生物技术制药：抗体工程制药(2)
生物技术制药试题及答案(二)
生物技术制药试题及答案1.论述生物技术在食品工业中的作用？答：（1）开辟新的食品资源：利用微生物菌体发酵生产单细胞蛋白；应用微生物酶工程生产高果糖浆、饴糖、麦芽糖、高麦芽糖浆、麦芽糊精、偶联糖等淀粉糖产品。
（2）提高食品品质：利用发酵工程、酶工程技术生产酸味剂、甜味剂和鲜味剂等食品添加剂。
在肉类和鱼类加工中应用酶来改善组织，嫩化肉类和转化废弃蛋白质。
在乳品加工中应用酶进行干酪生产、分解乳糖和黄油增香。
在果蔬加工中应用酶进行柑橘脱苦、果汁澄清和果蔬保藏等。
在饮料、酿酒工业中应用酶发酵生产各种饮料。
在焙烤食品生产中应用淀粉酶和蛋白酶来提高焙烤品质和增加香味。
（3）食品卫生检测：酶免疫分析法、放射免疫分析法、单克隆抗体法和DNA 探针法用于检测食品中的沙门氏杆菌等。
（4）食品脱毒：利用发酵法、酶解法等对食品中的有毒糖苷类物质（硫代葡萄糖苷）、寡糖（β-半乳糖苷）和棉酚等进行处理，以脱除有毒物质。
2.试论述生物技术与医药卫生的关系？答：（1）疫苗生产：病原体减毒或弱化疫苗、基因工程疫苗和核酸疫苗。
病原体减毒和弱化疫苗是利用微生物的纯种培养技术以及减毒疫苗的制备技术来生产的，是以减毒或弱化的病原体作为疫苗。
基因工程疫苗是将病原体的抗原基因克隆在细菌或真核细胞内，利用细菌或细胞生产病原体的抗原，利用抗原作为疫苗。
而核酸疫苗则是将含有编码蛋白质基因序列的质粒载体，经肌肉注射或微弹轰击等方法导入体内，通过宿主细胞表达系统表达抗原蛋白质，诱导宿主产生对抗该抗原蛋白的免疫应答，以达到预防和治疗疾病的目的。
（2）疾病诊断：单克隆抗体与ELISA技术用于诊断传染性疾病、检测肿瘤相关基因、确定激素水平、检验血液中的药物含量及鉴定微生物病原体。
DNA诊断技术可用于诊断遗传性疾病、肿瘤和传染性疾病。
（3）生物制药与基因工程药物：利用微生物发酵可生产各种抗生素。
利用植物细胞大规模培养技术可生产天然药物，如紫草宁、紫杉醇、人参皂苷、强心苷、胡萝卜素等。
生物技术制药课后思考题
第一章：绪论思考题1.什么是生物技术？生物技术所包含的内容及定义。
答：1）生物技术又称生物工程，指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的的技术。
2）包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程、抗体工程、糖链工程、海洋生物技术及生物转化等。
（具体定义见P1）。
2.生物技术药物的概念及分类。
答：1）指采用DNA重组技术或其他生物技术生产的用于预防、治疗和诊断疾病的药物，主要是重组蛋白或核酸类药物。
2）a.按照用途：预防、诊断、治疗；b.按作用类型：细胞因子类、激素类、酶类、疫苗、单克隆抗体类、反义核酸、RNA干扰类、基因治疗药物；c.按照生化特性：多肽类、蛋白质类、核酸类、聚乙二醇化多肽或蛋白质。
3.生物技术药物在理化性质、药理学与作用、生产制备和质量控制方面的特性。
答：1）理化性质（从药物多是蛋白质或核酸出发）：a.相对分子质量大；b.结构复杂；c.稳定性差；2）药理学作用：a.活性与作用机制明确；b.作用针对性强；c.毒性低；d.体内半衰期短；e.有种属特异性；f.可产生免疫原性；3）生产制备特性：a.药物分子在原料中含量低；b.原料中常存在降解目标产物的杂质；c.制备工艺条件温和；d.分离纯化困难；e.产品易受有害物质污染；4）质量控制特性：a.质量标准内容的特殊性；b.制造项下的特殊规定；c.检定项下的特殊规定。
4.生物技术制药的概念和主要研究内容与任务。
答：1）指利用基因工程、细胞工程等生物技术的原理和方法，来研究、开发和生产预防、治疗和诊断疾病的药物的一门科学。
2）主要研究内容与任务：a.生物制药技术的研究、开发与应用；b.利用生物技术研究、开发和生产药物。
第二章：基因工程制药思考题1.简述基因工程制药的基本原理和基本流程。
答：1）利用重组DNA技术将外源基因导入到宿主菌或宿主细胞进行大规模培养和诱导表达以获取蛋白质药物的过程称为基因工程制药。
生物技术制药：4-抗体工程制药-1
需要解决的问题：
➢ A、降低McAb的免疫源性； ➢ B、降低McAb的相对分子质量。
解决问题的方法或途径—基因工程技术
➢ 1984年报道了人—鼠嵌合抗体，之后制备出 了改型抗体、单链抗体、单域抗体、最小识 别单位等多种类型，基本上消除了抗体的鼠 源性（免疫源性），相对分子质量只有完整 抗体分子的1/80-1/3。
➢ 全世界正在研制的生物技术药品，25%为各类单克 隆抗体。前三大生物治疗药物分别为单克隆抗体、 疫苗和肿瘤坏死因子（TNF）抑制剂.
