人源化抗体的研究进展
摘要：单克隆抗体的问世使得人们对于一种新的治疗疾病的药物充满期待，然而鼠源性抗体往往会受到人体免疫系统的排斥，因而抗体的人源化已成为治疗性抗体的发展趋势。用人抗体取代鼠抗体，是克服鼠单抗临床应用障碍的关键。随着分子生物学研究的深入和一些技术的突破，抗体人源化技术日益成熟。大量人源化抗体已经被广泛应用于临床试验和应用。本文主要介绍了目前人源化抗体构建的三种方法：嵌合、重构和表面重塑，并对人源化抗体的未来发展趋势进行了展望。
关键字：基因工程抗体人源化
1 基因工程抗体简介
基因工程抗体(genetically engineered antibod2ies ，GEAb)是按人工设计所重新组装的新型抗体分子，它既保留或增加了天然抗体的特异性和生物学活性，又去除或减少了无关结构，降低或基本消除抗体的免疫原性，使抗体人源化，并改善抗体的药物动力学，具有生产简单，价格低廉，容易获得稀有抗体的优点，具有广阔的临床应用前景。其主要技术原理是：首先从杂交瘤或免疫脾细胞、外周血淋巴细胞等提取mRNA，逆转录成cDNA，再经PCR分别扩增出抗体的重链及轻链基因，按一定的方式将两者连接克隆到表达载体中，并在适当的宿主细胞(如大肠杆菌、CHO细胞、酵母细胞、植物细胞及昆虫细胞等)中表达并折叠成有功能的抗体分子，筛选出高表达细胞株，再用亲和层折等手段纯化抗体片段[1]。
1984年，Morrison等首次报道人鼠嵌合抗体在骨髓瘤成功表达，标志着基因工程抗体的诞生。1986年，Jones等人源化抗体构建和表达成功。1988年，Skerra 等第一次证明抗体的F ab和F v片段可以在大肠杆菌(E。coli)中正确地装配成保持原抗体特异性的小分子抗体。1989年，Huse等用外分泌型载体构建成功小鼠抗体库，利用抗体库技术获得了全人源化的抗体。1994年，德国基因工程抗体研究小组成功地将基因工程抗体在培养细胞中表达，抗体释放到组织培养液中，获得了较高的抗体产量[2]。
抗体药物的最大特征在于它识别抗原的高度专一性。本文主要介绍人源化抗体的发展历程与研究进展。近几年来随着鼠单抗人源化技术越来越成熟大量的人源性单抗被用于临床治疗肿瘤研究，并取得一定进展，由于其具有高效、低毒、病人不易产生抗药性等优点，同时又克服鼠单抗半衰期短、反复应用会引进病人的等缺点，人源性单抗已成为继手术切除、放疗及化疗后又一治疗肿瘤的药物[3]。
2 人源化抗体的发展
早在一个世纪前，Paul Ehrlich就把抗体形容为“魔弹”，1975年杂交瘤技术建立以后，大量制备含有相同抗原决定簇的单克隆抗体成为可能，从而使“魔弹”进入了临床试验阶段[4]。1982年，当Philip Karr将第一株抗独特型单抗(anti-1d)应用于B细胞淋巴瘤的临床治疗并取得成功之后[5]，治疗性抗体的研究很快成为
生物医药的热点，许多以单克隆抗体为研究对象的公司相继成立。然而，随着单克隆抗体研究的广泛深入开展，大量临床实验结果背离了人们的期望。直到1994年，只有一株用于治疗急性移植排斥反应的单克隆抗体OKT3被FDA批准上市。此时，人们对于治疗性单抗研究的热情已经开始消退，转而冷静地思考和分析单抗应用中存在的问题：一是抗体的鼠源性，鼠杂交瘤分泌的单抗不仅受到人体免疫系统的排斥，而且其Fc段不能有效地激活人体效应系统；此外就是单抗的生产成本高，用药难度大。
尽管人们十分清楚，用人抗体取代鼠抗体，是克服鼠单抗临床应用障碍的关键，然而反复实验证明，杂交瘤技术不能提供稳定分泌人抗体的细胞株。80年代末期，随着分子生物学研究的深入，在抗体基因工程研究领域相继出现了一些技术突破，如用PCR方法扩增抗体可变区基因、大肠杆菌表达功能性抗体片段以及噬菌体展示抗体功能片段等，这些技术为抗体人源化和人抗体的研究奠定了基础。在疾病治疗中，人源化抗体之所以优于鼠抗体，不仅因为抗体中鼠源成分的减少降低了机体的免疫排斥反应，还在于人抗体中的F c段能够诱发机体的效应功能-募集效应因子或效应细胞，后者对靶细胞具有杀伤作用。人抗体的另一大优点是它在体内的半衰期长，鼠抗的半衰期不到20h，而人源化抗体可达数天甚至有时接近21d。对于该现象的解释是：人源化抗体中的F c段可以特异结合人血管内皮细胞上的F c受体(F c Rn)，使抗体内化到血管内皮细胞而不被降解，并能够回到血液中参与循环。鼠抗体由于不能有效的与人F c Rn结合而很快从循环系统中清除。
1988 年Riechmann 首次成功地构建了有活性的人源化抗体[6]，他们首先按照Kabat 法查出大鼠YTH34。5HL 抗体CDRs 所在部位及序列，然后通过六个含有大鼠抗体CDRs序列的寡聚核苷酸将其插到人抗体(New 和REI) 重链或轻链的V 区框架中，构建成整形的重链和轻链V 区结构域( HuV HCAMP) ，然后分三步与C区结构域相联：第一步把整形的重链结构与大鼠IgG2b 的C 区相联，并转染H 链丢失突变的YTH34。5 杂交瘤细胞中，比较HuV HCAMP，HuV H2CAMP 及大鼠IgG2b 的活性，发现HuVHCAMP 活性降低；第二步把大鼠重链V 区分别与人抗体IgG1，2，3，4C 区相译，转染H 链丢失的YTH34。5细胞，证明只有与IgGl 相联的抗体有活性，故选择IgGl 做为框架区；第三步把整形的重链与人抗体C 区结构域相联；最后把重新构建的重链与轻链两个克隆转染不分泌Ig的同一鼠骨髓瘤细胞YO中，结果成功的分泌出能与CAMPATH-l 抗原结合的抗体。
在构建人源化抗体时要特别注意两个问题：一是要选择同源性较好的人抗体V 区做为框架区；另一问题是要对鼠抗体互补决定区(Complementarity determining regin，CDRs) 附近的氨基酸残基进行分析，查出CDRs 空间构型有影响的氨基酸残基，在构建人源化抗体时把这些氨基酸残基与CDRs 一起插入到框架区中，否则将会影响人源化抗体的活性。还应注意到被选做为框架区的人抗体V 区中也常出现特殊的氨基酸残基，它既不同于人抗体V 区的保守序
列，也不同于将要人源化抗体的序列，在这种情况下，为保证人源化抗体的活性，应把这些部位的氨基酸残基换成鼠抗体相应位置的氨基酸残基。
3人源化抗体的构建方法
至今构建人源化单抗使用的方法主要有嵌合、重构和表面重塑[7]。
3.1 嵌合抗体
嵌合抗体就是将非人源抗体可变区移植到人抗体恒定区，仍保留了原来鼠源抗体约30%左右的鼠源序列，其免疫原性虽有所降低，但仍可引起不同程度的人抗鼠抗体(Human anti-mouse antibody，HAMA)应答。为了降低在嵌合抗体中鼠源部分，只移植鼠CDRs，而不移植整个抗体可变区，所构建的“嵌合”抗体随后就成为了研究热点[8]。Roberto等认为抗体CDR 区中仅有部分与抗原相接触的氨基酸残基，决定该抗体的特异性，这被称之为特异性决定残基( Specificity-Determining Residues，SDRs) ，Roberto等在构建嵌合抗体时，仅仅移植CDRs区内这些必需的SDRs到人抗体框架区，成功地改造了一个抗癌胚抗原的鼠源单抗COL-1，显著地降低了其免疫原性，临床显示了很好的治疗效果。
