单克隆抗体人源化的进展及应用
单克隆抗体人源化研究进展
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单克隆抗体的发展历程原理及应用
单克隆抗体的发展历程原理及应用1. 单克隆抗体的定义单克隆抗体(Monoclonal antibodies,简称mAb)是由单个重构的白细胞克隆产生的抗体。
它们具有高度特异性和亲和性,并且只与抗原的特定表位结合。
由于这种特性,单克隆抗体在医学、科研和工业领域中得到了广泛的应用。
2. 单克隆抗体的发展历程•1975年:Cesar Milstein 和 Georges Köhler 首次提出单克隆抗体的构想。
他们成功融合了癌细胞和B淋巴细胞,从而得到了第一个单克隆抗体。
•1984年:Cesar Milstein、Georges Köhler 和 Niels Kaj Jerne 因为他们在单克隆抗体研究领域做出的贡献,共同获得诺贝尔生理学或医学奖。
•1986年:通过使用转基因技术,研究人员成功地将人的免疫系统导入小鼠体内,从而生产出人类单克隆抗体。
•1990年代:人类单克隆抗体得到了进一步的发展,研究人员开发出了一种名为“人源化抗体”的技术,使得单克隆抗体可以更好地适应人体。
3. 单克隆抗体的制备原理•免疫原选择和制备:在制备单克隆抗体之前,需要选择合适的免疫原来激发免疫反应。
一般来说,免疫原应该具有高度特异性,易于制备,并且不会引起太强的免疫反应。
常用的免疫原包括蛋白质、多肽、多糖等。
•动物免疫和细胞融合:免疫原注射到动物体内,激发免疫反应,产生抗体。
然后,从动物体内获取淋巴细胞,与癌细胞进行融合,形成杂交瘤细胞。
•筛选和克隆:筛选出具有特异性和亲和性的杂交瘤细胞,以得到单克隆抗体。
常用的筛选方法包括ELISA、流式细胞术等。
•扩繁和生产:经过筛选和克隆后,选取合适的杂交瘤细胞,进行扩繁培养并生产单克隆抗体。
4. 单克隆抗体的应用单克隆抗体在医学、科研和工业领域中有广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:•临床应用:单克隆抗体被广泛应用于临床诊断和治疗。
例如,用于癌症的诊断和治疗的单克隆抗体已经获得了FDA的批准。
人源化抗体制备及其应用研究进展
文 章 编 号 :0 9 0 0(0 70 — 6 3 0 10 — 0 220 )4 0 8 — 5
综
述
人源 化抗 体 制备及 其应 用 研 究进展
王 业荣 一 童德 文 李 立 , 文 明 王 业炳 , , 刘 ,
1 .西 北农 林 科技 大 学 动物 科 技 学 院 , 西 杨 凌 72 0 ;2 陕 1 10 .河 南省 纯种 肉牛繁 育 中心 , 南 郑 州 4 0 0 河 503
a ma ,a tb y e h i ue ha e e eo d r m c i e c nt d a d e h pe a i o y o hu nie nt d .As h r ni l n iod t c n q s v d v lpe fo hm r a i y n r s a d ntb d t ma z d a i y i bo bo t e — a utc n io e , pe i a tb dis t h he uma ie a tb is n z d n iode ha e v be n s o d s e ii a v n a e n e h we p cfc d a t g a d a lc to pr p c fr an e ppi ain os e t o c c r
tn e c f h ma ie n i o i s i l ia p l a in h v e n s mma z d i h s p p r e d n y o u n z d a t d e n ci c l a p i t a e b e u b n c o i r e n ti a e .
单克隆抗体发展及其生物学应用
单克隆抗体发展及其生物学应用作为一种高特异性、高亲和力、高复制稳定性的分子,单克隆抗体已经成为现代生命科学中不可或缺的工具。
它能够识别并定位特定分子,可用于检测、分离、纯化和定量分析目标蛋白质,例如抗体、细胞因子、激素、酶、肿瘤抗原等。
单克隆抗体也被广泛应用于医学诊断、免疫治疗、药物研发等领域。
本文将介绍单克隆抗体的发展历程、制备方法以及在生物学中的应用。
一、单克隆抗体的发展单克隆抗体的研究始于20世纪70年代,最早发现的单克隆抗体是由鼠抗体融合细胞产生的。
当时制备单克隆抗体的方法是先免疫小鼠,然后从小鼠中收集脾细胞,将脾细胞与鼠髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,再通过筛选和克隆等步骤获得单克隆抗体。
然而,由于小鼠抗原与人类抗原有较大差异,在医学领域使用小鼠单克隆抗体可能引发免疫反应等问题,因此产生了人源单克隆抗体的制备需求。
1980年代,科学家们利用鼠-人杂交瘤细胞制备人-鼠嵌合单克隆抗体,这种抗体同时包含鼠和人的结构,具有高亲和力和良好的稳定性。
1990年代,发现了完全人源单克隆抗体的制备方法。
这种方法是从人的免疫系统中收集B细胞,将B细胞的基因转换成抗体基因,在细胞培养中表达抗体,并经过筛选和克隆步骤获得单克隆抗体。