➢ 抗体市场快速增长的主要推动：一、销售持续攀升； 二、新品种不断上市；三、研发方面的重金投入。
➢ 大型医药公司还会通过收购来获得对抗体新药的控 制权。如最近美国强生公司收购了抗体药物研发的 领头羊Centocor公司。
1.研 究
Werstern Blot 、免疫荧光等 检测 特定抗原
（4）抗体的应用
3.检 验
以 ELISA 侦测特定 病原体
2.医 疗
以毒素连结抗体 攻击 病变細胞
（5）抗体制药发Байду номын сангаас历史
➢ 1890年发现白喉抗毒素，建立了血清疗法，开 抗体制药之先河(马血清多克隆抗体）。
➢ 1937年用电泳法将血清分为白蛋白、甲种、乙种、 丙种球蛋白，并证明抗体活性主要存在于丙种球 蛋白组分。
上海罗氏制药操控着整个国内抗体药物市场。巴 利昔单抗是北京诺华的独家产品
鼠抗人CD3单抗是最早的国产品种，国内企业生 产的该产品在整个抗体药物市场所占的份额不足1 ％。
抗CD3单抗企业份额：武汉生物制品所54.6％、 北京费森尤斯医药公司44.9％、武汉生化制药厂 0.5％。
《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。
生物技术制药题库
生物技术制药题库生物技术制药是一种利用现代生物技术，借助微生物、植物、动物等生物体生产药品的技术。
其中，基因工程制药利用重组DNA技术生产蛋白质或多肽类药物，细胞工程制药则是利用动、植物细胞培养生产药物的技术。
酶工程制药则是将酶或活细胞固定化后用于药品生产，而发酵工程制药则是利用微生物代谢过程生产药物的技术。
抗体工程制药则利用抗原和抗体的特异性结合性质生产药物。
先导化合物是指通过优化药用、减少毒性和副作用，使其转变为一种新药的化合物。
生物药物则是利用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果，从生物体、生物组织、细胞、体液等，综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等学科的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。
细胞的生长形态可以分为贴壁细胞和悬浮细胞，其中贴壁细胞需要有贴附的支持物表面，依靠贴附因子生长。
兼性贴壁细胞则生长不严格依赖支持物。
牛痘病毒可以构建多价疫苗腺病毒，逆转录病毒则用于基因治疗，杆状病毒则用于外源基因表达。
生物碱是一种含氮有机化合物，而生理活性物质则对细胞内生化代谢和生理活动起着调节作用。
植物抗毒素是指在植物防御系统内能对抗微生物进攻的某些次级代谢产物，有些时候连续合成，有些时候在被刺激下才会产生抗毒素，或仅在被诱导下其产量才能增加。
生物转化是利用生物离体培养细胞，固定化的植物（或微生物）细胞或从这些有机体中分离得到的酶等，对外源底物进行结构修饰而获得更有价值产物的一种技术。
抗体是B细胞在抗原的刺激下分化为浆细胞，产生具有与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白。
免疫球蛋白具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白，而多克隆抗体则由多个克隆细胞产生的针对多种抗原决定簇的混合抗体制剂，也称第一代人工抗体。