无论CDRs或SDRs移植所构建的“嵌合”抗体与其亲本非人源单抗相比，其抗原的亲和力都有一定程度的降低，因为亲本非人源单抗框架区的某些氨基酸位点参与了抗原结合或者对维持抗原结合区构象具有重要作用。同时在对大量的嵌合抗体研究中发现有时其生物学效应并不一定完全与预期设想相符。
3.2抗体改型技术（Antibody Reshaping）的应用
每一抗体分子F ab段的轻、重链可变区具有6个抗原互补决定区(CDR) 。CDR1、CDR2 和CDR3之间有一个起结构稳定作用的框架区( FR) ，即以FR分隔而起支架作用，共同形成CDR平面可直接接触抗原，决定抗体的特异性，FR 只是作为支持CDR的支架，而且其立体构象极为保守。改型抗体就是移植非人源抗体的CDR 到人抗体骨架区( Framework region，FR) ，同时维持与亲本非人源抗体相似的CDR 构象构建而成的人源化抗体。相对于亲本非人源抗体和嵌合抗体，改型抗体仅有9%来源于亲本非人源的单抗，经临床试验证明，其改型抗体的免疫原性得到显著降低。
在抗体改型试验中，为了使改型抗体与其亲本鼠单抗和抗原相结合的特异性及亲和力尽可能一致，就必需保证改型抗体与其亲本抗体有相似的抗原互补决定区立体构象。众多实验证明，在FR区某些关键位点上保持原有的氨基酸残基对抗原互补决定区构象至关重要，通常这些位点应被同时移植到人抗体FR。如果仅仅移植CDRs至人抗体FR而忽视这些关键位点上的氨基酸残基，其抗原互补决定区的构象会将发生较大的改变。然而，CDR构象的微小改变均可能导致抗原亲和力降低。多数情况下，仅仅移植CDRs到人抗体FR上产生的改型抗体将丧失全部或大部分抗原亲和力，只有同时再移植某些关键位点的氨基酸残基(通常该位点的氨基酸残基维持着高变区的构象)后才能保持改型抗体的抗原亲和力。所以，如何识别这些影响CDRs构象的框架区氨基酸残基位点就显得尤为重要，尽管Foote and Winter定义了单抗框架区关键氨基酸位点的“游标”区(Vermier
zone)，亲本鼠单抗的这些位点氨基酸残基应当保留在人源化抗体中，但是一般来说还是要通过更多的经验分析或计算机模拟分析，并进一步的实验验证才能更准确的定位这些关键氨基酸位点，并将其保留在改型抗体中，以维持改型抗体与抗原的亲和力。
3.3抗体表面重塑技术( Antibody resurfacing) 的应用
1991年Padlan提出了利用表面重塑的方法来改造非人源抗体，此方法的原则就是将非人源单抗可变区( Fv)表面非人源的基酸残基替换为人源性的氨基酸残基，使非人源抗体Fv区的表面人源化，降低其免疫原性，同时不影响Fv区的整体空间构象，从而保留其抗原结合部位的结构。这个方法的程序是首先模拟抗原结合区构象，然后识别框架区非人源的氨基酸残基，最后将非人源的氨基酸残基人源化。表面重塑抗体应用于人体时是否会引起免疫应答，迄今尚未见有临床报道。表面重塑技术优于移植重构技术，在设计人源化抗体时更简单一些，因为该技术仅需改变表面残基即可，而保留了大量内核的非人源残基。所以重塑抗体中抗原结合区构象及相对位置与原有抗体更为接近。另一方面，重构抗体在用于人体感染、自身免疫疾病、Neoplastic疾病治疗时表明，仍有微弱的免疫原性，而重塑抗体目前仍未见有临床实际应用的报道。表面重塑技术的基本理论依据是，暴露于表面的氨基酸残基在免疫原性方面起重要作用。然而与重构抗体相比，重塑抗体中含有大量的非人源残基，考虑到抗原提呈过程，可能会导致更大的异源免疫排斥反应的发生。
4 前景与展望
在近年美国FDA批准的新药中，已有100多种人源化单抗进行了临床试验，其中数十种抗体相关新药得到了应用[9]。
计算机与生物技术的发展日臻成熟，使其应用于抗体人源化改造成为可能，指导抗体改型和抗体的表面重塑，取得了很好的效果。通过对抗原-抗体相互作用的模拟，对抗体分子微观构象与一级序列之间关系的推测，减少了抗体人源化过程中的盲目性。噬菌体抗体库、核糖体展示文库等技术的出现，使不经免疫则可获得任何一种动物(包括人)的特异性抗体成为可能。针对不同的异源抗体，选择合适的人源化途径来构建更适合于临床应用的人源化抗体，将为新药的开发和一些顽固疾病的治疗开辟新的路径[10]。
参考文献
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人源化抗体 人源化抗体主要指鼠源单克隆抗体通过基因克隆及DNA重组技术等进行改造，重新表达的抗体，其大部分氨基酸序列为人源序列取代，基本保留亲本鼠单克隆抗体的亲和力和特异性，同时又降低了其异源性，有利应用于人体。然而，即使通过嵌合抗体技术把C区替换，人源化抗体V区的互补决定区（CDR）和框架区（FR）也仍有可能诱导相当强的抗体反应。因此，研究者开始着手将部分CDR和FR区也改造为人抗体序列，以便能进一步提高抗体的人源化程度，降低药物抗体反应发生的可能。经过数年的研究和改进，人们已经创建并完善了以重构抗体、表面重塑抗体、去免疫化抗体和链替换抗体等为代表的多种人源化抗体技术。 人源化抗体技术 重构抗体 重构抗体是由异源抗体中和抗原结合相关的残基与人抗体重新剪接构建的抗体，包括互补决定区移植、部分互补决定区移植和特定决定区转移。构建重构抗体的流程：①克隆分析亲本鼠单抗的V区基因，确定CDR和FR区；②通过数据库检索比对及辅助计算机分子模拟等，找出有最大同源性的人FR 区模板；③确定需要保留和改变的关键残基，经基因合成、真核表达、检测实际结合效果后，对需要保留和改变的关键残基进行相应的修正；④最终获得高亲和力的、具有与亲本鼠单抗相同抗原结合表位的人源化抗体。 表面重塑抗体 表面重塑抗体是通过对异源抗体表面氨基酸残基进行人源化改造而获得的人源化抗体。表面重塑抗体的库构建流程：①首先在结构数据库中寻找鼠源的最大同源性蛋白，利用相应的软件并采用分子三维结构分析的方式确定表面残基的位置；②在公用数据库中寻找最大同源性的人抗体序列，在相应的表面残基位置上尝试替换为相应的人抗体残基（替换中要兼顾考虑被替换残基的侧链匹配情况和与CDR是否在空间上紧邻）；③确定替换后的残基种类，即可采用定点突变或基因合成等方法获得