目前,人源单克隆抗体已成为最理想的制备方式,大多数商业化的单克隆抗体产品也以人源单克隆抗体为主。
二、单克隆抗体的制备方法单克隆抗体的制备包括抗原的制备、免疫动物、杂交瘤细胞的制备、细胞融合和单克隆抗体的筛选等步骤。
其中,抗原的选择和制备对于单克隆抗体的质量和专一性非常重要。
抗原可以是蛋白质、多肽、糖等分子,制备方法包括基因工程、蛋白质纯化、化学合成等。
为了提高抗原的免疫原性,可以将抗原与佐剂混合免疫动物。
典型的佐剂包括弱毒素、噻唑酮类、完全弱毒化的柯克贝恩菌(CFA)等。
免疫后收集脾细胞,将其与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞。
在目标单克隆抗体获得之前,需要通过筛选和克隆等步骤去除非单克隆细胞。
人源化单克隆抗体研究进展
人源化单克隆抗体研究进展人源化单克隆抗体是一种具有高度特异性和亲和力的生物药物,通过杂交瘤技术将鼠源单克隆抗体的可变区与人类抗体的恒定区进行交换,以减少免疫原性,提高治疗效果。
近年来,随着科技的不断进步,人源化单克隆抗体研究取得了显著的进展,为肿瘤、自身免疫性疾病、神经系统疾病等治疗领域提供了新的思路和方法。
研究现状:人源化单克隆抗体方法、成果与不足人源化单克隆抗体研究主要包括抗体库的建立、抗体筛选和优化、以及抗体生产等多个环节。
目前,研究人员已成功建立了多种人源化单克隆抗体,并应用于临床试验,取得了一定的疗效。
例如,针对肿瘤治疗的人源化单克隆抗体药物能够特异性地识别肿瘤细胞,并通过激活免疫反应来杀死肿瘤细胞。
然而,人源化单克隆抗体研究仍存在一定的不足之处,如抗体药物的免疫原性、毒副作用等问题需要进一步解决。
研究方法:人源化单克隆抗体研究实验设计与数据分析人源化单克隆抗体研究的实验设计主要包括建立人源化抗体库、筛选和优化抗体,以及进行药效和毒理试验等。
在实验过程中,需要采集和处理大量的实验数据,并进行深入的统计分析和比对,以获得抗体的最佳配对组合和最佳治疗剂量等参数。
成果和不足:人源化单克隆抗体研究的成果与不足人源化单克隆抗体研究在肿瘤、自身免疫性疾病、神经系统疾病等多个治疗领域取得了显著的成果。
例如,针对肿瘤治疗的人源化单克隆抗体药物已经成功应用于临床试验,并显示出较好的疗效和安全性。
在自身免疫性疾病和神经系统疾病治疗领域的人源化单克隆抗体药物也在研发和试验阶段。
然而,人源化单克隆抗体研究仍存在一定的不足之处,如抗体药物的免疫原性、毒副作用等问题需要进一步解决。
同时,抗体药物的生产成本较高,限制了其在临床上的广泛应用。
尽管人源化单克隆抗体研究取得了一定的成果,但仍存在许多问题需要进一步解决。
未来,研究人员需要进一步探索人源化单克隆抗体的作用机制和优化方法,以获得更高效、安全、低成本的药物。
同时,需要加强抗体药物的工艺研究,提高生产效率和降低生产成本。
单克隆抗体的应用与研究
单克隆抗体的应用与研究单克隆抗体是一种特殊的抗体,由单个克隆的浆细胞所分泌。
相比多克隆抗体,单克隆抗体具有更好的特异性和稳定性,因此在医学、生物学、分子生物学等领域有广泛的应用。
本文将介绍单克隆抗体的研究进展和应用。
一、单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备可以分为三个步骤:免疫原制备、免疫动物及其免疫和细胞融合和筛选。
首先需要制备免疫原,这个免疫原通常是目标抗原或者抗体对其特异性的区域片段。
如果是目标抗原,通常要首先纯化得到。
其次,需要为制备单克隆抗体的动物进行免疫。
一般是选择小鼠等实验动物,将免疫原注射到动物身体内,让它们产生特异性抗体。
之后,需要从这些动物体内获取免疫细胞,即B淋巴细胞。
最后,需要使用细胞融合技术通过融合免疫B细胞和癌细胞,来获取产生单克隆抗体的杂交瘤细胞。
这些细胞能够长期分泌具有特异性的抗体,并形成混合瘤。
通常,这些细胞的混合物需要进行严格的筛选和鉴定,以确保其产生的抗体都是特异性单克隆抗体。
二、单克隆抗体的应用1. 诊断和治疗单克隆抗体在临床上的应用越来越广泛。
例如,它们可以用于诊断和治疗晚期癌症。
新兴的单克隆抗体医学治疗(Monoclonal Antibody Therapy,MAT)被评价为一种有希望的抗癌治疗方法,特别是在血液系统的癌症治疗方面。
由于单克隆抗体的特异性,可以通过将它们与药物或放射性同位素结合,使它们更好地治疗癌症。
2. 分子生物学在分子生物学领域,单克隆抗体经常用来在Western blotting和其他分析技术中检验目标蛋白质的存在。
单克隆抗体还可用于免疫共沉淀、免疫沉淀、染色和免疫组化等实验中。
3. 生物分子检测单克隆抗体也广泛应用于药品研究和开发,例如用于高度灵敏的免疫印迹,以检测蛋白质、肽和DNA序列等生物分子。
此外,单克隆抗体还用于流式细胞术、细胞分选、病毒、菌和细胞诊断。
三、单克隆抗体的未来单克隆抗体作为一种新型的生物技术,其应用领域正在不断拓宽。
抗体药物的研究进展和应用前景
抗体药物的研究进展和应用前景近年来,抗体药物作为一种新型的生物医药,逐渐成为国内外医学领域的研究热点。
从最初的单克隆抗体到现在的多克隆抗体,抗体药物的研究进展令人瞩目,同时也给医学领域带来了新的应用前景。