20、基因工程抗体是一种第三代抗体，利用DNA重组技术对抗体分子进行切割、拼接或修饰，或者直接合成基因序列，再将基因导入细胞表达产生的抗体。
21、药用酶是指可用于预防和治疗疾病的酶。
生物技术制药课后习题
1.生物技术制药分为哪些类型生物技术制药分为四大类：（1）应用重组DNA技术(包括基因工程技术、蛋白质工程技术)制造的基因重组多肽，蛋白质类治疗剂。
（2）基因药物，如基因治疗剂，基因疫苗，反义药物和核酶等（3）来自动物、植物和微生物的天然生物药物（4）合成与部分合成的生物药物2．生物技术制药具有什么特征（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）体内的半衰期短（8）受体效应（9）多效性（10）检验的特殊性3.生物技术制药中有哪些应用应用主要有：（1）基因工程制药：包括基因工程药物品种的开发，基因工程疫苗，基因工程抗体，基因诊断与基因治疗，应用基因工程技术建立新药的筛选模型，应用基因工程技术改良菌种，产生新的微生物药物，基因工程技术在改进药物生产工艺中的应用，利用转基因动植物生产蛋白质类药物（2）细胞工程制药：包括单克隆抗体，动物细胞培养，植物细胞培养生产次生代谢产物（3）酶工程制药（4）发酵工程制药4.基因工程药物制造的主要程序有哪些基因工程药物制造的主要步骤有：目的基因的克隆，构造DNA重组体，构造工程菌，目的基因的表达，外源基因表达产物的分离纯化产品的检验5.影响目的的基因在大肠杆菌中表达的因素有哪些（1）外源基因的计量（2）外源基因的表达效率：a、启动子的强弱 b、核糖体的结合位点 c、SD序列和起始密码的间距 d、密码子组成（3）表达产物的稳定性（4）细胞的代谢付荷（5）工程菌的培养条件6.质粒不稳定分为哪两类，如何解决质粒不稳定性质粒不稳定分为分裂分为分裂不稳定和结构不稳定。
质粒的分裂不稳定是指工程菌分裂时出现一定比例不含质粒的子代菌的现象；质粒的结构不稳定是DNA从质粒上丢失或碱基重排，缺失所致工程菌性能的改变。
提高质粒稳定性的方法如下：（1）选择合适的宿主细菌（2）选择合适的载体（3）选择压力（4）分阶段控制培养（5）控制培养条件（6）固定化7.影响基因工程菌发酵的因素有哪些如何控制发酵的各种参数影响因素：（1）培养基（2）接种量（3）温度（4）溶解氧（5）诱导时机的影响（6）诱导表达程序（7）P H值8.什么是高密度发酵影响高密度发酵的因素有哪些可采取哪些方法来实现高密度发酵高密度发酵：是指培养液中工程菌的菌体浓度在50gDCW/L以上，理论上的最高值可达200gDCW/L影响因素：（1）培养基（2）溶氧浓度（3）PH (4)温度（5）代谢副产物实现高密度发酵的方法：（1）改进发酵条件：a、培养基 b、建立流加式培养基 c、提高供养能力（2）构建出产乙酸能力低的工程菌宿主菌：a、阻断乙酸产生的主要途径 b、对碳代谢流进行分流 c、限制进入糖酵解途径的碳代谢流 d、引入血红蛋白基因（3）构建蛋白水解酶活力低的工程化宿主菌9.分离纯化常用的色谱分离方法有哪些它们的原理是什么方法有离子交换色谱、疏水色谱、反相色谱、亲和色谱、凝胶过滤色谱及高压液相色谱。
《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。
（完整版）生物技术制药课后习题..
