻链：由214个氨基酸残基组成 重链：由450~570个氨基酸残基组成
生物技术制药复习题
生物技术制药复习题第一章绪论第一节生物技术的发展史1、生物技术：以生命科学为基础，利用生物体的特性和功能，设计构建具有与其性状的新物种或新品系，并与工程结合，利用这样的新物种进行加工生产，为社会提供商品服务的一个综合性技术体系。
它的范畴：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程。
基因工程是生物技术的核心。
P12、蛋白质工程----第二代基因工程；海洋生物技术-----第三代生物技术P13、生物技术发展史：传统、近代（抗生素、发酵罐）、现代（DNA重组）P31974年，Boyer和Cohen建立了DNA重组技术1975年，Koher 和Milstein 建立了单克隆抗体技术1982年，第一个基因工程药物重组人胰岛素被批准上市1989年，我国第一个基因工程药物干扰素批准上市2003年，中国的重组腺病毒-p53注射液成为石阶上第一个正式批准的基因治疗药物。
第二节生物技术药物1、生物技术制药：生物技术制药：采用现代生物技术人为地创造一些条件，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品。
P42、生物技术药物：采用DNA重组技术活其他生物技术研制的蛋白质或核酸类药物。
它与天然生化药物、微生物药物、海洋药物和生物制品共同归为生物药物。
3、现代生物药物分为4类：重组DNA技术制造的基因重组多肽、蛋白质类治疗剂；基因药物；天然药物；合成与部分合成药物。
4、生物药物按用途分为：治疗药物；预防药物；诊断药物。
5、生物技术药物的特征：（1）分子结构复杂；（2）具有种属特异性；（3）治疗针对性强、疗效高；（4）稳定性差（5）基因稳定性；（6）免疫原性；（7）体内半衰期短；（8）受体效应；（9）多效性和网络性效应；（10）检验的特殊性。
第三节生物技术制药1、生物技术制药的特征：高技术、高投入、长周期、高风险、高收益。
P52、生物技术在制药中的应用有哪些？P7（1）基因工程制药：① 开发基因工程药物，如干扰素（IFN）、红细胞生成素（EPO）等②基因工程疫苗，如乙肝基因工程疫苗③基因工程抗体，它可以作为导向药物的载体④基因诊断与基因治疗⑤应用基因工程技术建立新药的筛选模型⑥应用极影工程激活素改良菌种，产生新的微生物药物⑦改进药物生产工艺⑧利用转基因动、植物生产蛋白质类药物。
抗体工程制药PPT课件
13.11.2020
抗体制药
13.11.2020
1
一、概述
13.11.2020
2
1890年Behring和北里柴三郎等人发现白喉抗毒素， 建立血清疗法，开创了抗体制药
1937年Tiselius等人用电泳法将血清蛋白分为白蛋白、 甲种（α）球蛋白、乙种（β）球蛋白和丙种(γ）球 蛋白，并证明抗体活性主要存在于丙种球蛋白组分
13.11.2020
16
动物体内诱生法优点：操作简便，比较经济，所得单 克隆抗体量较多且效价较高，可有效地保存杂交瘤细 胞株和分离已经污染杂菌的杂交瘤细胞株
动物体内诱生法缺点：小鼠腹水中混有来自小鼠的多 种杂蛋白，给纯化带来难度
13.11.2020
17
五、单克隆抗体的纯化
根据Ig的类别和亚类的不同，选择不同的纯化方法 根据用途不同选择不同的纯化方法，如用于体外诊断
13.11.2020
5
单克隆抗体：由单一的B淋巴细胞克隆产生的针对一 个抗原决定簇的抗体，称为单克隆抗体
单克隆抗体具有高度特异性、均一性，有稳定来源可 大量生产等特点
单克隆抗体在临床实践中用于疾病的诊断和治疗
13.11.2020
6
基因工程抗体：1984年报道人-鼠嵌合抗体，相继制备出改形 抗体、单链抗体、单域抗体、最小识别单位等诸多类型
体外免疫法在制备人源性单克隆抗体，或者抗原的免疫原 性极弱且能引起免疫抑制时使用。优点是所需抗原量少， 一般只需几个微克，免疫期短，仅4-5d，干扰因素少，已 成功制备出针对多种抗原的单克隆抗体，但融合后产生的 杂交瘤细胞株不够稳定
