人源化单抗

生物谷报道： 生物谷报道：单克隆抗体在世界医药市场异 报道 制药业的支柱 军突起，已成为世界生物工程制药 军突起，已成为世界生物工程制药业的支柱 产品之一。 产品之一。随着日渐增多的新型单抗治疗剂 进入市场， 进入市场，单克隆抗体的第二轮开发也正在 成为国际生物医药领域的热点， 成为国际生物医药领域的热点，预计今后几 年单克隆抗体将发展成为一大类独立医药产 未来， 品。未来，鼠源性单克隆抗体将逐渐被人源 化抗体所替代。 化抗体所替代。
另一种方法是将人抗体基因微位点转入小鼠 体内细胞， 体内细胞，转染 色体小鼠的免疫抗原基因环 境和人类非常相似。 境和人类非常相似。 还有一种不同的方法是 向免疫供体或混 合性严重免疫缺陷的小鼠注 入人源淋巴细胞， 入人源淋巴细胞， 通过抗原免疫使小鼠脾细 胞融合骨髓瘤细 胞
四、人源化抗体的表达体系
五、人源化抗体的临床应用
截至2006年,美国 年 美国 美国FDA已经批准了 个治 已经批准了23个治 截至 已经批准了 疗性抗体药物,主要用于治疗肿瘤、自身免疫 疗性抗体药物 主要用于治疗肿瘤、 主要用于治疗肿瘤 性疾病、病毒感染和器官移植时的排斥反应 性疾病、病毒感染和器官移植时的排斥反应 同时,有 等。同时 有100多种治疗性抗体正在进行 多种治疗性抗体正在进行 临床试验,500多种治疗性抗体处于临床前 临床试验,500多种治疗性抗体处于临床前 研究。 抗体药物销售增长 研究。2003～2004年,抗体药物销售增长 ～ 年 抗体药物销售 48.1%,销售额突破 销售额突破 亿美元,在以后几 销售额突破100亿美元 在以后几 亿美元 年里,抗体药物可能以更快的速度增长 抗体药物可能以更快的速度增长,预计 年里 抗体药物可能以更快的速度增长 预计 年可达到 亿美元人源化抗体药 到2010年可达到 年可达到300亿美元人源化抗体药 亿美元 主要应用于以下几个方面。 主要应用于以下几个方面。
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， 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。 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 非洲绿猴肾(COS)细胞； 细胞； 的宿主细胞有 种：非洲绿猴肾 细胞 骨髓瘤细胞如Sp2／O；中国仓鼠卵巢 骨髓瘤细胞如 ／ ；中国仓鼠卵巢(CHO) 细胞。 细胞。目前应用这些细胞已成功表达了多种人 源化单抗。 源化单抗。
3.表面重塑抗体 表面重塑抗体
表面重塑抗体是指对异源抗体表面氨基酸残 基进行人源化改造。 基进行人源化改造。该方法的原则是仅替换 与人抗体SAR差别明显的区域，在维持抗体 差别明显的区域， 与人抗体 差别明显的区域 活性并兼顾减少异源性基础上选用与人抗体 表面残基相似的氨基酸替换。 表面残基相似的氨基酸替换。
4.全人源化抗体 全人源化抗体
全人源化抗体是指将人类抗体基因通过转基 因或转染色体技术， 因或转染色体技术，将人类编码抗体的基因 全部转移至基因工程改造的抗体基因缺失动 物中，使动物表达人类抗体， 物中，使动物表达人类抗体，达到抗体全人 源化的目的。 源化的目的。
三、人源化抗体的优点
相比人源化抗体， 相比人源化抗体，传统单抗有什么不足之处 呢？
人源化抗体的构建相关技术
嵌合体制备技术 噬菌体表面展示技术 核糖体展示技术 转基因技术
嵌合体制备技术
嵌合抗体的制备原理是将功能性抗体轻、 嵌合抗体的制备原理是将功能性抗体轻、 重链可变区基因分别与人抗体的K链和重 重链可变区基因分别与人抗体的 链和重 恒定区基因进行重组， 链CHl恒定区基因进行重组，克隆到表达 恒定区基因进行重组 载体中，构建成鼠一人嵌合的Fab基因 载体中，构建成鼠一人嵌合的 基因 表达载体，再转入宿主细胞表达。 表达载体，再转入宿主细胞表达。
二、人源化抗体的定义
人源化抗体（ 人源化抗体（humanized antibody）又称互 ）又称互 补决定区移植抗体 ，是指抗体的可变区部分 （即Vh和Vl区）或抗体所有全部由人类抗体 和 区 基因所编码。 基因所编码。
人源化抗体包括嵌合抗体、改型抗体、 人源化抗体包括嵌合抗体、改型抗体、表面 嵌合抗体 等几类。 重塑抗体和全人源化抗体等几类 重塑抗体和全人源化抗体等几类。
转基因技术
全人抗体还可以通过小鼠的基因工程免疫 方法获得。 方法获得。 产生一免疫反应的基因工程敲 除鼠， 除鼠，然后用杂交瘤技术使小鼠的脾细胞 或淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。 或淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。通过灭活 性的小鼠抗体基因， 内源 性的小鼠抗体基因，然后引进人源抗 体基因片段， 体基因片段，当对人源抗体免疫的时候就 鼠体内产生全人抗体分子。 可以在小 鼠体内产生全人抗体分子。
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。
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、 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。 甲醇酵母等表达系统。其中甲醇酵母表达系统 使用最广泛。 使用最广泛。巴斯德毕赤酵母系统作为甲醇酵 母系统之一，使用得最多，也最广泛。 母系统之一，使用得最多，也最广泛。