抗独特型抗体的调节及其应用 摘要：抗独特型抗体是针对抗体可变区的抗原决定簇(独特型)产生的特异性抗体，其中Ab2是初始抗原在体内的“内影像”由于可模拟初始抗原并竞争性抑制Ab1与抗原的结合而广泛应用于疫苗研究、肿瘤免疫、移植耐受、自身免疫病、食品安全等方面，因此对近年采抗独特型抗体的应用进行综述。 关键词：抗体，抗独特型 前言：Jerne，N．K于1974年提出的免疫调节网络学说认为：外来抗原在机体内应答产生的抗体Ab1，同时可刺激产生抗Ab1的第二抗体(Ab2)，并称之为抗独特型抗体。机体免疫系统内的各个细胞克隆，通过自我识别，相互刺激，或相互制约，构成一个动态的网络结构，来调节体内的正常免疫反应。如果该网络结构发生紊乱，则因侵害机体自身而将导致自身免疫性疾病如风湿性关节炎，系统性红斑狼疮和重症肌无力以及免疫抑制等疾病。机体内存在许多不同基因型并能产生抗体的B淋巴细胞克隆，由于遗传性的差异导致产生的抗体的多样性与不均一性，这种多样性固然与不同的外来抗原本身结构有关，但根据免疫网络学说，机体免疫系统是一个建立在识别自身抗原的基础上来识别外来的抗原的系统。如果外来抗原进入体内，首先能被具有细胞表面受体的免疫细胞克隆所识别，结合抗原后，被活化，分化和增殖，产生抗体以及产生效应细胞和记忆细胞，与此同时，机体内同时存在具有识别这种抗体的免疫细胞克隆，通过免疫细胞之间相互识别V区上的独特型决定簇引发调节机体的免疫反应。 “免疫网络学说”在承认细胞系选择学说的基础上，认为免疫应答并非仅由某个单一克隆细胞的激活而实现。独特型决定簇具有自身免疫原性，体内存在能识别自身独特型决定簇的淋巴细胞。机体接受外来抗原刺激时，能识别外来抗原的淋巴细胞克隆首先被激活，产生针对外来抗原的抗体Ab1，随后能识别某一个克隆独特型决定簇的第2个克隆被激活，产生抗独特型抗体Ab2，依次类推还可以有第3个Ab3，第4个Ab4……。这些克隆相互制约，相互连锁，形成一个闭合型、多层次级联网络。网络的主要作用是抑制抗体的产生，因为只有抑制才能保持机体的免疫自稳状态，使抗体维持在一定水平上。否则，抗体无休止地产生，反而会使机体患免疫病。免疫系统网络学说已经被实验所证明，有力地促进和指导了基础免疫学的研究和发展。独特型(Id)即位于抗体分子可变区的抗原决定簇，是位于抗体可变区内高变区的遗传标志。本质上，Id的差异是由抗体轻链可变区（V l）和抗体重链可变区(V b)内高变区氨基酸序列不同所致。这种氨基酸序列的差异也是抗体特异性的分子基础，不同特异性的抗体分子其独特型也不同。独特型由若干表位组成，称为独特位，它可刺激机体产生相应的抗体，即抗独特型抗体AId。许多实验表明，用抗Id抗体代替抗原免疫动物所产生的免疫应答，能够增强动物对原虫、病毒和细菌感染的抵抗力，作为免疫制剂或免疫调节剂来弥补现有疫苗的不足，或者作为免疫治疗剂治疗肿瘤、自身免疫性疾病，有的用于免疫诊断试剂来建立新的血清学方法。 在疫苗研究中的应用抗独特型抗体Ab2作为抗原的模拟物，可代替病原体，刺激机体产生与抗原特异性抗体具有同等免疫效应的抗体，诱导抗病原体的特异性免疫应答，由此制成的疫苗称为抗独特型疫苗，又称内影像疫苗。迄今为止，抗独特型疫苗主要应用于肿瘤免疫方面。如应用于结肠癌病人,可减缓病情发展、肿瘤的转移并延长病人存活。但与传统疫苗相比，Ab2的免疫原性较弱,因此抗独特型疫苗可与佐剂联用以提高免疫原性，根据不同肿瘤的特性可选择恰当的佐剂。在对结肠癌的研究中发现，抗独特型抗体疫苗与聚核苷酸CPG联用比与完全福氏佐剂CFA联用更能提高抗肿瘤的免疫应答；白细胞介素_6(IL_6)与抗独特型抗体的融合蛋白质可有效地提高体内抗恶性卵巢癌的体液免疫应答，因为IL_6是促进B细胞成熟，增强B细胞功能的细胞因子，也是浆细胞的必需生长因子。近年来，随着对单链可变
单克隆抗体药物研究新进展 单克隆抗体药物，俗称“生物导弹”，是一种具备疾病治疗靶向性治疗的药物，该种药物针对一些对应疾病的治疗具备极强的治疗针对性，往往可以取得较为有效的治疗效果，其整体所占市场份额也比较大。该领域的药品已经慢慢成为一种治疗疾病的主流药物，随着相关研究人员的不断研究推进，其整体呈现一种不断拓宽化的发展。本文从单克隆抗体药物整体的市场情况、靶点及技术三个方面进行全面的研究探索。 标签：治疗性抗体；上市抗体药物；靶点；技术综述 抗体药物的第一次应用是于十九世纪，采用血清疗法针对患者进行相关治疗，在这个阶段人们对抗体药物的认知停留在使用有效的阶段；随着医疗实力的不断发展，直到1975年杂交瘤技术之后，才逐步实现了抗体的更为全面的认知及大规模量产的过程。现阶段随着社会的不断发展，疾病种类也越来越多，治疗起来也越来越麻烦，在这样一种大的背景下，单克隆抗体药物的全面研究和使用，有效的帮助患者进行疾病的靶向治疗和恢复。 一、抗体药物的市场情况 抗体药无是一种具备靶向性，能实现与靶抗原特异性结合来实现对疾病针对性治疗的药物，该种药物在进行使用的过程中，对患者的病症能做到针对性的治疗，具备治疗过程中的安全性治疗及快速准确性治疗。该种药物常常作用与一些恶性肿瘤及免疫性疾病的治疗。因为这些疾病都具备一定的治疗难度，故此药物的出现，可以有效的实现对症治疗，帮助患者进行相关疾病的缓解，因为这样的一种原因，导致在进行相关应用的过程中，该种药物得到了巨大的发展[1]。现阶段，单克隆抗体药物已经成为一种在市场上占据巨大份额的药物，其具备巨大的经济效益，同时帮助患者进行各种疾病的治疗和恢复，其整体已经成为针对疾病进行治疗的有效思路及理论。针对该种药物的扩展，主要是针对一些靶向性进行全面的研究，研究出新的靶点，制造出更多针对更多病症的单克隆抗体药物。 二、靶点研究进展 单克隆抗体药物具备一对一的治疗针对性，其靶点的把控是针对疾病治疗的重要点。世界范围之内，针对新靶点的研究如火如荼。针对热点靶点的研究，主要通过分析世界范围内患者的病症及发病几率进行全面的分类研究，研究出一些有效且具备普遍性的靶点，全面促进单克隆抗体药物的研究和发展。其现阶段世界主要研究靶点分以下几类。 （一）PD-1、PD-L1 PD-1是一种存在于T细胞表面的免疫抑制跨膜蛋白，主要针对癌症进行相关治疗，其主要作用有两点：1.针对慢性感染炎症进行相关限制；2.针对癌症中
K E X I N科昕生物 北京科昕生物科技有限公司 重组抗PD-1全人单克隆抗体(细胞培养级别) Recombinant anti-Human PD-1 Functional Monoclonal Antibody （Cell Culture Grade） 产品说明： PD1 全人单抗可以有效地封闭PDL1 和PD1 的结合，并且不会引起 HAMA 反应（人抗鼠抗体反应）。PD1 的抗体已作为广谱性抗肿瘤药物被接受，也可能成为最有效地平衡细胞治疗的工具。PD1 是激活的T细胞、B 细胞以及髓样细胞膜表面重要的免疫调控受体。与配体PDL1和PDL2 结合，抑制T 细胞增殖和细胞因子分泌，影响细胞治疗的效果。近来研究发现，DC 细胞含有PDL1，DC‐CIK 联合治疗时，PDL1 可能是潜在的细胞治疗的负调节因素。PD‐1 主要在活化的T、B 和NK 等细胞上呈诱导性表达,PD‐1 有PD‐L1(B7‐H1,CD274)和PD‐L2(B7‐DC,CD273)两个配体。PD‐L1 广泛组成性表达于多种实质器官组织、免疫细胞以及多种类型的肿瘤细胞上,而PD‐L2 仅表达于活化的巨噬细胞、树突状细胞、骨髓来源的基质细胞和个别肿瘤细胞株。PD‐1 随T 细胞活化程度逐步上调表达,与PD‐L 结合后引发抑制信号的产生，致使效应性T 细胞失能并及时进入凋亡。 本产品系由单克隆细胞株表达并高度纯化后的抗体经超滤换液分装制成。 本产品为无菌澄明液体，由含有 10mM PBS pH为 7.2的蛋白溶液经0.2um过滤后分装。 规格参数： 货号：kx10-1 体积：50ul/500ul/1ml 浓度：1mg/ml. 质量控制： 纯度：经高效液相色谱（SEC-HPLC）和SDS-PAGE检测，纯度大于98.0%. 内毒素：小于1EU/mg. 使用说明： 建议长期-80℃分装保存，无菌条件下操作，避免污染。 具体用量需通过预实验确定。 1