《抗体工程制药》课件
抗体库筛选 技术
利用大规模的抗体 资源库，筛选出具 有特定功能和特异 性的抗体。
亚细胞注射 技术
通过将抗体基因导 入目标细胞内，使 细胞产生和分泌抗 体。
应不 同的临床需求。
四、抗体工程的应用举例
人源化抗体
将动物源性抗体人源化，减少免疫反应，提高 治疗效果。
包括治疗效果的改进、副作用的控制和制药过程的优化。
3
未来展望
抗体工程制药有望成为未来医药领域的主要研究方向和治疗手段。
六、总结
抗体工程制药在疾病治疗和健康保护方面发挥着重要作用，具有广阔的发展前景。 未来，抗体工程制药将继续为人类的健康事业做出重要的贡献。
二、抗体的结构
抗体是一种具有高度多样性的免疫蛋白分子，由两个重链和两个轻链组成。 抗体的变可区域决定了其能够与各种抗原结合的特异性。 抗体与抗原的结合原理是通过抗原的特定位点与抗体的变可区域形成互相匹配的空间结构。
三、抗体工程的基本原理
基因重组技术
通过重新组合DNA 分子的序列，实现 对抗体分子结构的 改变和优化。
《抗体工程制药》PPT课 件
本课件将介绍抗体工程制药的概述、抗体的结构、抗体工程的基本原理、应 用举例、前景与挑战，以及总结。
一、概述
抗体工程制药是指利用生物工程技术，通过对抗体分子结构的改变和优化，研发出具有更好治疗效果和 药物特性的抗体药物。 抗体工程制药已经成为现代医药领域的重要发展方向，为疾病的治疗和健康的保护提供了重要的手段。
家禽源抗体
利用家禽产生的抗体，拓展抗体资源库，满足 临床需求。
孪生抗体
通过将两种不同的抗体结合在一起，实现对多 种疾病的治疗。
可溶可变区域抗体
通过改变抗体可变区域的溶解性，增强其生物 利用度和稳定性。
抗体工程制药实验教学探索
术 等实 验技 能 。
４ 抗体 工程 制药 实验 教学 中存在 的 问题
（ １ ） 对仪 器设 备要 求相 对较 高 我 们选择 的 Ｂ淋 巴细 胞 杂 交 瘤 技 术 对 实 验 设 备 要求 较高 ， 如二 氧化 碳 培 养 箱 、 超 净工 作 台 、 倒 置 显 微镜 及显微 成 像 系统 等 ， 因 此课 程 开 设 前 期需 投
入 较多 购置 设备 资金 ；
巩 固 了动物 细胞培 养 的无菌 操作 、 细胞 计数 等技术 。
在 实验 教学 中我们 在 强调重 点掌 握本 学科基 本技 能
和方法 的 同时 ， 也 重 视对 学 生 科 学 思 维方 式 和创 新 意识 的培养 ， 如通 过 本 实 验我 们 进 一 步 引导 学 生 理
瘤、 免 疫调 节剂 等新 药研 发 、 筛 选 中的作 用 。
２ 采用 多媒体 教 学 ， 提 高实 验教 学效 果
多媒 体 教学 丰 富 了传 统 的实 验教 学 方 式 ， 增 强 了实验 教学 效果 。我 们 也通 过 教 学 录 像 、 实 验 结 果 展示等 多种 形式 ， 增加 了学 生 的学 习兴趣 ， 并 加深 了 对 观察 到 的实验 现象 与结 果 的理解 。在讲 解 细胞 培
Ｃｈ ｉ ｎ Ｊ Ｌａ ｂ Ｄｉ ａ ｇｎ， Ｓ ｅ ｐ ｔ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ， ２ ０ １ ３， Ｖｏ １ １ ７。 Ｎ。 ．９
文章编号 ： １ ０ ０ ７ —４ ２ ８ ７ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ ９ —１ ７ ３ ８ —０ ２
抗 体工 程 制 药 实 验 教 学 探 索
生物 技术 制药 是 一 门综 合 性 很 强 的学 科 ， 这 是 由现代 生 物技术 的特 点决定 的 。该学 科 的迅速 发展 充分 体现 了现代 生物 技术 在制 药领域 的潜 在应 用前
抗体工程制药复习进程
2020/6/22
17
三、基因工程抗体及其制备