一、抗体药物的研究进展抗体药物是以抗体为基础的一类生物制剂,它能够特异性地结合疾病相关的靶标分子,并通过多种方式发挥药理作用。
自1975年首次成功制备出人源化单克隆抗体以来,人们对于抗体药物的研究和应用越来越广泛,不断涌现出新的突破性成果。
1. 引进多克隆抗体技术多克隆抗体相比于单克隆抗体具有更广范围的特异性结合能力,因此更为适合诊断和治疗一些复杂多样的疾病,如肿瘤和感染性疾病。
随着多克隆抗体技术的引进,抗体药物的制备技术也越来越成熟,使得疾病的诊断和治疗效果得到了显著提高。
2. 研究抗体结构和功能近年来,科学家们对抗体的结构和功能进行了深入研究,使得人源化抗体和完全人源化抗体在制备中得到了广泛的应用。
这些新型抗体药物在结构和功能上更加接近于人体自身抗体,因此更为安全和有效。
3. 开发CAR-T细胞疗法随着抗体技术的不断发展,科学家们不断尝试将抗体技术用于癌症治疗中,CAR-T细胞疗法就是其中一种创新性的治疗方式。
该疗法通过将特定的抗体与T细胞合成,然后注入患者体内,从而帮助患者克服肿瘤细胞对免疫系统的抑制作用,从而达到治疗肿瘤的效果。
二、抗体药物的应用前景抗体药物的应用前景非常广泛,涉及到多个领域和方面。
下面列举几个具有代表性的应用方向。
1. 肿瘤治疗由于抗体药物具有特异性较好、毒副作用小等诸多优点,所以抗体药物在癌症治疗中的应用前景特别广阔。
目前,激动人心的突破性进展正在不断涌现,疫苗、单克隆抗体药物和CAR-T细胞疗法均已进入临床实验阶段并取得显著疗效。
未来随着越来越多的抗体药物在肿瘤治疗中得到应用,癌症的治疗效果将得到显著提高。
2. 心血管疾病治疗目前,抗体药物在心血管疾病治疗中也取得了显著的突破。
单克隆抗体的应用及其发展前景
单克隆抗体的应用及其发展前景姓名: 学号:专业:摘要:抗体是机体免疫系统的重要效应分子,从第一代多克隆抗体到第二代单克隆抗体的成功制备,人们投入了大量的临床应用研究,对医学和生物学的发展发挥了巨大的作用。
关键词:单克隆抗体,临床,B 淋巴细胞,诊断疾病,局限性,展望1.引言:抗体是由B 淋巴细胞转化而来的浆细胞分泌的,每个B淋巴细胞株只能产生一种它专有的、针对一种特异性抗原决定簇的抗体。
这种从一株单一细胞系产生的抗体就叫单克隆抗体(McAb),简称单抗。
30 年以来,人们一直尝试利用人免疫系统产生人源性单抗来制备特异性强的人源抗体药物,从而治疗肿瘤、感染性疾病及自身免疫性疾病等。
近年来,单克隆抗体技术的出现是免疫学领域的重大突破。
利用单克隆抗体靶向病变组织或细胞表面抗原,已成为理想的治疗方法2 单克隆抗体在临床上的应用2. 1 用于疾病诊断方面利用单抗进行疾病的诊断现已被广泛应用。
( 1)可用以检测淋巴细胞表面分子, 以区分不同分化阶段的淋巴细胞, 用于鉴别淋巴细胞。
( 2)可用于鉴定病原体, 准确诊断感染性疾病。
将病原体的抗原分离, 再同骨髓瘤细胞杂交建立相应的杂交瘤细胞株, 分泌单克隆抗体, 可以同病原体发生特异性的抗原- 抗体反应, 通过免疫荧光试验或ELISA试验对疾病进行诊断。
( 3)可以用于肿瘤的诊断和分型。
某些单抗具有在肿瘤部位蓄积的特性, 可用于肿瘤的诊断。
目前已批准使用的诊断剂有: 用于结肠癌的votomab和arc ilumonab, 用于探测感染部位的sulemab, 用于卵巢癌的igovomab,用于黑色素瘤的tecnemab K- 1。
( 4)激素类单抗可用于测定体内激素含量, 判断内分泌的功能状态(崔银珠,2001)。
2. 2 用于疾病的治疗目前利用单抗对疾病进行治疗已取得了很大的成果, 主要是将单抗同药物耦联,再与病原体或肿瘤的特异抗原结合后发挥作用。
2. 2. 1 抗细胞表面分子单抗, 可抑制同种免疫反应,主要用于移植排斥反应的防治。
鼠源单克隆抗体人源化进展
自1975年单克隆抗体杂交技术问世以来,鼠源单克隆抗体(mAb)被誉为神奇的子弹,广泛用于肿瘤检测与治疗。
然而,鼠源单抗作为异源性蛋白在人体内可诱鼠单抗人源化成为最早出现的基因工程抗体。
发抗鼠抗体的生成(HAMA),可产生毒性反应,并使mAb在体内消除加快,这严重影响了鼠单抗的治疗效果。
为解决这一难题,从80年代初期发展到现在,鼠单抗人源化经历了如下历程:恒定区人源化→可变区人源化→利用抗体库技术获得完全人源序列(如图)。
1.恒定区人源化--鼠/人嵌合抗体(chimeric antibody)由于异源性Ab的免疫反应约有90%是针对恒定区(C区),要降低mAb的抗原性,必须对Ab的恒定区进行人源化[1]。
其原理使从分泌某mAb的杂交瘤细胞基因组中分离和鉴别出重排的功能性可变区(V区)基因,经基因重组与Ig恒定区基因相拼接,插入到适宜的表达载体中,构成鼠/人嵌合的轻重链基因表达质粒,经转染骨髓瘤细胞,通过筛选即可制备出鼠/人嵌合抗体。
这种嵌合抗体同鼠源抗体比较至少有以下两个优点:首先,它可以按需要对抗体的效应基因进行选择或剪切。
例如人Ig的同种型IgG1和IgG3对介导补体依赖及细胞介导的溶解作用具备优势,因而利用该技术可以拼接不同亚类的人C区基因,来改变抗体的效应功能,使原细胞毒性较低的IgG2a和IgG2b变成细胞毒性较高的IgG1和IgG3,增强抗体的免疫治疗功能,可用来杀死肿瘤细胞。