（完整版）生物技术制药课后习题..生物技术制药课后习题by ×× Yuan1、生物技术制药分为哪些类型？生物技术制药分为四大类：（1）应用重组DNA技术(包括基因工程技术、蛋白质工程技术)制造的基因重组多肽，蛋白质类治疗剂。
（2）基因药物，如基因治疗剂，基因疫苗，反义药物和核酶等（3）来自动物、植物和微生物的天然生物药物（4）合成与部分合成的生物药物2、生物技术制药具有什么特征？（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）体内的半衰期短（8）受体效应（9）多效性（10）检验的特殊性3、生物技术制药中有哪些应用？应用主要有：（1）基因工程制药：包括基因工程药物品种的开发，基因工程疫苗，基因工程抗体，基因诊断与基因治疗，应用基因工程技术建立新药的筛选模型，应用基因工程技术改良菌种，产生新的微生物药物，基因工程技术在改进药物生产工艺中的应用，利用转基因动植物生产蛋白质类药物（2）细胞工程制药：包括单克隆抗体，动物细胞培养，植物细胞培养生产次生代谢产物（3）酶工程制药（4）发酵工程制药4、基因工程药物制造的主要程序有哪些？基因工程药物制造的主要步骤有：目的基因的克隆，构造DNA重组体，构造工程菌，目的基因的表达，外源基因表达产物的分离纯化产品的检验5、影响目的的基因在大肠杆菌中表达的因素有哪些？（1）外源基因的计量（2）外源基因的表达效率：a、启动子的强弱b、核糖体的结合位点c、SD序列和起始密码的间距d、密码子组成（3）表达产物的稳定性（4）细胞的代谢付荷（5）工程菌的培养条件6、质粒不稳定分为哪两类，如何解决质粒不稳定性？质粒不稳定分为分裂分为分裂不稳定和结构不稳定。
质粒的分裂不稳定是指工程菌分裂时出现一定比例不含质粒的子代菌的现象；质粒的结构不稳定是DNA从质粒上丢失或碱基重排，缺失所致工程菌性能的改变。
提高质粒稳定性的方法如下：（1）选择合适的宿主细菌（2）选择合适的载体（3）选择压力（4）分阶段控制培养（5）控制培养条件（6）固定化7、影响基因工程菌发酵的因素有哪些？如何控制发酵的各种参数？影响因素：（1）培养基（2）接种量（3）温度（4）溶解氧（5）诱导时机的影响（6）诱导表达程序（7） PH值8、什么是高密度发酵？影响高密度发酵的因素有哪些？可采取哪些方法来实现高密度发酵？高密度发酵：是指培养液中工程菌的菌体浓度在50gDCW/L以上，理论上的最高值可达200gDCW/L影响因素：（1）培养基（2）溶氧浓度（3）PH（4）温度（5）代谢副产物实现高密度发酵的方法：（1）改进发酵条件：a、培养基 b、建立流加式培养基 c、提高供养能力（2）构建出产乙酸能力低的工程菌宿主菌：a、阻断乙酸产生的主要途径 b、对碳代谢流进行分流 c、限制进入糖酵解途径的碳代谢流d、引入血红蛋白基因（3）构建蛋白水解酶活力低的工程化宿主菌9、分离纯化常用的色谱分离方法有哪些?它们的原理是什么?方法有离子交换色谱、疏水色谱、反相色谱、亲和色谱、凝胶过滤色谱及高压液相色谱。
生物技术制药课后思考题资料
第一章：绪论思考题1.什么是生物技术？生物技术所包含的内容及定义。
答：1）生物技术又称生物工程，指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的的技术。
2）包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程、抗体工程、糖链工程、海洋生物技术及生物转化等。
（具体定义见P1）。
2.生物技术药物的概念及分类。
答：1）指采用DNA重组技术或其他生物技术生产的用于预防、治疗和诊断疾病的药物，主要是重组蛋白或核酸类药物。
2）a.按照用途：预防、诊断、治疗；b.按作用类型：细胞因子类、激素类、酶类、疫苗、单克隆抗体类、反义核酸、RNA干扰类、基因治疗药物；c.按照生化特性：多肽类、蛋白质类、核酸类、聚乙二醇化多肽或蛋白质。
3.生物技术药物在理化性质、药理学与作用、生产制备和质量控制方面的特性。