人源化单克隆抗体的构建技术 摘要：单克隆抗体从问世到现在已广泛应用于临床，经历了一段曲折的发展历程。其中人源化抗体是一个重要的里程碑，并伴随着一系列重大的技术革新，如PCR 技术、抗体库技术、转基因动物等。抗体技术从最初的嵌合抗体、改型抗体逐渐发展为今天的人源化抗体。本文综述了人源化单克隆抗体的构建技术。 关键词：人源化，单克隆抗体，构建 从20世纪70年代英国学者Milstein和德国学者Kohler利用细胞融合技术首次成功地制备出单克隆抗体以来[1]，单克隆抗体在医学、生物学、免疫学等诸多学科中发挥了巨大的作用。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结构关系，还可用于分离、纯化特定分子抗原，甚至用于临床疾病的诊断和治疗等。然而，单克隆抗体技术在临床治疗应用中的进展却很慢，主要原因是目前单克隆抗体大多是鼠源性的，而鼠源性单克隆抗体应用于人体治疗时存在诸多问题：一是不能有效地激活人体中补体和Fc受体相关的效应系统；二是被人体免疫系统所识别，产生人抗鼠抗体(human antigen mouse antibody，HAMA)；三是在人体循环系统中被很快清除掉。因此，在保持对特异性抗原表位高亲和力的基础上进行人源化改造，减少异源抗体的免疫原性，成为单克隆抗体研究的重点[2]。随着对抗体基因的研究和DNA分子重组技术的应用，通过基因改造获得特异性抗体成为可能。1989年Huse等首次构建了抗体基因库，从而使抗体的研究从细胞水平进入到分子水平，并推动了第3代抗体—基因工程抗体技术的发展。至此，抗体的产生技术经历了三个阶段：经典免疫方法产生的异源多克隆抗体；细胞工程产生的鼠源单克隆抗体及基因工程产生的人源单克隆抗体。 人源化抗体就是指抗体的可变区部分（即Vh和Vl区）或抗体全部由人类抗体基因所编码。人源化抗体可以大大减少异源抗体对人类机体造成的免疫副反应。人源化抗体的形式也从最初的嵌合抗体、改型抗体等逐步发展为今天的人源化抗体。 1 嵌合抗体的构建 抗体分子与抗原结合特异性由L链和H链V区决定，抗体C区可作为异源蛋白诱发免疫反应，产生抗小鼠抗体（human anti-mouse antibody，HAMA）。将小鼠单克隆
2009年第1期畜牧兽医科技信息国兽医科学,2007,37(1):29-32 [9]李余动,等.胶体金免疫层析法快速检测氯霉素残留[J].中国食品卫生杂志,2005,17(5):416-419 [10]张明,等.免疫胶体金法检测磺胺甲恶唑残留的研究[J].中国兽药 杂志,2006,40(4):17-24 [11]邓省亮,等.胶体金免疫层析法快速检测黄曲霉毒素B1的研究 [J].食品科学,2007,28(2):232-236 [12]Sun Xiulan,et al.Preparation of gold-labeled antibody probe and its use in immunochromatography assay for detection of aflatoxin B1[J].International Journal of Food Microbiology ，2005，99(2):185-194 [13]赖卫华,等.应用胶体金试纸条快速检测赭曲霉毒素A 的研究[J]. 食品科学,2005,26(5):204-207 [14]Timo Klewitz,et al.Immunochromatographic assay for determina tion of botulinum neurotoxin type D[J].Sensors and Actuators B:Chemical,2006,113(2):582-589 1975年德国学者Kohler 和英国学者M ilstein 发明了杂交瘤技术。他们成功地将骨髓瘤细胞和产生抗体的B 淋巴细胞融合为杂交瘤细胞，这种合成的杂交瘤细胞稳定、有致瘤性、能产生抗体，其分泌的抗体是由识别一种抗原决定簇的细胞克隆所产生的均一性抗体，故称之为单克隆抗体(简称单抗)。自从鼠源单抗之后，单抗历经了鼠源性抗体、嵌合抗体、 人源化抗体、人源性抗体4个发展阶段。近年来随着分子生物学和细胞生物学的发展，单克隆抗体的应用已日益普及，单抗理论几乎应用到生物学研究的每一个区域。单克隆抗体制备技术的发展也就显得尤为重要。1 单克隆抗体的研究进展 1.1鼠源性单抗自单克隆抗体制备技术问世以来，制备单抗的一般程序基本相同，从超免疫的供体中即抗原免疫的小鼠，获取脾细胞，再与骨髓瘤细胞融合，最后对单个细胞进行克隆，培养出能分泌单抗的克隆细胞。目前生产的单抗大多是鼠源性的，但其在临床应用方面还存在着很大的弊端，主要是鼠源单抗与NK 等免疫细胞表面Fc 段受体亲和力弱,产生的抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(ADCC)作用较弱，而且它与人补体成分结合能力低,对肿瘤细胞的杀伤能力较弱，并且鼠源性抗体在人血循环中的半衰期短，它发挥AD-CC 作用的时间较短； 其次鼠单克隆抗体还具有免疫原性，使宿主易引起过敏反应。这样一方面降低了单抗的效价，另一方面又会给病人带来严重的后果。因此鼠源性单克隆抗体还应进一步改善才能广泛应用于临床。 1.2嵌合抗体抗体的恒定区是抗体分子结构中免疫原性 最强的部位，而决定抗体特异性的是抗体的可变区。从杂交瘤细胞分离出功能性可变区基因，与人Ig 恒定区的基因连 接,再插入适当表达载体，转染宿主细胞，表达人-鼠嵌合抗体。也就是将鼠源性单抗在保留其抗原结合活性的基础上，尽可能的去除鼠源化部分或代之以人源化片断，减少了鼠源性抗体的免疫原性，从而尽可能的减少单抗的异源性，同时保留了亲本抗体特异性结合抗原的能力。但是这种抗体仍保留了30%的鼠源性，可诱发人抗小鼠反应(HAM A)。 1.3人源化抗体由于嵌合抗体异源性仍然很大，因此需要对鼠源抗体进行人源化改造，进一步人源化的方法很多,主要是重构抗体和表面重塑技术。重构抗体就是互补决定区(complementarity determining region,CDR)移植，将鼠抗体的CDR 移植到人抗体的相应部位，这样人源化程度可达90%以上，目前该方法是人源化单抗最常用、最基本的方法。而表面重塑技术，即将鼠抗体框架区表面氨基酸的残基(surface amino acid residues,SAR)进行人源化改造。该方法是仅替换与人抗体SAR 差别明显的区域，在维持抗体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。 1.4人源性抗体虽然人源化抗体解决了鼠抗体的免疫原 性等问题，但生产人源化抗体仍有很大的困难；人源化过程需大量繁复、昂贵的电脑模拟，需取代不同的氨基酸以恢复选择性和亲和力，工作量非常大，并且它总还含有少量鼠源性成分。