其次,在治疗中使用人而不是鼠mAb的同种型,大大减小了鼠源mAb作为异种蛋白对人体的免疫原性,它通过避免抗同种型抗体的产生,减少了HAMA的生成。
例如,当鼠对鼠Ig互补决定区(CDR)产生免疫耐受时,用鼠抗-淋巴细胞Ab可以激发抗独特型反应,但相对那些对可变区不耐受的动物来说,该鼠的抗独特型反应被推迟并很微弱[2]。
Lobulio 对鼠/人嵌合抗体在人体内的动力学和免疫反应的研究表明,鼠/人嵌合抗体在人体内的半衰期比mAb长6倍以上。
人源化CD3单克隆抗体
无动物源成分
低内毒素: < 2 EU/mg 纯化 : Protein A亲和层析 纯度:SEC-HPLC检测,纯度≥ 95%
无菌过滤: 0.2 μm滤膜过滤除菌
运输及储存: 2-8℃ For research use only
【产品应用】
流式细胞术 免疫细胞化学 T细胞活化 免疫共沉淀 人外周血淋巴细胞分析,2 μg/106细胞 5-50 μg/ml
研发实验室
生产车间
重组抗CD3人源化单克隆抗体于2007年通过 国家食品药品监督管理局(SFDA)的批准,进 行I~II期临床试验批件号2007L01967。临床 适应症是肾移植术后急性排斥反应的预防和 治疗。目前,I期临床已经完成,II期临床正 在进行中。
【产品特性】
反应种属:Human 特异性:TCR-CD3复合物ε链 来源:OKT3人源化改造 产品质量通过GMP认证
活化T 细胞—用法用量根据预实验确定;本品适用于直肠癌、乳腺癌、肺 癌、肾癌、淋巴瘤、白血病、多发性骨髓瘤、恶性黑色素瘤、卵巢癌等多 种肿瘤的CIK细胞免疫疗法临床研究。
根据实验需要确定
【相关染色PBMC
Humanized CD3 MAb
Fig 2. 本产品与OKT3相对亲和力测定量效曲线
背景介绍
CD3分子是广泛分布于人成熟T淋巴细胞表面的膜抗原,它与T细胞表面膜受体 TCR形成复合体,在细胞内信息传递过程中起着重要的作用。已有的研究表明抗 人T细胞CD3的单抗具有激活和抑制T细胞的双向功能,它在抗肿瘤、抗多种器 官移植排斥反应及再生障碍贫血的治疗中已显示出广阔的应用前景。 OKT3是由美国Ortho药物公司生产的抗人CD3的单抗,它对预防和治疗器官移植免 疫排斥反应有良好的效果,因此成为第一个被美国FDA批准投放市场的单克隆抗 体。OKT3作为鼠源性单抗应用于人体时可引起人抗鼠抗体免疫应答(HAMA), HAMA可加快血清中鼠源抗体的清除,阻断单抗的治疗效果,严重时还可引发变 态反应危及生命。 为了克服鼠源性单克隆抗体应用于人体时所出现的 严重过敏反应,人源化抗体应运而生,并很快成为 十余年来国内外生物医学研究的重大热点之一。由 于通过杂交瘤技术难以获得特异性强、亲和力高的 人源抗体,鼠源抗体的人源化改造成为主要途径。 进行抗体人源化有两个基本原则:l、保持原鼠源抗 体的亲和力和特异性;2、大大降低鼠源抗体的免疫 原性。
抗体生产与处理技术的新方法与进展
抗体生产与处理技术的新方法与进展随着科学技术的不断进步,抗体生产与处理技术也在不断发展,新的方法和进展不断涌现。
抗体是免疫反应中最为重要的组成部分,具有精确识别、选择性结合、高度特异性和高亲和力等特点。
在药物研发和治疗方面,抗体已经成为一种重要的策略。
本文将介绍抗体生产与处理技术的新方法和进展,主要包括单克隆抗体人源化、晶体管上的抗体表达技术、抗体工程技术以及高通量抗体生产与筛选技术等方面。
一、单克隆抗体人源化单克隆抗体是目前制备和应用最为广泛的抗体类型之一,具有高度特异性和选择性。
但是,药物研发中使用的大多数抗体是来自小鼠、兔子等哺乳动物的抗体,存在免疫原性问题,同时还可能引起严重的副作用。
因此,单克隆抗体的人源化已成为当前研究的重点。
目前实现单克隆抗体人源化的方法主要包括三种:人-小鼠杂交抗体(chimeric antibody)、人化抗体(humanized antibody)和全人源抗体(fully human antibody)。
其中,最新的技术是通过人工DNA合成技术合成全人源抗体,例如Human CombinatorialAntibody Library(HuCAL)技术。
这种技术是利用人工合成的基因片段,构建全人源单克隆抗体,通过大规模筛选和优化,使其具有较高的特异性、亲和力和稳定性,同时减少免疫原性和副作用的风险。
二、晶体管上的抗体表达技术晶体管上的抗体表达技术(surface expression)是一种新型的抗体生产技术,利用高通量筛选技术,从大规模的克隆群体中筛选出具有较高表达水平和较高性能的抗体。
这种技术可以大幅提高抗体表达的效率和速度,同时避免了传统的转染、克隆、扩增等步骤。
在晶体管上的抗体表达技术中,抗体接替了细胞表面上的蛋白质,然后通过选择性筛选,在群体中筛选出表达最强的克隆。
与传统的抗体生产技术相比,这种技术不需要进行大规模的细胞培养,并且可以利用已有的细胞群体进行后续的筛选和优化。
人源化单克隆抗体技术路线
人源化单克隆抗体技术路线
人源化单克隆抗体技术是一种用于制备治疗性抗体的方法,其基本技术路线如下:
1. 抗原选择:选择目标抗原,即希望产生抗体针对的特定蛋白质或分子。
2. 免疫动物:给动物(通常是小鼠)注射目标抗原,以诱导免疫反应。
3. 杂交瘤技术:从免疫动物的脾脏中分离出 B 淋巴细胞,并与骨髓瘤细胞进行融合,形成杂交瘤细胞。