2020/6/22
18
Ig分子结构
重链（heavy chain, H链）：有450-570个氨基酸残基 轻链（light chain, L链）：约有214个氨基酸残基 可变区（variable region, V区） 恒定区（constant region, C区） 互补决定区（complementary determining region,CDR）
2020/6/22
11
饲养细胞：在最适宜培养条件下，大约105个脾细胞能 形成一个杂交瘤细胞，大量瘤细胞在HAT培养液中相 继死亡，单个或少数的杂交瘤细胞多半不易存活，通 常要加入饲养细胞才能使其繁殖
常用的饲养细胞有小鼠腹腔巨噬细胞、脾细胞和胸腺 细胞等
2020/6/22
12
三、筛选阳性克隆与克隆化
2020/6/22
3
多克隆抗体：针对多种抗原决定簇的抗体 应用过程中经常发生非特异性交叉反应而出现假阳性
结果，必须经多次吸收试验才能得到所谓的精制单价 血清，用于临床病原学诊断。精制单价血清仍然难免 出现假阳性结果；而且其产量很低，很难满足临床治 疗和诊断上的需要
2020/6/22
4
单克隆抗体：由单一的B淋巴细胞克隆产生的针对一 个抗原决定簇的抗体，称为单克隆抗体
克隆化：指单个细胞通过无性繁殖而获得细胞集团的 整个培养过程
常用的克隆化方法：有限稀释法和软琼脂法
生物制药技术中的抗体工程与单克隆抗体制备
生物制药技术中的抗体工程与单克隆抗体制备抗体工程和单克隆抗体制备在生物制药技术中扮演着重要的角色。
抗体（antibody）是一种由免疫细胞产生的蛋白质，可以识别和结合特定的抗原物质。
由于抗体在免疫反应中的关键作用，人们开始研究如何利用抗体在生物药物的制备和治疗中发挥作用。
抗体工程是一项利用基因工程技术改变抗体的结构和功能的研究。
通过抗体工程，可以生成具有特定特性和增强效力的抗体。
抗体工程的目标包括增强抗体的亲和力、稳定性和特异性，以及减少免疫原性和毒性反应。
这些目标的实现通过调整抗体的结构和序列来实现。
单克隆抗体是指一类只对特定抗原物质产生单一免疫应答的抗体。
单克隆抗体制备是一项技术，通过体外细胞培养和单克隆抗体蛋白质纯化，大规模制备单克隆抗体。
这些抗体可以用于药物治疗、疾病诊断和生物学研究等领域。
抗体工程和单克隆抗体制备的关键步骤包括抗原刺激、混合免疫细胞、克隆和筛选。
首先，抗原刺激是引发免疫反应的关键步骤。
研究人员将特定抗原物质注入动物体内，触发机体对该抗原的免疫反应。
在免疫细胞的参与下，机体开始产生抗体以应对抗原。
其次，混合免疫细胞是为了将大量产生抗体的细胞筛选出来。
研究人员将免疫细胞提取并混合在一起，形成融合细胞。
这些融合细胞能够集成母细胞的抗体产生功能。
然后，克隆是将这些融合细胞进行分离和培养，使其每一个细胞单元都能够独立地产生抗体。
研究人员使用稀释法或分选法将单个融合细胞分离出来，并将其分布在培养皿中，以便继续繁殖。
最后，筛选是为了筛选出具有特定特性的单克隆抗体。
研究人员使用特定的抗原进行筛选，以确定哪些单克隆细胞能够产生与抗原结合的抗体。
这些具备标记的抗体则被挑选出来进行纯化和进一步的功能评估。
抗体工程和单克隆抗体制备的发展为生物制药技术带来了重要的突破。
通过抗体工程，科学家们可以针对特定疾病制备定制的抗体药物。
这些药物具有更高的亲和力和特异性，能够更有效地靶向疾病相关的分子。
例如，单克隆抗体药物已在癌症治疗中取得了显著的成功，成为现代抗癌疗法的重要组成部分。
第六章抗体工程制药-PPT精品文档
胃蛋白酶水解片段
作用于铰链区二硫键所连接的
两条重链的近C-端，水解后可 获得一个F(ab')2片段和一些小片 段pFc' F(ab')2片段由两个Fab及铰链区 组成，是双价抗体片段，可同 时结合两个抗原表位，可发生 凝集反应和沉淀反应 F(ab')2片段保留了结合相应抗 原的生物学活性，又避免了Fc 片段免疫原性可能引起的副作 用，广泛用作生物制品