完全的人源性抗体才是用于治疗的理想抗体，目前它主要通过3种途径来研制：噬菌体抗体库技术、核糖体展示技术和转基因小鼠制备人源性抗体。1.4.1 噬菌体抗体库技术 噬菌体抗体库技术是迄今发展 最成熟、 应用最广泛的抗体库技术。其基本原理是将蛋白分子或肽段的基因克隆到丝状噬菌体的基因组DNA 中,与噬菌体的外壳蛋白形成融合蛋白,从而使该异源分子呈现于噬菌体表面。通过这种方式,形成了一个收藏上亿个以体外方式制得的不同抗体的基因数据库,使从任何真实的抗原中迅速分离高度相似的同族抗体成为可能。分离得到的抗体可用于 单克隆抗体及其应用的研究进展 孔 维1，杨文辉2 （1.东北农业大学动物医学院，哈尔滨150001；2.哈尔滨北方森林动物园，哈尔滨150300） 000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000作者简介：孔维（1979～），湖南平江人，硕士研究生 专论与综述 9
抗体药物的研究现状和发展趋势 一、研究现状 1．抗体研究发展历程 抗体作为药物用于人类疾病的治疗拥有很长历史。但整个抗体药物的发展却并非一帆风顺，而是在曲折中前进。第一代抗体药物源于动物多价抗血清，主要用于一些细菌感染性疾病的早期被动免疫治疗。虽然具有一定的疗效，但异源性蛋白引起的较强的人体免疫反应限制了这类药物的应用，因而逐渐被抗生素类药物所代替。第二代抗体药物是利用杂交瘤技术制备的单克隆抗体及其衍生物。单克隆抗体由于具有良好的均一性和高度的特异性，因而在实验研究和疾病诊断中得到了广泛应用。 单抗最早被用于疾病治疗是在1982年，美国斯坦福医学中心Levy等人利用制备的抗独特型单抗治疗B细胞淋巴瘤，治疗后患者病情缓解，瘤体消失，这使人们对抗体药物产生了极大的期望。1986年，美国FDA批准了世界上第一个单抗治疗性药物——抗CD3单抗OKT3进入市场，用于器官移植时的抗排斥反应。此时抗体药物的研制和应用达到了顶点。随着使用单抗进行治疗的病例数的增加，鼠单抗用于人体的毒副作用也越来越明显。同时一些抗肿瘤单抗未显示出理想效果。人们的热情开始下降。到20世纪90年代初，抗毒素单抗用于治疗脓毒败血症失败使得抗体药物的研究进入低谷。由于大多数单抗均为鼠源性，在人体反复应用会引起人抗鼠抗体（HAMA）反应，从而降低疗效，甚至可引起过敏反应。因此，一方面在给药途径上改进，如使用片段抗体、交联同位素、局部用药等使鼠源性抗体用量减少，也增强了疗效；另一方面，积极发展基因工程抗体和人源抗体。 近年来，随着免疫学和分子生物学技术的发展以及抗体基因结构的阐明，DNA 重组技术开始用于抗体的改造，人们可以根据需要对以往的鼠抗体进行相应的改造以消除抗体应用不利性状或增加新的生物学功能，还可用新的技术重新制备各种形式的重组抗体。抗体药物的研发进入了第三代，即基因工程抗体时代。与第二代单抗相比，基因工程抗体具有如下优点：①通过基因工程技术的改造，可以降低甚至消除人体对抗体的排斥反应；②基因工程抗体的分子量较小，可以部分
论人源化单克隆抗体的研究进展 *** （生物工程一班生命科学学院 ***大学哈尔滨 150080） 摘要：自从单克隆抗体问世至今已广泛应用与临床治疗，然而鼠源性单克隆抗体在临床治疗中会产生人抗鼠抗体反应，从而使鼠源性单克隆抗体的应用受到极大限制。随着基因工程技术和抗体工程技术的迅速发展，人源性单克隆抗体开始快速发展而逐渐代替鼠源性单克隆抗体。本文将就人源化单克隆抗体的构建以及其在临床治疗方面的应用进行综述。 关键词：单克隆抗体人源化临床治疗 Theory humanized monoclonal antibody research progress *** (The 1st class of Bioengineering , College of Life Science, *** University, Harbin, 150080) Abstract: Since the advent of monoclonal antibody has been widely applied in clinical treatment, but the mouse source sex monoclonal antibodies in clinical treatment will produce people resistance to mouse antibody response, so that the rat source sex monoclonal antibody application are highly limited. Along with the genetic engineering technology and the rapid development of antibody engineering technology, humanized sex monoclonal antibody began to rapid development and gradually replaces the rat source sex monoclonal antibody. This paper will review humanized monoclonal antibody construction and the application of clinical treatment in this article. Keywords: monoclonal antibody humanized clinical treatment 1975年。Kohler和Milstein将小鼠骨髓瘤细胞和经免疫的小鼠脾细胞融合，形成了可产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，该细胞机能产生抗体，又可无限增殖，从而创立了单克隆抗体杂交瘤技术[1]，此后单抗药物开始迅速发展并广泛应用于临床。1982年，Philip Karr 将第一株抗独特型单抗(anti- ld) 应用于B细胞淋巴瘤的临床治疗并取得成功[2]，使得治疗性抗体的研究很快成为生物医药的热点，许多以单克隆抗体为研究对象的公司相继成立。然而，鼠源性单克隆抗体应用于人类有较强的免疫原性，能诱发人抗鼠抗体( Human ant-i mouse antibody, HAMA) 反应，引起强烈的免疫排斥反应[3]，而且鼠源性单克隆抗体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。这使研究学者意识到研制鼠源性单克隆抗体人源化或完全的人源性抗体才有可能减少或避免HAMA反应并提高疗效。然而反复实验证明, 杂交瘤技术不能提供稳定分泌人抗体的细胞株。直到80年代末期，随着分子生物学研究的深入，在抗体基因工程研究领域相继出现了一