4. 抗体筛选:对杂交瘤细胞进行筛选,以找到能够产生针对目标抗原的特异性抗体的细胞株。
5. 抗体人源化:通过基因工程技术,将鼠源抗体的互补决定区(CDR)移植到人源抗体的框架区,从而构建出人源化抗体。
6. 表达和纯化:将人源化抗体基因导入适当的表达系统(如哺乳动物细胞、酵母或细菌)中进行表达,并通过纯化步骤获得高纯度的人源化单克隆抗体。
7. 功能和质量评估:对人源化单克隆抗体进行生物学活性、亲和力、特异性等方面的评估,以及进行质量控制和安全性测试。
8. 临床试验和批准:经过临床前研究后,将人源化单克隆抗体进行临床试验,以评估其安全性和有效性。
如果试验结果良好,该抗体可能获得监管机构的批准,用于临床治疗。
人源化单克隆抗体技术的发展使得治疗性抗体能够更好地应用于人类疾病的治疗,减少了免疫原性反应的风险,并提高了抗体的治疗效果。
这一技术在肿瘤治疗、自身免疫疾病治疗等领域具有重要的应用价值。
抗体技术的发展及应用
抗体技术的发展及应用抗体技术是指利用抗体作为工具或药物来研究或治疗疾病的一种技术。
自1975年瑞典科学家科赫与米尔斯坦在细胞融合过程中成功地将小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成的混合瘤细胞,称为杂交瘤,从而首次成功制备了体外大量合成特异性抗体,抗体技术得到了迅速发展,如今已成为生物医学研究领域的重要工具之一。
抗体技术的发展主要经历了以下几个阶段:第一阶段是杂交瘤技术的发展。
早期,科学家们将B淋巴细胞与肿瘤细胞杂交形成杂交瘤,通过筛选和克隆等手段获得大量特异性抗体。
这一技术的发展使得制备特异性抗体的难度大大降低。
第二阶段是单克隆抗体(mAb)技术的发展。
1984年,科学家们成功地通过杂交瘤技术制备出了六抗,将其中一个抗体定制为由同一克隆细胞系分泌的抗体,即单克隆抗体。
单克隆抗体具有高度特异性和单一性,广泛应用于免疫组织化学检测、流式细胞术、分子生物学等领域。
第三阶段是重组抗体技术的发展。
1990年,科学家们成功地将抗体编码的重链和轻链的DNA序列克隆到表达载体中,通过大肠杆菌表达重组抗体。
重组抗体技术使得抗体的生产更加可控和高效,大大提高了抗体的产量。
第四阶段是人源化抗体技术的发展。
由于小鼠抗体存在抗小鼠抗体反应的问题,科学家们开始研究人源化抗体。
通过将小鼠的特异性区域与人的常量区域进行重组,获得了人源化抗体。
这样的抗体可以更好地被人体接受,广泛应用于临床治疗。
抗体技术在许多领域有着广泛的应用。
首先,在医学研究领域,抗体技术被用于疾病的诊断和治疗。
例如,肿瘤标记物抗体可以用于早期癌症的检测,单克隆抗体可以用于特异性药物的传递。
其次,在生物学研究中,抗体技术被用于蛋白质的表达和定量,蛋白质的相互作用研究,以及细胞的表型分析等。
此外,抗体技术在农业、食品安全和环境监测等领域也有着重要应用。
总之,抗体技术经过数十年的发展,其应用范围已经非常广泛,不仅在医学研究和治疗中起到了重要作用,也在其他领域有着广泛的应用前景。
人源化抗体研究历程及发展趋势
人源化抗体研究历程及发展趋势
人源化抗体是指通过基因工程技术将小鼠或其他动物的抗体框架序列与人类抗体的可变区域序列结合,使其具有更好的免疫原性和稳定性,从而广泛应用于生物医学领域。
以下是人源化抗体研究历程及发展趋势:
1.起源:20世纪70年代,人们开始利用小鼠制备单克隆抗体。
但小鼠抗体与人体免疫系统存在较大差异,因此使用小鼠单克隆抗体会出现免疫排斥反应,且抗原易受到抗体的攻击。
2.人源化抗体的出现:20世纪90年代初,基因工程技术的发展为制备人源化抗体提供了可能。
利用重组DNA技术,将人类抗体的可变区域序列嵌入到小鼠抗体框架序列中,生成了人源化抗体。
3.趋势一:多抗体疗法:随着人源化抗体技术的不断发展,人们开始利用多种抗体组合进行治疗,这种方法被称为多抗体疗法。
与单一抗体相比,多抗体疗法可以同时攻击多个不同的受体或肿瘤细胞,且不易出现耐药性。
4.趋势二:个性化治疗:由于人源化抗体可以针对不同的肿瘤抗原,因此可以被用于个性化治疗。
与传统的化疗和放疗相比,个性化治疗可以更加精准地攻击肿瘤细胞,减少对正常细胞的伤害。
5.趋势三:新型载体:为了提高人源化抗体的稳定性和免疫原性,研究人员开始探索新型载体的应用。
例如,利用病毒载体可以将人源化抗体有效地送达到靶细胞内部,从而增强其治疗效果。
综上所述,人源化抗体技术的不断发展为医学领域的治疗提供
了新的选择和可能。
未来,人源化抗体技术将不断完善和发展,为各种疾病的治疗带来更加广阔的前景。
人源化单克隆抗体的研究进展
20103302 生物工程2班郭婉然人源化单克隆抗体的研究进展一,人源化单克隆抗体的定义人源化的单抗则是制作出鼠的单抗后,利用基因操作手段,置换或者切除单抗基因中鼠源性的蛋白片断,弱化其在人体内的抗原性,达到疗效。
(取得抗体效价高的小鼠外周血B细胞,细胞融合杂交后筛出阳性克隆,培养后提取mRNA,反转装入载体测序,基因操作剪切替换,在装入其它载体在合适体系中表达,然后纯化抗体。
二,人源化单克隆抗体的研究发展通过免疫的.天然的以及合成的抗体库展示技术或者利用转基因小鼠,虽然可以获得人源单克隆抗体,但是进一步改造传统的杂交瘤技术所制备的大量源单克隆抗体。