杂交瘤技术制备出 McAb. 在临床上主要用于诊断和
治疗。
木瓜蛋白酶水解片段
水解部位是Ig铰链区二硫键连接的两
条重链在近N-端，可将Ig裂解为两个 完全相同的Fab片段和一个Fc片段 Fab片段即抗原结合片段（fragment antigen binding），由一条完整的 轻链和重链的VH和CH1结构域组成，为 单价抗体片段，可与抗体结合，但不 凝集 Fc片段即可结晶片段（fragment cry-stallizable），相当于IgG的 CH2和CH3结构域，无抗原结合活性， 是Ig与效应分子或细胞相互作用的部 位
第十九章抗体药物制备工艺
19.1 概述
19.2 鼠源单克隆抗体的制备
19.3 基因工程抗体
19.1 概 述
19.1.1 抗体与抗原
抗体（antibody，Ab）： 指能与相应抗原 特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。
免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）:具有 抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白
恒定区（constant region，C区）
靠近C-端氨基酸序列相对稳定的区
域
重链和轻链的C区分别称为CH和CL 分别占重链和轻链的3/4和1/2 不同型Ig的CL长度基本一致，但不
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19.1 概述 19.2 鼠源单克隆抗体的制备 19.3 基因工程抗体
第六章抗体工程制药
19.1 概 述
19.1.1 抗体与抗原
➢抗体（antibody，Ab）： 指能与相应抗原 特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。
➢免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）:具有 抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白
Ab
生物学功能上的概念
Ig
化学结构上的概念
第六章抗体工程制药
抗体的发现
❖ 德国学者Behring和日本学者北里于1890年在 Koch研究所应用白喉外毒素给动物免疫，发现在其 血清中有一种能中和外毒素的物质，称为抗毒素。
❖ 将这种免疫血清转移给正常动物也有中和外毒素的 作用。这种被动免疫法很快应用于临床治疗。
种（α）球蛋白、乙种（ β ）球蛋白、丙种（ γ ）球蛋白，并
证明抗体活性主要存在于丙种球蛋白组分。 获取多抗的主要途径是动物免疫血清、恢复期病人血清 或免疫接种人群 优点：作用全面，具有抗体的各种功能；来源广泛，制 备容易 缺点：特异性不高，易发生交叉反应，从而限制了其应 用段即可结晶片段（fragment
cry-stallizable），相当于IgG的
CH2和CH3结构域，无抗原结合活性， 是Ig与效应分子或细胞相互作用的部
位
第六章抗体工程制药
❖胃蛋白酶水解片段
作用于铰链区二硫键所连接的 两条重链的近C-端，水解后可 获得一个F(ab')2片段和一些小片 段pFc'
❖包括鼠源抗体的人源化，人鼠嵌合抗体，改型抗体， 小分子抗体和完全人源抗体。
第六章抗体工程制药
抗原決定基
● 一个抗原分子上可能有数个抗原決定基 ● 每個 抗原決定基 至少誘生一種專一性抗体
● 蛋白质性 抗原決第定六章抗基体工含程制药有六个以上氨基酸
19.1.2 抗体分子的结构与功能
第六章抗体工程制药
❖ 免疫球蛋白的基本结构
重链（heavy chain，H）
❖由450～550个氨基酸残基组成， 分子量50～75 kDa根据其重链 稳定区的分子结构和抗原特异 性的不同，分为五类：IgG、 IgA、IgM、IgD、IgE，其重 链分别为：γ、α、μ、δ、ε