单克隆抗体的制备及其应用研究进展 燕珊珊 摘要:单克隆抗体技术的突破为医学和生物学的基础研究开创了新纪元。基因工程抗体技术的发展更为疾病治疗、临床试验和科研方面做出巨大贡献。此外，抗体还可能执行除目前所具有之外的更多功能。本文将就单克隆抗体的制备及其应用研究进展进行论述。 关键词:单克隆抗体；基因工程；小鼠骨髓瘤细胞；细胞杂交瘤技术；噬菌体；临床应用 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（polyclonalantibody,PcAb）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。 单克隆抗体（monoclonal antibodies，mAbs）技术的突破为医学和生物学的基础研究开创了新纪元。基因工程抗体技术的发展更为疾病治疗、临床试验和科研方面做出巨大贡献。目前，制备mAbs 的方法中比较成熟的主要有以下几种：1. 抗原特异性的B 淋巴细胞杂交瘤技术；2. 人-鼠嵌合抗体制备技术； 3.噬菌体展示技术获得的抗原特异性人源性抗体；4. 转基因小鼠制备的人mAbs；5.核糖体展示技术。
通过这些方法，我们利用相应抗原靶向构建治疗性抗体，从而达到预防、治疗疾病的目的，促进生物制药学的发展。以下主要是对抗体制备技术的发展及其应用研究进展进行综述。 1 鼠源性抗体 1975 年，Kohler 和Milstein[1] 将小鼠骨髓瘤细胞和经绵阳红细胞免疫的小鼠脾细胞融合，形成了可产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，该细胞既能产生抗体，又可无限增殖，从而创立了单克隆抗体杂交瘤技术。由免疫B细胞-浆细胞、瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞系可分泌单一、特异性、纯化的抗体，且能在选择培养基中生长、无限增值、分裂，同时在选择培养基作用下，利用代谢缺陷补救机理筛选出同时具有两种细胞特征的细胞克隆。这种经过反复克隆而挑选出来的融合细胞所产生的抗体称为单克隆抗体(McAb)。它在分子结构、氨基酸序列以及特异性等方面都是一致的。淋巴细胞杂交瘤技术的主要步骤包括：动物免疫、细胞融合、杂交瘤细胞的筛选与单抗检测、杂交瘤细胞的克隆化、冻存、单抗的鉴定等。至今，科学家们已经建立众多鼠源性mAbs 来诊断和治疗多种人类疾病。然而作为在人体内的应用，鼠源单抗尚存在一些问题。鼠源性抗体作为异种蛋白应用于人体可引起免疫反应，产生人抗鼠抗体（human anti-mouse antibody,HAMA）[2]，很大程度上限制了mAbs 的临床应用。此外，鼠源性mAbs 不能与人类抗体FcRn 结合[3]。为了克服以上这些问题，近年，随着分子生物学的发展，人们已有可能通过抗体工程技术制备人-鼠嵌合抗体、人源化抗体或全人抗体。
人源化抗体 中文名称：人源化抗体 英文名称：humanized antibody 其他名称：互补决定区移植抗体 定义：将小鼠抗体分子的互补决定区序列移植到人抗体可变区框架中而制成的抗体。此抗体可明显降低由鼠源单克隆抗体所致的人抗鼠抗体反应。 概述 人源化抗体就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基因所编码。人源化抗体可以大大减少异源抗体对人类机体造成的免疫副反应。 人源化抗体包括嵌合抗体、改型抗体和全人源化抗体等几类。 嵌合抗体 嵌合抗体是利用DNA重组技术，将异源单抗的轻、重链可变区基因插入含有人抗体恒定区的表达载体中，转化哺乳动物细胞表达出嵌合抗体，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，这样整个抗体分子的近2/3部分都是人源的。这样产生的抗体，减少了异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。 改型抗体 改型抗体也称CDR植入抗体(CDRgraftingantibody)，抗体可变区的CDR是抗体识别和结合抗原的区域，直接决定抗体的特异性。将鼠源单抗的CDR移植至人源抗体可变区，替代人源抗体CDR，使人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。然而，抗原虽然主要和抗体的CDR接触，但FR区也常参作用，影响CDR的空间构型。因此换成人源FR区后，这种鼠源CDR和人源FR相嵌的V区，可能改变了单抗原有的CDR构型，结合抗原的能力会下降甚至明显下降。虽然目前已能对抗体进行分子设计，在人源FR区引入鼠源FR区的某些关键残基，如配置得当，其亲和力可与原有小鼠抗体的亲和力相当，但人化抗体常达不到原有鼠源单抗的亲和力。 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。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；另外，所替换的区段不应过多，对于影响侧链大小、电荷、疏水性，或可能形成氢键从而影响到抗体互补决定区（CDR）构象的残基尽量不替换。 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，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，达到抗体全人源化的目的。
单克隆抗体的研究进展 姓名：学号： 摘要：1976年德国学者Kohler和英国学者Milstein创建杂交瘤技术而使鼠源单克隆抗体被广泛用于生物学和医学研究领域，建立了治疗性抗体的第一个飞跃。自此抗体分子成为了生物及医学领域中用途最为广泛的蛋白质分子。随着对抗体的理化性质以及对免疫球蛋白分子结构与功能的阐明应用DNA重组技术和抗体库技术对鼠单抗进行人源化改造，先后出现了嵌合抗体、人源化抗体和全人抗体，它们从不同方面补充了鼠单抗临床应用的缺陷，使抗体制备技术得到了全新发展。 关键词：单克隆抗体；鼠单抗；人源化 鼠源性单克隆抗体开始了多克隆抗体走向单克隆抗体的新时代。与多克隆抗体相比，单克隆抗体具有特异性高、效价高、纯度高、理化性状均一、重复性强、成本低并可大量生产等无可比拟的优点。目前比较成熟的制备方法有（1）抗原特异性的B淋巴细胞杂交瘤技术；（2）人–鼠嵌合抗体制备技术；（3）噬菌体展示技术获得的抗原特异性人源性抗体；（4）转基因小鼠制备的人mAbs；（5）核糖体展示技术。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从而达到预防、治疗疾病的目的，促进生物学及医学的发展。一下主要是对抗体制备技术的及其应用研究进展进行综述。 1杂交瘤技术 杂交瘤的制备是制备抗原特异性的单克隆抗体，所以融合一方必须是经过抗原免疫的B细胞，通常选用被免疫动物的脾细胞，脾淋巴细胞的主要特征是抗体分泌功能。融合细胞另一方则要求在培养条件下的永生性，只有肿瘤细胞才是具备这一条件，所以选择同一体系的骨髓瘤细胞，因多发性骨髓瘤是B细胞系恶性肿瘤，其特点是稳定易培养、自身不分泌免疫球蛋白及细胞因子、融合率高、是次黄嘌呤鸟嘌呤核苷酸转移酶（HGPRT）和胸腺嘧啶激酶（TK）的缺陷性，是理想的脾细胞融合对象。再用HAT培养基筛选只有能长期生存与繁殖的是具有亲带双方遗传性能的融合细胞。 杂交瘤技术操作主要流程示意图