仍然是目前开发用于人类疾病治疗的一种可能途径和源头,如若将这些特异性和亲和力较强的非人源单抗进行人源化改造后,仍然比从头开始以新的靶点来开发治疗性单抗剂更有前景。
早期的临床试验证明鼠源性单抗为异种蛋白应用于人体后,可引起机体免疫系统对该异种蛋白质的免疫排斥反应,产生人抗鼠抗体应答,重复使用时甚至可导致病人严重的过敏性休克,其次鼠单抗通常不能有效激活机体的生物效应功能,如补体依赖的细胞毒及抗体依赖的细胞毒作用。
此外,由于HAMA反应的存在,鼠单抗在人体内往往被快速消除,其半衰期也较短。
随着对各类抗体结构和氨基酸序列,及其变异的种属和功能之间的深入了解,而能够利用抗体工程和功能之间关系的深入了解,而能够利用抗体工程技术对抗体结构进行改造,抗体的应用经历了非人源抗体,人+鼠嵌合抗体,人源化抗体,Primatization,最终可到制备全人源单抗的转基因小鼠和噬菌体展示文库等不同的阶段,其中将动物来源的单克隆抗体人源化,以降低这些单抗的免疫原姓使之可成为用于人类疾病的治疗,仍然是目前研究的一个热点,本文就要人源化单克隆抗体的研究进展作一综诉,至今人源化单抗通常使用的方法主要有嵌合,重构和表面重塑。
三,人源化单克隆抗体的研究方法1,嵌合抗体用人源抗体恒定区取代鼠单抗体恒定区而构建的人-鼠嵌合抗体,已被证实保留了其亲本鼠单抗的特异性抗原结合能力并能够降低免疫原性,目前美国正式批准上市的4个人—鼠嵌合抗体产品在临床应用中取得良好效果。
人源化单抗
6 转基因动物表达系统
利用转基因动物制药具有生产成本低、 利用转基因动物制药具有生产成本低、投资周 期短、表达量高、与天然产物完全一致、 期短、表达量高、与天然产物完全一致、分离 纯化容易的优势,尤其适合于一些使用量大、 纯化容易的优势,尤其适合于一些使用量大、 结构复杂的血液因子,如人血红蛋白、 结构复杂的血液因子,如人血红蛋白、人血清 白蛋白、蛋白C、纤维蛋白原和抗体等。 白蛋白、蛋白 、纤维蛋白原和抗体等。
昆虫杆状病毒表达系统是一种优良的真核基 因细胞表达系统。由于昆虫细胞来源广, 因细胞表达系统。由于昆虫细胞来源广,比 较经济, 较经济,而且具有正确完成蛋白质翻译后加 工和糖基化修饰等诸多优越性, 工和糖基化修饰等诸多优越性,已被广泛应 于外源基因的表达。 于外源基因的表达。 但该系统也存在不足之处, 但该系统也存在不足之处,即病毒感染会引 起细胞的死亡, 起细胞的死亡,因此大批量生产有一定的困 难。
人源化抗体简介
目录
一、人源化抗体的发展历程 二、人源化抗体的定义及分类 三、人源化抗体的优点 四、人源化抗体的表达体系 五、人源化抗体的临床应用 六、人源化抗体展望
一、人源化抗体发展历程
世纪70年代英国学者 从20世纪 年代英国学者 世纪 年代英国学者Milstein和德国学者 和德国学者 Kohle利用细胞融合技术首次成功地制备出单克隆 利用细胞融合技术首次成功地制备出单克隆 抗体以来,单克隆抗体在医学、生物学、 抗体以来,单克隆抗体在医学、生物学、免疫学等 诸多学科中发黑了巨大的作用。 诸多学科中发黑了巨大的作用。单克隆抗体可用于 分析抗原的细微结构及检验抗原抗体未知的机构关 系,还可用于分离、纯化特定分子抗原,甚至用于 还可用于分离、纯化特定分子抗原, 临床疾病的诊断和治疗等。 临床疾病的诊断和治疗等。 1989年Huse等首次构建了抗体基因库,从而使抗 等首次构建了抗体基因库, 年 等首次构建了抗体基因库 体研究从细胞水平进入到分子水平, 体研究从细胞水平进入到分子水平,并推动了第三 代抗体-基因工程抗体技术的发展 基因工程抗体技术的发展。 代抗体 基因工程抗体技术的发展。
人源化治疗性单克隆抗体的研究进展
人 源 化 的 改 造 , 出 现 了 互 补 决 定 区 化学 合成法 : 1定 点诱变法是 以人 单链 () ( D 移植 的人 源化抗 体 。但 是这些 抗 D A为模板 。 C R) N 化学合 成含有 鼠 C R序列 D
维普资讯
实 用医学杂 志 2 0 年第 2 卷第 5 07 3 期
73 5
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综 述 ・
人源 化 治疗 性 单克 隆抗体 的研 究 进 展
彭如 意 综述 王 捷 审校
治疗性 单克 隆抗体结 合 了免疫学 和 等优点在 临床得 到更广 泛 的应 用 ,而基 形成 3个环状 结构 。F R是 B片状 结构 , 药 理学 的原 理 ,应 用于疾 病治疗 已有几 于降低 鼠抗体 的免疫原 性设计 出 的嵌合 有 4个 F R位于可变 区的顶端 。 改型抗体 十 年 。单 克隆抗 体在治疗 中 的运 用要特 抗 体发 展更是迅 速 。 后 。 随 对抗体进行 了 可变 区基 因的构建方 法有定 点诱变 法和
体 仍 不 能 完 全 解 决 H MA反 应 所 带 来 的 3个引物 , A 分别进 行 3轮突变 , 即获得 的问题 。 于是 , 就转 向于利 用噬菌体技 术 C R移植可变 区基 因 ;2 化学合成 包括 D ()
和转 基 因 鼠技 术 来 制 备 完 全 人 源 化 抗 合成双链 片段 , 通过 T N 4D A连接 酶来连 体。 1 人 源化 抗体
2 完全人源化抗体
21 噬菌体展示技术 产生 的人类抗 体 .