F(ab')2片段由两个Fab及铰链区 组成，是双价抗体片段，可同时 结合两个抗原表位，可发生凝集 反应和沉淀反应
F(ab')2片段保留了结合相应抗 原的生物学活性，又避免了Fc 片段免疫原性可能引起的副作用， 广泛用作生物制品
第六章抗体工程制药
（3）基因工程抗体
❖利用基因工程方法对鼠源全抗体的基因进行重组缺失 修饰改型等，在原核微生物昆虫细胞和哺乳动物细胞 中表达，获得抗体。
结合抗原的Y形臂之间的距 离，有利于两臂同时结合两 个不同的抗原表位 ❖易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶 等水解，产生不同的水解片 段
第六章抗体工程制药
第六章抗体工程制药
第六章抗体工程制药
19.1.3抗体制备发展历程
（1）多克隆抗体
➢1890年，Behring和北里柴三郎发现白喉抗毒素
➢1937年， Tiselius等人用电泳法将血清蛋白分为白蛋白、甲
第六章抗体工程制药
❖ 免疫球蛋白的基本结构
轻链（light chain，L）
❖由214个氨基酸残基构成，分 子量约25 kDa
❖轻链有 链和 链两种，一个
天然Ig分子上两条轻链的型别 总是相同的，但同一个体内可
存在分别带有 链和 链的抗
体分子，其比例具有种属特异 性
第六章抗体工程制药
可变区（variable region，V区）
第六章抗体工程制药
恒定区（constant region，C区）
❖靠近C-端氨基酸序列相对稳定的区
域 ❖重链和轻链的C区分别称为CH和CL ❖分别占重链和轻链的3/4和1/2 ❖不同型Ig的CL长度基本一致，但不
同类Ig CH的长度不一
第六章抗体工程制药
Ig的结构域
❖两条重链和轻链均可折叠成 数个球形结构域，每个结构 域约由110个氨基酸残基构 成
❖二级结构由反向平行的两个
-片层（-sheet）组成，两 个-片中心的两个Cys由一
个链内二硫键垂直连接，形
成“-桶状（-barrel）”结构，
这种折叠方式称为“免疫球 蛋白折叠（immunoglobulin folding）”
第六章抗体工程制药
铰链区（hinge region）
❖位于CH1与CH2之间 ❖含有丰富的Pro ❖易伸展、弯曲，能改变两个
❖轻链和重链中靠近N-端氨基酸序列 变化较大的区域
❖重链和轻链的V区分别称为VH和VL ❖分别占重链和轻链的1/4和1/2 ❖VH和VL各有3个区域的氨基酸组成和
排列顺序高度可变，称为高变区 （HVR）或互补决定区（CDR）， 共同组成Ig的抗原结合部位 ❖在V区中CDR之外的区域氨基酸组成 和序列相对不变，称为骨架区（FR）
❖ Behring于1891年应用来自动物的免疫血清成功地 治疗了一个白喉患者，这是第一个被动免疫治疗的 病例。
第六章抗体工程制药
诺贝尔奖得主：德国科学家贝林
❖ 德国的细菌学家埃米 尔·冯·贝林(Emil von Behring 18541917) 。1901年因其 研究抗毒素血清，尤其 在运用血清治疗防治白 喉和破伤风等病症方面 的贡献被授予诺贝尔医 学奖。
（2）单克隆抗体
❖ McAb是将抗体产生细胞与具有无限增殖能力的骨 髓瘤细胞融合，通过有限稀释法及克隆化使杂交瘤 细胞成为纯一的单克隆细胞系而产生的。由于这种 抗体是针对一个抗原决定族的抗体，又是单一的B 淋巴细胞克隆产生的，故称为单克隆抗体。
➢ 1975年，Köhler and Milstein等首次利用B淋巴细胞 杂交瘤技术制备出 McAb. 在临床上主要用于诊断和 治疗。
第六章抗体工程制药
第六章抗体工程制药
❖木瓜蛋白酶水解片段
水解部位是Ig铰链区二硫键连接的两
条重链在近N-端，可将Ig裂解为两个
完全相同的Fab片段和一个Fc片段
Fab片段即抗原结合片段（fragment antigen binding），由一条完整的 轻链和重链的VH和CH1结构域组成，为 单价抗体片段，可与抗体结合，但不