抗体药物得研究现状与发展趋势 一、研究现状 1.抗体研究发展历程 抗体作为药物用于人类疾病得治疗拥有很长历史。但整个抗体药物得发展却并非一帆风顺,而就是在曲折中前进。第一代抗体药物源于动物多价抗血清,主要用于一些细菌感染性疾病得早期被动免疫治疗。虽然具有一定得疗效,但异源性蛋白引起得较强得人体免疫反应限制了这类药物得应用,因而逐渐被抗生素类药物所代替。第二代抗体药物就是利用杂交瘤技术制备得单克隆抗体及其衍生物。单克隆抗体由于具有良好得均一性与高度得特异性,因而在实验研究与疾病诊断中得到了广泛应用。 单抗最早被用于疾病治疗就是在1982年,美国斯坦福医学中心Levy等人利用制备得抗独特型单抗治疗B细胞淋巴瘤,治疗后患者病情缓解,瘤体消失,这使人们对抗体药物产生了极大得期望。1986年,美国FDA批准了世界上第一个单抗治疗性药物——抗CD3单抗OKT3进入市场,用于器官移植时得抗排斥反应。此时抗体药物得研制与应用达到了顶点。随着使用单抗进行治疗得病例数得增加,鼠单抗用于人体得毒副作用也越来越明显。同时一些抗肿瘤单抗未显示出理想效果。人们得热情开始下降。到20世纪90年代初,抗内毒素单抗用于治疗脓毒败血症失败使得抗体药物得研究进入低谷。由于大多数单抗均为鼠源性,在人体内反复应用会引起人抗鼠抗体(HAMA)反应,从而降低疗效,甚至可引起过敏反应。因此,一方面在给药途径上改进,如使用片段抗体、交联同位素、局部用药等使鼠源性抗体用量减少,也增强了疗效;另一方面,积极发展基因工程抗体与人源抗体。 近年来,随着免疫学与分子生物学技术得发展以及抗体基因结构得阐明,DNA 重组技术开始用于抗体得改造,人们可以根据需要对以往得鼠抗体进行相应得改造以消除抗体应用不利性状或增加新得生物学功能,还可用新得技术重新制备各种形式得重组抗体。抗体药物得研发进入了第三代,即基因工程抗体时代。与第二代单抗相比,基因工程抗体具有如下优点:①通过基因工程技术得改造,可以降低甚至消除人体对抗体得排斥反应;②基因工程抗体得分子量较小,可以部分降低抗体得鼠源性,更有利于穿透血管壁,进入病灶得核心部位;③根据治疗得需要,制备新型抗体;④可以采用原核细胞、真核细胞与植物等多种表达形式,大量表达
抗体人源化技术进阶之路 在过去的十几年中，FDA已经批准了近100种抗体用于人类的疾病治疗。抗体药物经历了最初的多克隆抗体到单抗，并最终到基因工程的三个阶段。20世纪80年代初，随着鼠单抗在临床的大量应用，人们发现异源的鼠单抗所具有的免疫原性会引起强烈的抗抗体反应（HAMA），从而使患者发生严重的过敏反应和毒副作用，使其药物失去其应有的疗效。这使得之后的研究者致力于进行人源化改造，从而避免其在人体中免疫反应。经过多年的努力，目前人们已经可以使用嵌合抗体技术、人源化抗体技术、全人抗体技术来大大降低抗体药物的HAMA反应，以满足临床的要求（图1）。 虽然嵌合抗体成功地保留了亲本小鼠抗体的特异性，降低了其免疫原性，但是V区的FR区和CDR区仍有可能诱导强烈的HAMA反应。因此V区的人源化甚至全人源势在必行。在过去的几十年中，人源化方法已经多样化，目前人们已经创建了以重构抗体、表面重塑抗体、链替换抗体为代表的多种人源化抗体技术。 图1. 抗体人源化 重构抗体技术是英国剑桥大学Winter研究小组在1986年首先发明的，经过进一步完善，目前成熟的重构抗体技术路线是分析亲本鼠单抗的V区，确定CDR区和FR区，进而通过数据库检索比对和计算机同源建模，寻找出具有最大同源性的人的FR区模板，综合考虑确定FR区需要进行回复突变的关键残基，最终获得高亲和的人源化抗
体（图2）。目前在GeneBank 和IMGT等公用数据库中收录了大量的抗体的可变区基因共寻找最佳匹配的亲本鼠单抗的人FR序列。确定需要保留和改变的关键残基目前仍然是重构抗体人源化抗体最关键也是最困难的一步，它要求我们对于抗体抗原复合物的空间结构要具有足够的知识积累。当然目前人们已经总结出了一些需要保留的重要残基的规律，包括CDR两侧保守序列，有可能直接参与抗原结合位点以及对空间结构有重要影响的残基。目前已被批准的上市的人源抗体中，基本全采用的重构抗体技术。 图2. 重构抗体技术 CDR移植产生的人源化抗体对人类的免疫原性通常比小鼠或嵌合抗体低；但是，由于CDR不是人类的，它们仍然具有免疫原性。为了克服这一问题，一些研究人员提出用特异性决定残基(SDR)移植代替CDR移植来人源化抗体。人们发现在绝大多数抗体中通常只有约30%的CDR残基直接构成抗原抗体的结合位点。与CDR移植相比，仅移植数量更少且更关键的SDR将可能取得更佳的效果，比CDR移植相比具有更低的免疫原性。 CDR移植和SDR移植均是寻找最大同源性人抗体的V区序列作为改造的模板。与此不同，Hwang和他的同事设计了一种基于CDR区域同源性的抗体人源化的新方法。与通常的CDR移植方法不同，该方法不是寻找最大同源的人抗体作为模板，而是寻找与被改造的抗体的CDR结构同源的人胚系V区基因作为模板，然后简单、快速的将鼠单
单克隆抗体的研究进展 摘要：单克隆抗体近年来发展迅速，并广泛应用于医学，生物学，免疫学等多种学科。单抗药物可用于治疗肿瘤、病毒性感染、心血管病以及其它疾病，尤其是用于治疗肿瘤，已显示出良好的前景。本文参阅近10年国外相关文献，并进行整理，综述单克隆抗体的研究进展，着重阐述用于治疗肿瘤的单克隆抗体应用中存在的问题、解决方法以及研究的展望。 关键词：单克隆抗体；抗肿瘤药物；治疗 单抗药物治疗疾病具有明确的靶向性，作用机制明确，因而具有起效快、疗效好、副作用小等优点。尤其是对肿瘤的治疗，能克服化疗药物不能有效区分正常细胞和肿瘤细胞、副作用大等缺点。同时，单克隆抗体体积小，能更有效地透入肿瘤；分子小、消除快、累积毒性小；所携带的弹头脱离后，可较快被清除；循环中免疫靶向结合物对靶细胞的竞争作用小；半衰期短；穿透性好；能穿过血脑屏障，因而还可以作为新一代靶向载体。与化学药物、毒素、放射性核素、生物因子、基因、分化诱导剂、光敏剂、酶等物质构成单克隆抗体靶向药物，把杀伤肿瘤细胞的活性物质特异的输送到肿瘤部位，利用单抗对肿瘤表面相关抗原或特定的受体特异性识别，从而把药物直接导向肿瘤细胞，提高药物疗效，降低药物对循环系统及其他部位的毒性[1]。 1作用机制 目前，单抗的作用机制并不十分明确，通过研究，目前认为有阻断作用、信号传导作用以及靶向作用等三种作用机制[1]。 1.1阻断作用 现用于临床的大部分未偶联单抗主要用于自身免疫和免疫抑制，是通过阻断和调节作用完成的。几乎在所有的单抗应用中，通常是通过阻断免疫系统的一种重要的胞桨或受体-配体相互作用而实现的。另一种相类似的阻断活性可能存在于单抗的抗病毒感染中，通过阻断和抵消病原体的进入和扩散表现出对机体的防御功能，短期给予单抗后可取得长期疗效。肿瘤细胞生长、扩增和分化，需要各种生长因子的持续性刺激，而这些生长因子也参与肿瘤的侵润、转移和血管生成，单克隆抗体与其受体结合，可抑制配体-受体的相互作用，从而使得这些肿瘤细胞得不到生长因子的刺激而自行死亡。贝伐单抗通过结合VEGF受体，阻断VEGR与受体的结合，抑制皮细胞增殖或者血管生成，抑制病灶转移[2]。 1.2信号传导作用 许多抗癌单抗是通过恢复效应因子，直接启动信号机制而获得细胞毒效应的。对Trastuzumab而言，单抗结合可诱导一系列在肿瘤生长控制中起作用的信号传递，该抗原是生长因子受体家族的一个成员，能