答：1）理化性质（从药物多是蛋白质或核酸出发）：a.相对分子质量大；b.结构复杂；c.稳定性差；2）药理学作用：a.活性与作用机制明确；b.作用针对性强；c.毒性低；d.体内半衰期短；e.有种属特异性；f.可产生免疫原性；3）生产制备特性：a.药物分子在原料中含量低；b.原料中常存在降解目标产物的杂质；c.制备工艺条件温和；d.分离纯化困难；e.产品易受有害物质污染；4）质量控制特性：a.质量标准内容的特殊性；b.制造项下的特殊规定；c.检定项下的特殊规定。
4.生物技术制药的概念和主要研究内容与任务。
答：1）指利用基因工程、细胞工程等生物技术的原理和方法，来研究、开发和生产预防、治疗和诊断疾病的药物的一门科学。
2）主要研究内容与任务：a.生物制药技术的研究、开发与应用；b.利用生物技术研究、开发和生产药物。
第二章：基因工程制药思考题1.简述基因工程制药的基本原理和基本流程。
答：1）利用重组DNA技术将外源基因导入到宿主菌或宿主细胞进行大规模培养和诱导表达以获取蛋白质药物的过程称为基因工程制药。
抗体工程制药
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。
术制备单克隆抗体(McAb)为代表。 ③以1994年Winter,创建了噬菌体抗体库
(repertoire of antibodies displayed on phages)技术,以基因工程方法制备抗体为代 表。在此基础上发展成抗体工程。
• 多克隆抗体:
31 24
一种抗原具有多个抗原决定簇,每个
二. 单克隆抗体的制备
McAb（Monoclonal antibody，单克隆抗体）：
将在体外不能长期传代的抗体产生细胞（如 Balb/C小鼠的免疫脾细胞）与在体外能迅速增殖并带 有抗药标记的骨髓瘤细胞（如小鼠的NS-1或SP2/0）在 聚乙二醇（PEG）作用下融合，然后利用抗药性标记 和经稀释法选出单个产生抗体的杂交瘤细胞，再用血 清学方法证实其与抗原结合的特异性和亲和力。这样 的杂交瘤细胞能长期传代同时分泌针对单一抗原上单 一抗原表位的抗体，称为McAb（第二代抗体）。
4.免疫方法: 体外免疫法；体内免疫法
体内免疫法 ---- 颗粒性抗原(如细菌、细胞)
的免疫原性强,可不加佐剂,可溶性抗原则按每 只小鼠10-100ug抗原与弗氏完全佐剂等量混 合后注入腹腔内.
弗氏完全佐剂（Freund’s complete adjuvant,FCA）Байду номын сангаас 由矿物油（如降脂烷或
抗体药物市场销售额
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（4－3）小分子抗体
➢ 小分子抗体包括Fab、Fv或ScFv、单域抗体及最 小识别单位等几种。
➢ 基因工程小分子抗体仅表达鼠源性单克隆抗体的 V区片段，其相对分子质量仅为原抗体的1/801/3。
单区抗体
Fab
最小识别单位
Fv
ScFv
(1)Fab片段抗体：VH+CH1
(2)FV抗体：VH+VL
(3)单链抗体：VH-Linker-VL
➢ Herceptin(贺赛汀):针对HER-2/neu原癌基因产 物的人/鼠嵌合单抗，特异地作用于HER-2受体过 度表达的乳腺癌细胞
（2）改型抗体（人源化抗体）
1. 将小鼠的CDR（互补决定区）序列移植到人 抗体可变区框架中，产生的抗体称为CDR移 植抗体。
重构抗体 (Reshape d Antibody)
(4)单域抗体：VH或VL
小分子抗体有很多优点: ➢ 可以用细菌或酵母菌发酵生产，成本低; ➢ 分子小，穿透力强; ➢ 不含Fc，没有Fc带来的效应; ➢ 在体内循环的半衰期短，易清除，利于解毒排出; ➢ 易于与毒素或酶基因连接，便于直接获得免疫毒
素或酶标抗体等。
(１)Fab
由完整的轻链和Fd组成，大小为完整分子的1/3。 把Fab与细菌的前导肽相连，在前导肽的作用下Fab进 入质周腔，装配折叠后，它具有结合抗原的活性。
➢ 人源性可达90主体 地位。
➢ 目前该方法是人源化单抗最常用、最基本的方法
问题
➢ 改型单抗亲和力仅为原来鼠抗体的亲和力的1/40 ➢ 亲和力下降，亲和力是影响改型单链抗体应用于
临床的重要因素 ➢ 人Ig分子的框架区一些氨基酸与鼠Ig的CDR区不
协调 ➢ 三维蛋白结构等需进一步丰富
第四节 基因工程抗体 (Genetic engineering antibody)