3 昆虫杆状病毒表达系统
噬菌体表面展示技术(Phage display 噬菌体表面展示技术 tec来自百度文库nology)
噬菌体表面展示技术即用PCR技术从生物 技术从生物 噬菌体表面展示技术即用 体内扩增出整套编码人抗体的基因序列， 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， 克隆到噬菌体载体上，并以融合蛋白的形 式表达到噬菌体表面， 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。 用抗原一抗体特异性结合进行筛选、扩增。
5 植物细胞表达系统
植物细胞中有着与动物细胞相似的蛋白质合 成、分泌、折叠及翻译后修饰途径，只是在 分泌、折叠及翻译后修饰途径， 蛋白质糖基化上与动物细胞略有差异。 蛋白质糖基化上与动物细胞略有差异。抗体 能在植物的叶子和果实中表达， 能在植物的叶子和果实中表达，而不丢失其 结合的特异性与亲和力。 结合的特异性与亲和力。 1999年，Vaquero等[报道了采用两个独 年 等 报道了采用两个独 立的植物表达载体在烟叶中瞬时表达人一鼠 嵌合抗体。 嵌合抗体。
1.嵌合抗体 嵌合抗体
嵌合抗体是利用DNA重组技术，将异源单抗 重组技术， 嵌合抗体是利用 重组技术 的轻、 的轻、重链可变区基因插入含有人抗体恒定 区的表达载体中， 区的表达载体中，转化哺乳动物细胞表达出 嵌合抗体， 嵌合抗体，这样表达的抗体分子中轻重链的 V区是异源的，而C区是人源的，这样整个抗 区是异源的， 区是人源的， 区是异源的 区是人源的 体分子的近2/3部分都是人源的 部分都是人源的。 体分子的近 部分都是人源的。
核糖体展示技术(Ribosome 核糖体展示技术 display teclmology)
该技术将基因型和表型联系在一起， 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，核糖体翻译到 在体外进行转录与翻译， 在体外进行转录与翻译 mRNA末端时，由于缺乏终止密码子，停留在 末端时， 末端时 由于缺乏终止密码子， mRNA的3'末端不脱离，从而形成蛋白质 核糖 末端不脱离， 核糖的 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 三聚体， 三聚体 然后进行筛选， 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 进行RT-PCR，PCR产 行分解，释放出的 进行 ， 产 物进入下一轮循环， 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。 其编码的基因序列得到富集和分离。
单克隆抗体的缺点
不能有效地激活人体中补体和Fc受体相关的 不能有效地激活人体中补体和 受体相关的 效应系统 被人体免疫系统所识别 在人体循环系统中被很快清除掉 完整的抗体分子， 的相对分子质量过大， 完整的抗体分子，即Ig的相对分子质量过大， 的相对分子质量过大 难以穿透实体肿瘤组织， 难以穿透实体肿瘤组织，达不到有效的治疗 浓度
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。
1 2 3 4 5 6 大肠杆菌表达体系 酵母表达体系 昆虫杆状病毒表达系统 哺乳动物细胞系统 植物细胞表达系统 转基因动物表达系统
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， 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， 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、 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， 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、 子的表达。因而更多的是用来高效表达 、 Fab及ScFv等功能片段。 等功能片段。 及 等功能片段
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。
2.改型抗体 改型抗体
改型抗体也称CDR植入抗体 植入抗体 改型抗体也称 (CDRgraftingantibody)，抗体可变区的 ， CDR是抗体识别和结合抗原的区域，直接决 是抗体识别和结合抗原的区域， 是抗体识别和结合抗原的区域 定抗体的特异性。将鼠源单抗的CDR移植至 定抗体的特异性。将鼠源单抗的 移植至 人源抗体可变区，替代人源抗体CDR，使人 人源抗体可变区，替代人源抗体 ， 源抗体获得鼠源单抗的抗原结合特异性， 源抗体获得鼠源单抗的抗原结合特异性，同 时减少其异源性。 时减少其异源性。
人源化抗体的优点
诱发人抗小鼠反应、 诱发人抗小鼠反应、降低抗体效果甚至造成 人体损伤、半衰期较短、 人体损伤、半衰期较短、较快被清除而影响 疗效、在人体中常不能有效激活补体和Fc受 疗效、在人体中常不能有效激活补体和 受 体相关的效应系统。 体相关的效应系统。 它不禁具有较长的半衰期，低免疫原性， 它不禁具有较长的半衰期，低免疫原性，还 能与天然效应因子相互作用， 能与天然效应因子相互作用，