海水鱼病多联抗独特型抗体 疫苗 西安斯凯达生物制品有限公司 2016.6
产品简介
改革开放以来，我国海水养殖渔业发展迅速，至今海水鱼每年养殖量约6 0亿尾，随着养殖量扩大，鱼病也逐年严重。每年因病害造成损失上百亿元。 国内对海水养殖病防治主要依靠化学药和抗生素，这些药物过多使用，造成耐药和药物残留及毒副作用，疫苗已成为海水养殖疾病防治领域研究与开发的主流产品。至今国内未见商品化的海水鱼疫苗问世，也未见国外疫苗引入的报道，为此我们和第四军医大学合作，在海洋863和现代农业863计划基金资助下，对海水鱼病的防治进行研究，先后研究出鱼病多联诊断试剂，鱼病多联单克隆抗体治疗制剂和鱼病多联抗独特型抗体疫苗。其中抗独特型抗体疫苗2004年获国家发明专利证书，2006年获国家农业部一类新兽药证书。 海水鱼病多联抗独特型抗体疫苗是由三种海水鱼重要病菌：溶藻弧菌、鳗弧菌、迟缓爱德华菌的抗独特型抗体混合而成的海水鱼病多联抗独特型单克隆抗体疫苗，用以接种免疫养殖海水鱼，以预防养殖海水鱼这三种重要流行病的爆发。
技术原理
免疫学界公认，抗体和抗原的结合位称为独特位，认为抗体的独特位和与其进行免疫结合的抗原表位，其空间构形是互补的，所以称独特位为抗原表位的内影像。如果用抗体再去接种免疫机体时，抗体的独特位能刺激机体产生抗独特位的抗体，这种抗体称为抗独特型抗体。 抗独特型抗体的结合位点的空间结构和独特位是互补的，而和原来的抗原表位的空间结构是相类似的，它具有抗原表位的功能，能刺激机体产生抗原表位的抗体。如果抗原是病原体，病原体的抗独特型抗体就能取代病原体起到疫苗的作用。 技术原理 免疫小鼠 免疫小鼠 免疫小鼠 抗原表位 抗独特型抗体 独特位 抗体 抗体 抗独特型抗体产生原理
1. 关于轻链的叙述，哪项是错误的 (A) A、Ig根据V L抗原特异性不同分为两个型 B、Ig的轻链均相同 C、轻链有两型 D、同一个天然Ig分子上两条轻链的型总是相同的 E、人血清中各类Ig所含κ链和λ链的比例约为2:1 2. 免疫球蛋白的结构是由 (D) A、二条相同的重链组成 B、二条多肽链组成 C、以J链连接的一条轻链和一条重链组成 D、二硫键连接的二条相同重链和二条相同轻链组成 E、二硫键连接的一条重链和一条轻连组成 3. 将免疫球蛋白分为两型的根据是 (A) A、轻连恒定区抗原性不同 B、重链恒定区抗原性不同 C、重链可变区抗原性不同 D、轻链可变区抗原性不同 E、超（高）变区抗原性不同 4. 抗体与抗原决定簇互补结合的部位是 (C) A、V H B、C L、C H C、V H、V L中的CDR（HVR） D、V L中的CDR E、Fc段 5. 抗原和抗体特异结合的部位在 (B) A、V H B、V L和V H C、C L和C H D、Fc段 E、C H 6. IgG与FcR结合的功能区是 (D) A、C H2 B、C H1 C、铰链区 D、C H3 E、V H、V L 7. IgG (C) A、在胚胎期即可合成 B、有CH4功能区 C、能通过胎盘 D、B细胞表面抗原识别受体属此类 E、天然血型抗体属此类 8 .铰链区位于 (A)
A、C H1与C H2之间 B、V H与C H1之间 C、C H2与C H3之间 D、C H3与C H4之间 E、V H与C H之间 9. 关于Ig分泌片的特性哪项是错误的? (E) A、以非共价键方式连接两个Ig分子单体 B、由上皮细胞合成和分泌 C、分泌片的功能是保护IgA及介导IgA的转运 D、分泌片与IgA的形成无密切关系 E、主要存在于血清中 10. 人类个体发育过程中，最早合成的免疫球蛋白是 (C) A、IgA B、IgG C、IgM D、IgD E、IgE 11. 免疫球蛋白产生的顺序是 (B) A、IgA-IgG-IgM B、IgM-IgG-IgA C、IgG-IgM-IgA D、IgM-IgA-IgG E、IgA-IgM-IgG 12 .与抗原结合后活化补体能力最强的Ig分子是 (D) A、IgD B、IgG C、IgA D、IgM E、IgE 13. IgG分子中与补体结合的部位存在于 (A) A、C H2 B、C H1 C、C H3 D、C H4 E、V H 14. 能激活补体又能与SPA结合的Ig是 (C) A、IgD B、IgA C、IgG D、IgM E、IgE 15. 合成分泌抗体的细胞是 (A) A、浆细胞
鼠源抗体的人源化设计 前言 (1) 方法 (2) 结果与讨论 (3) 鼠源抗体筛选人源框架 (3) 人源化抗体CDR的改造 (4) 结论 (6) 附录 (6) 参考文献 (7) 前言 第一个人用抗体药物来自鼠源抗体，直到现在鼠源抗体仍然是抗体药物的一大来源[Pogson et al.,2016]。由于鼠源抗体的免疫原性，一般会对其作人源化处理。目前最通用的方法是将鼠抗的CDR序列移植到人源框架上[Hwang et al., 2005]。通常CDR移植后的人源化抗体与抗原的亲和力会减弱，如何保持人源化抗体的亲和力是目前最大的技术瓶颈。通过高通量的筛选方法可以得到适合CDR
移植的人源框架，但是这种实验方法周期长，价格昂贵[Townsend et al.,2015]。为了快速筛选出适合的人源框架，研究者利用序列比对和结构模拟的方法筛选出适合的人源框架，然后通过实验验证抗体与抗原的亲和力，减少了实验工作量，节约了成本和时间，未来会成为具有潜力的抗体人源化设计方法[Kurella et al., 2014;Choi et al.,2015;Choi et al.,2016]。本文采用自主开发的抗体人源化设计程序，对已知的鼠源抗体进行人源化设计，结果表明计算的方法可以筛选出序列同源性靠后但是亲和力更高的人源化框架。 方法 抗体阻断蛋白-蛋白相互作用的受体和配体结构已知（图1）。配体与抗体结合的区域重叠在受体和配体结合的区域（图2），所以鼠源的抗体可以有效阻断受体和配体的相互作用[Apgar et al.,2016]。通过鼠源抗体的人源化设计可以最大限度减少抗体的免疫原性。首先使用鼠源抗体（PDBID为5F3B）的序列在人源框架库中搜索排名靠前的序列作为候选序列，然后将人源序列同源建模到鼠源抗体的骨架上，保留鼠源CDR的序列，然后计算同源模型的能量，判断人源化抗体的稳定性。人源化CDR突变体采用相同的策略，不同之处在于替换鼠源CDR 序列为突变体序列，并且保留抗原的结构。