概念：采用基因工程方法，在基因水平，对免疫球 蛋白基因进行切割、拼接或修饰后导入受体 细胞进行表达，产生新型抗体。主要包括嵌 合抗体、单链抗体、人源化抗体、双价抗体 和双特异性抗体。
目的：一是降低免疫源性； 二是降低相对分子量， 三增加组织通透性。
H链表达载体
L链表达载体
共转染细胞
Fab 抗体分子的制备
抗体分泌细胞
VH
VL
CH1
CL
-S-S-
Fab 抗体分子的制备
➢ Fab抗体易于穿透血管壁和组织屏障进入病灶 ➢ 无Fc段，减少了非特异反应和排斥反应 ➢ 无ADCC和细胞毒CDC ➢ 主要作为载体分子用于导向诊断和治疗
(２)单链抗体(single chain antibody)
VH或VL基因
克隆鼠单抗的可变区基因，可从基因组中分离， 也可用PCR技术分离。人-鼠嵌合抗体基因工程改造策略
启动子
Pr 鼠VH 人 CH
Pr 鼠VL 人 CL
免疫球蛋白 基因载体的构建
H链嵌合载体
L 链嵌合载体
VH+人Igr1载体
VL+人IgCL载体
共转染细胞
➢共转染SP2/0细胞
抗体分泌细胞
鼠VH 人CH
鼠VL 人CL
人-鼠嵌合基因工程抗体
现临床应用的嵌合抗体
➢ Rituxan (美罗华,利妥昔单 抗 ) : 第一个人源化单抗， 针对CD20的人/鼠嵌合单抗， 含人IgG1κ恒定区,用于治疗 低度恶性B 淋巴瘤; 抗淋巴 瘤作用主要可能来自于补体 作用、ADCC和诱导肿瘤细 胞凋亡
Rituximab（1997）
MabThera for the treatment of non-Hodgkin-lymphomas
➢ Simulect；（basiliximab 舒莱，巴利西单抗， 诺华)：嵌合性人/鼠抗IL-2受体(CD25)单克隆抗 体,
➢ Remicade：（infliximab,英利昔单抗,抗TNFa 的单克隆抗体），治疗炎性肠症(Crohn氏病),类 风湿性关节炎
➢ 为了减少嵌合抗体中鼠源性序列，人们又将鼠抗 体V区（H、L链）中的3个超变区基因插入人抗 体的V区的框架（FR）基因中，这样构建的抗体 保留了鼠抗体与抗原结合的特异性。这种抗体几 乎百分之百人源化了。
➢ 异源单抗上六个CDR通过PCR等方法克隆到人抗 体相应的框架区(FR) 上构建成新抗体
Humanizing Antibodies
VL
VH
VL
VH
Humanized Antibody with Mouse Loops
VL
VH
Mouse Human
CDR序列 CDR序列
鼠单克隆抗体
人抗体
人源化抗体（该型抗体） 鼠单克隆V区人源化（CDR移植）
➢ 经过CDR移植，抗体的免疫原性极低，而其抗原 结合能力保持不变，到现在已有数百种人源化抗 体。
已上市人源化改型抗体
➢ 1997年美国批准第一个人源化抗体药物上市，如 今总数已达10个，占上市抗体药物总数的50%， 如
➢ 曲妥珠单抗 (Trastuzum):重组DNA人单克隆抗 体,选择性作用于HER－2
➢ 贝伐珠单抗(Bevacizumab):重组DNA人单克隆 抗体,选择性作用于VEGF
一、单克隆抗体人源化(humanized antibody)
➢ 降低ＨＡＭＡ反应 人一鼠嵌合抗体是将 鼠源单抗的可变区与 人抗体的恒定区融合 而得到的抗体。
（1）嵌合抗体(chimeric antibody)
➢ 从杂交瘤细胞分离出功能性可变区基因，与人Ig恒 定区基因连接，插入适当表达载体，转染宿主细胞， 表达人-鼠嵌合抗体。
➢ 重组Fab片断是单价的VH-CH（Fd）和轻链的VLCL两个片断由二硫键连接而成。它具有与抗体相 同的抗原结合活性，其特点是结构稳定，制作简
便。细菌表达的Fab与酶解Ig后所获得的Fab具有
相同的功能。
Fab antibody molecule
Pr VH CH1
Pr
VL CL
免疫球蛋白 基因载体的构建
➢ 特点：减少了鼠源性抗体的免疫原性，同时保留了 亲本抗体特异性结合抗原的能力。人源化程度达到 70%左右
➢ 1984年出现嵌合重组技术，1994年批准第一个嵌 合抗体药物上市，至今总数已达6个如：rituxan , simulect ,remicade
可变区基因的获得
杂交瘤细胞
mRNA分离 cDNA RT PCR