6 这样可 以提高高 亲和力抗 1 编码特异 性 的 增。然而 . 现在噬菌 体展示 技术的应用却 体 的分离 和提高现有抗 体 的亲和力 或选
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1.4.3微胞杂交干细胞技术[Microcell.hybride ES, MH(ES)]
中国生物制品学杂志2008年1月第21卷第1期Chin J Biotogicals January 2008,V01.21 No.1
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蛋白的形式表达到噬菌体表面,从而可以方便地利 用抗原一抗体特异性结合进行筛选、扩增[7|。此项技 术不仅可以获得具有人体性质的单抗,而且利用抗 原直接从库中筛选出所需基因,不需要细胞融合,甚 至不经过免疫动物,实验周期短,过程较简单,这是 人源抗体制备技术的重大突破。 1.4.1.2核糖体展示技术(Ribosome display teclmol。 ogy)该技术将基因型和表型联系在一起,编码蛋 白的DNA在体外进行转录与翻译,由于对DNA进 行了特殊的加工与修饰,如去掉37末端终止密码子。 核糖体翻译到mRNA末端时,由于缺乏终止密码子, 停留在mRNA的3 7末端不脱离,从而形成蛋白质.核 糖.2mRNA三聚体,将目标蛋白特异性的配基固相 化,然后进行筛选,对筛选分离得到的复合物进行分 解,释放出的mRNA进行RT-PCR,PCR产物进入下 一轮循环,多次循环后可使目标蛋白及其编码的基 因序列得到富集和分离…8。利用此技术可以获得特 异性的、高亲和力的抗体。 1.4.2转基因小鼠(Transgenetic mouse)
基金项目:吉林省科技发展计划重点项目(20060929). 作者单位:1吉林大学农学部畜牧兽医学院(长春130062);2军
事医学科学院军事兽医研究所(长春130062). 通讯作者:朱平,E-mail:pingzhu5@hotmail.con
万方数据
体反应[2]2。 Fab和F(ab’),嵌合抗体的制备原理是将功能
在转基因动物方面,有几种不同的途径生产人 抗体,其中一种方法是将已产生一定免疫反应的供 者或癌症患者的淋巴细胞导入严重联合免疫缺陷小 鼠(SCm)或Trimem小鼠,取鼠脾细胞与人骨髓瘤细 胞杂交就可能获得分泌人抗体的杂交瘤。另一条生 产人抗体的途径是通过基因敲除技术,使小鼠自身 的基因失活,并导入新基因,创造出携带人抗体重轻 链基因簇的转基因小鼠旧J。这种转人抗体基因小鼠 所携带的人DNA片段具有完备的功能,可以有效地 进行同种型转换和亲和力成熟。任何靶抗原均可被 用来免疫该小鼠,使其产生高亲和力的人抗 体[10~1 2|。
达产物中有痕量蛋白,是以二聚体F(ab’)2的形式 出现的[3|。 1.2 CDR移植抗体(CDR grafted antibody)
为了减少鼠源成分,出现了CDR移植抗体或改 型抗体(Reshaped Ab)。这是更为完全的人源化抗 体,即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。如国家I类癌症治疗新药“泰欣生”,即“泰欣生 重组人源化抗人表皮生长因子受体单克隆抗体”,采 用了先进的“CDR移植”技术,人源化程度达到95% 以上,具有更高的安全性和更低的毒性Mj。 1.3 SDR移植抗体(SDR grafted antibody)
【关键词】单克隆抗体;人源化抗体;表达系统;临床应用
1975年,Kohler与Milstein发明了用来制备单克 隆抗体(Monoclonal antibody,mAb)的杂交瘤技术,之 后单抗药物迅速发展并应用于临床。但是,鼠源性 单抗应用于人类有较强的免疫原性,主要缺陷是诱 发人抗鼠抗体(Human anti—mouse antibody,HAMA)反 应,其次是鼠单抗不能有效地激活人体的生物效应 功能,因此限制了其临床应用。减少或避免HAMA 反应并提高疗效的主要途径是鼠源性单抗人源化, 或研制完全的人源性抗体。
CDR移植抗体同嵌合抗体比较,虽然大大减少 了鼠源成分,但有时异基因的CDR人源化抗体可能 引起抗个体基因型反应。特定决定区(SDR)转移抗 体是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[5,6]。通过这种方法,使人源化的抗 体潜在的免疫原性降至最低。 1.4全人单克隆抗体(Fully humaneantibody) 1.4.1抗体库筛选技术 1.4.1.1噬菌体表面展示技术(Phage display tech. nology) 随着抗体工程的发展,噬菌体展示技术应 运而生,即用PCR技术从生物体内扩增出整套编码 人抗体的基因序列,克隆到噬菌体载体上,并以融合
3.人源化抗体的临床应用 近年来,人源化抗体和人抗体的出现为临床应
