古朵帶您了解重組抗體的產(chǎn)生及優(yōu)勢！

  人類相繼發(fā)展出三代抗體制備技術(shù)：

  ①代抗體：以抗原免疫高等脊椎動(dòng)物制備的多克隆抗體;

  ②第二代抗體：由雜交瘤技術(shù)產(chǎn)生的只針對(duì)某一種特定抗原決定簇的單克隆抗體;

  ③第三代抗體：應(yīng)用分子克隆技術(shù)、基因突變技術(shù)改造某種抗體的基因編碼序列，生產(chǎn)出的性能優(yōu)越的抗體，也稱為基因工程抗體或重組抗體。

  單抗的出現(xiàn)及其顯著的優(yōu)越性(特異性高、蛋白類天然產(chǎn)物等特性)使其在疾病的研究、診斷和治療中得到廣泛應(yīng)用，但也受到人體的強(qiáng)烈排斥。第三代抗體的產(chǎn)生在一定程度上解決了由于鼠單抗的異源性導(dǎo)致的排斥反應(yīng)。

  從初的人-鼠嵌合抗體將人源化比例升到60~70%，到通過CDR嫁接技術(shù)產(chǎn)生的人源化比例高的人源化抗體，再到由噬菌體展示技術(shù)獲得的全人抗體，技術(shù)的發(fā)展不斷提高著抗體的質(zhì)量及人類對(duì)抗疾病的能力。除此之外，基因工程除了可獲得全長抗體，還可獲得抗體片段——小分子抗體，例如單鏈抗體、Fab片段等。這些小分子抗體由于其獨(dú)特的分子量小、組織滲透性強(qiáng)等特點(diǎn)，也被廣泛應(yīng)用于臨床診斷及治療。

  下面古朵生物小編帶大家看看這些重組抗體是怎么產(chǎn)生的：

  1.人-鼠嵌合抗體。用人抗體恒定區(qū)基因與小鼠單抗抗體可變區(qū)基因組合表達(dá)，形成人-鼠嵌合抗體，人源區(qū)域占比在60-70%。

  2.人源化抗體。因?yàn)榍逗峡贵w仍然有較大比例的鼠源性區(qū)域，在臨床實(shí)踐中仍會(huì)產(chǎn)生比較強(qiáng)烈的排斥反應(yīng)。為了進(jìn)一步降低鼠源性區(qū)域，產(chǎn)生了CDR嫁接技術(shù)(CDR grafting)，該技術(shù)僅僅保留了鼠源單抗的可變區(qū)CDR區(qū)域，其他區(qū)域是人源的，得到的人源化抗體的人源化比例可高達(dá)80-90%。此處科普下CDR區(qū)域，它是抗體互補(bǔ)決定區(qū)(Complementary Determining Regions，CDRs)，是與抗原分子上的表位氨基酸相互作用的區(qū)域，也稱高變區(qū)(Hypervariable Region，HVR)。后續(xù)科學(xué)家們又發(fā)展出表面重塑技術(shù)，即對(duì)鼠源抗體的可變區(qū)進(jìn)行表面殘基的修飾處理，以降低其免疫原性。

  3.全人抗體。人源化抗體雖然顯著降低了異體排斥反應(yīng)，然而并未完全消除，其潛在的安全隱患使得科學(xué)家不斷進(jìn)行探索。近年來人們將核糖體展示技術(shù)、噬菌體展示技術(shù)應(yīng)用于抗體藥物的研發(fā)，使得制備全人抗體成為可能。噬菌體抗體庫篩選是利用噬菌體展示技術(shù)，將編碼抗體可變區(qū)的基因片段與噬菌體表面蛋白的編碼基因融合(插入信號(hào)肽與衣殼蛋白基因間)，以融合蛋白的形式呈現(xiàn)在噬菌體的表面，利用特定蛋白/抗原進(jìn)行篩選獲得高親和力可變區(qū)的抗體片段。當(dāng)使用人源的免疫細(xì)胞(或組織)得到的人抗體可變區(qū)基因片段構(gòu)建噬菌體庫，然后利用特定抗原進(jìn)行展示庫的篩選，即可獲得針對(duì)某抗原的人源抗體片段及對(duì)應(yīng)基因序列，后通過體外蛋白表達(dá)及篩選可得到包含人抗體重鏈和輕鏈的特異性全人抗體。

  4.小分子抗體

  通常我們所說的抗體是全長抗體，包括了輕鏈和重鏈全長，全長抗體分子分子量在150~196kDa之間。這么大的分子量在實(shí)際運(yùn)用中常遇到組織滲透性差、易降解等問題，為解決這些問題，科學(xué)家開發(fā)出分子量小、結(jié)合力強(qiáng)的抗體片段，如單鏈抗體、Fab抗體等。

  4.1 單鏈抗體(single chain variable fragment，scFv)由抗體的重鏈可變區(qū)與輕鏈可變區(qū)連接而成，分子量僅全長抗體的1/6，具有很好的組織穿透性，在臨床治療中得到很好的應(yīng)用。單鏈抗體由于保持了全長抗體輕鏈和重鏈的可變區(qū)，其抗原結(jié)合位點(diǎn)沒有變化因此仍具有良好的結(jié)合特異性。另外，單鏈抗體的多肽接頭可根據(jù)需要設(shè)計(jì)為其他位點(diǎn)如金屬螯合位點(diǎn)、連接藥物位點(diǎn)等，在臨床應(yīng)用中是一種強(qiáng)有力的工具。

  4.2 Fab片段(antigen binding fragment，抗原結(jié)合片段)保留了抗原結(jié)合區(qū)域，分子量是抗體全長的1/3，具有較好的組織滲透性，同時(shí)因?yàn)槠錄]有Fc段故免疫原性低，常用作導(dǎo)向藥物載體及顯影等。

  4.3 多價(jià)抗體是能結(jié)合多個(gè)抗原的抗體，是聯(lián)合基因工程技術(shù)和化學(xué)偶聯(lián)技術(shù)制備的一種新型抗體。目前關(guān)注較多的“雙特異性抗體”，能結(jié)合兩種不同的抗原，在腫瘤免疫治療中具有顯著的優(yōu)勢。例如，能結(jié)合腫瘤細(xì)胞表面抗原和殺傷性T細(xì)胞表面抗原的雙特異性單抗，可以促使這兩種細(xì)胞彼此靠近，利于殺傷性T細(xì)胞殺傷腫瘤細(xì)胞，起到促進(jìn)治療的作用。

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