用带来了新的希望,当前正处于临床研究的多种抗 体中,嵌合抗体和人源化抗体所占比例大于 70%[23 J。目前的人源化抗体,主要用于肿瘤、自身 免疫性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。 3.1在肿瘤治疗方面的应用:单抗药物抗肿瘤能有 效地降低传统肿瘤药物治疗的不良反应。这些人源 化单克隆抗体的研制主要是针对那些与肿瘤发生、 发展相关的靶分子,如治疗非霍奇金淋巴瘤的抗 CD20的嵌合抗体Ritu)【iⅡlab[24]和抗CD22的人源化 抗体Epratuzumab[蚓,以及针对肿瘤靶位VEGF[矧、 EGFRL27“驯、CD33[30]等开发研制的人源化抗体。这 些靶分子在正常组织或细胞中就存在一定的表达, 但在许多肿瘤细胞中过度表达,因此可作为肿瘤特 异的标志物。
性抗体轻、重链可变区基因分别与人抗体的K链和 重链CHl恒定区基因进行重组,克隆到表达载体 中,构建成鼠一人嵌合的Fab基因表达载体,再转入 宿主细胞表达。天然抗体分子重链CHl和CH2之 间的一段铰链区结构,其中的2个Cys残基可以生 成二硫键,将2条重链紧密地共价结合在一起。在
胁的c.端额外连接一个Cys残基组成Fab’,其表
1.人源化抗体的构建策略 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,从而逃避人免 疫系统的识别,避免诱导HAMA反应。对鼠源抗体 进行人源化改造时要遵守两个原则,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。 1.1嵌合抗体(Chimeric anti2号染色体(片段) 的微胞,将微胞注人小鼠的胚胎干细胞,移人假孕母 鼠,即可得到含有人源2号、14号或22号染色体的 小鼠。人源抗体在这种转基因小鼠的产量还比较 低[14]。 1.4.4其他方法
XTL生物制药公司使用一种类似于人骨髓移植 的方法,用放射线破坏动物骨髓,然后注入人抗体生 成细胞。该公司已用此法生产出一种全人单抗【15 J。
2.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
菌体系、酵母体系、昆虫体系和哺乳动物细胞表达系 统[16]。 2.1大肠杆菌表达体系:由于完整的抗体分子是由 重链和轻链通过二硫键组装成的有生物功能的免疫 球蛋白,而大肠杆菌体系缺少转录及翻译后加工机 制,表达的蛋白质不能形成适当的折叠、进行糖基化 修饰或正确形成二硫键等,所以不适于完整抗体分 子的表达。因而更多的是用来高效表达Fv、Fab及 ScFv等功能片段。 2.2酵母表达体系:主要包括酿酒酵母、裂殖酵 母、克鲁维酸酵母、甲醇酵母等表达系统。甲醇酵母 表达系统是一种最近迅速发展的外源基因表达系 统,也是目前应用最广泛的酵母表达系统。巴斯德 毕赤酵母系统作为甲醇酵母系统之一,使用得最多、 最广泛[17],该表达系统具有强有力的基因启动子, 可严格调控外源蛋白的表达;同时可对表达的蛋白 进行翻译后的加工与修饰,从而使表达的蛋白具有 生物活性,此外该系统具有快速、简单、成本低、表达 效率高等优点【18j。 2.3昆虫杆状病毒表达系统:昆虫杆状病毒表达系 统是一种优良的真核基因细胞表达系统。由于昆虫 细胞来源广,比较经济,而且具有正确完成蛋白质翻 译后加工和糖基化修饰等诸多优越性,已被广泛应 田于外源基因的表达。但该系统也存在不足之处, 即病毒感染会引起细胞的死亡,因此大批量生产有 一定的困难119j。 2.4哺乳动物细胞系统:该表达系统可以正确地 进行翻译后修饰,遗传稳定,成为嵌合抗体最合适的 宿主。其中常用的宿主细胞有3种:瞬时表达大多 采用非洲绿猴肾(COS)细胞;稳定表达中,骨髓瘤细 胞如Sp2/O主要用于单抗的高水平表达;中国仓鼠 卵巢(CHO)细胞广泛用于以临床治疗为目的的抗体
还有一些人源化单抗是通过携带抗癌药物如毒 素、细胞毒药物、放射性核素、酶、化疗药物等分子而 发挥作用。这样偶联而成“生物导弹”,从而达到特 异性杀伤癌细胞的作用。 3.2在器官移植中的应用:如何避免和尽可能减轻 移植后发生的排斥反应,以保护移植器官的功能,是
器官移植成败的关键。近年来,利用抗体药物作为 实体器官移植的诱导治疗逐渐增加。如最早批准 (1986年)进入美国市场的治疗性抗体类药物抗CD3 单抗即被用于肾、心脏、肝脏移植排斥的逆转。 3.3在自身免疫性疾病方面的应用:在对自身免疫 疾病的治疗中,单抗药物通过清除激活的细胞,阻滞 其功能,或将升高的促炎细胞因子水平降至正常水 平而抑制过度的免疫病理学反应。
微胞杂交干细胞技术是日本学者Ishida等首先 提出的。其技术要点是:首先将抗G418的人成纤维 细胞与小鼠的A9细胞融合,通过筛选,得到抗G418 的小鼠A9细胞,再运用PCR或原位荧光杂交 (FISH)方法筛选,将筛选出的细胞用秋水仙素处理 48 h,然后用细胞松弛素B(Cytochalasin B)处理并高
20世纪80年代中期开始研制的第一代人源化 抗体,即简单的嵌合抗体,是用人源基因代替鼠源单 抗的恒定区。这样构建的嵌合抗体不仅保留了抗原 抗体结合的特异性,又大大降低了鼠源单抗的免疫 原性。美罗华(Rituximab)作为第一个用于肿瘤治疗 的基因工程抗体,就是由鼠可变区和人恒定区组成 的嵌合抗体。但由于嵌合抗体可变区(V)约占整个 抗体的30%,鼠源性抗体V区中的框架区(FR)仍残 留一定的免疫原性,可诱发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。 由于短尾猿猴抗体的可变区几乎与人可变区无差 异,这类嵌合抗体不需要作任何改变,而不致发生抗