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抗體工程技術(shù)隨著現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展而逐漸完善,，并且是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的主力軍,，尤其在生物技術(shù)制藥領(lǐng)域中占有重要地位?？贵w藥物以其對人體毒副作用小,、天然和高度特異性的療效，越來越顯示其優(yōu)勢,，并且創(chuàng)造出巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,。“抗體工程技術(shù)領(lǐng)域”文稿介紹了抗體工程技術(shù)領(lǐng)域的部分內(nèi)容。
抗體藥物的研究,，其當(dāng)前發(fā)展主要趨于包括：研究與應(yīng)用新分子靶點,，抗體的人源化，抗體藥物的高效化,，抗體藥物分子的小型化,，研究具有抗體功能的融合蛋白。“抗體藥物分類,、重要特點和研究與開發(fā)”文稿介紹了抗體藥物分類、重要特點和研究與開發(fā)的部分內(nèi)容,。
抗體工程技術(shù)領(lǐng)域
在21世紀(jì)中,，生物技術(shù)將與信息技術(shù)一起共同為全球的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供強大的動力，成為全社會最重要的,，并且可能改變將來工業(yè)和經(jīng)濟(jì)格局的技術(shù),。抗體工程技術(shù)隨著現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展而逐漸完善,，并且是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的主力軍,，尤其在生物技術(shù)制藥領(lǐng)域中占有重要地位?？贵w藥物以其對人體毒副作用小,、天然和高度特異性的療效，越來越顯示其優(yōu)勢,，并且創(chuàng)造出巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,。隨著人類全基因組的破譯，相信抗體技術(shù)將會有更加廣闊的應(yīng)用前景,。
1888年,，德國的學(xué)者Behring和日本的學(xué)者北里用白喉外毒素免疫家兔,，在免疫的血清中，發(fā)現(xiàn)中和細(xì)菌外毒素的物質(zhì),，即抗毒素(antitoxins)和免疫血清,。隨后其發(fā)現(xiàn)免疫血清能凝聚細(xì)菌，又成為凝集素(agglutinin),。之后其發(fā)現(xiàn)抗毒素和凝集素為同一物質(zhì),，統(tǒng)一稱之為抗體(antibody,Ab)?？贵w作為疾病預(yù)防,、診斷和治療的制劑已有上百年發(fā)展歷史。1986年,，一個治療性單抗(OrthocloneOKT3?ofOrthoBiotech,Raritan,NJ)在美國上市,，上市以來由開始的微不足道市值增長到2003年的70億，并且20個針對22種疾病的單抗被批準(zhǔn)上市,。還有大約300個單抗現(xiàn)在正處于不同的臨床試驗的階段,，其針對的是腫瘤、自身免疫,、感染,、移植排斥、過敏,、心血管和炎癥等多種疾病,。
一、多克隆抗體
在早期,，傳統(tǒng)的抗體制備的方法是將天然抗原經(jīng)過各種途徑免疫動物,，因為抗原性物質(zhì)具有多種抗原決定簇，所以其可刺激產(chǎn)生多種抗體形成細(xì)胞克隆,，合成和分泌抗各種決定簇的抗體分子,，故在血清中實際上是含有多種抗體的混合物，稱這種用體內(nèi)免疫法所獲得的免疫血清為多克隆抗體,，也是第一代抗體,。此技術(shù)經(jīng)過長期的實踐，已發(fā)展相當(dāng)?shù)某墒?，在免疫學(xué)診斷中,，例如，其對血型和組織抗原的鑒定有著非常重要意義,，其現(xiàn)在仍然在基礎(chǔ)研究和體外診斷方面進(jìn)行廣泛應(yīng)用,。多克隆抗體也可研究與開發(fā)成抗體藥物，例如，Thymoglobulin是美國Sangstat公司的產(chǎn)品,，1999年，美國FDA批準(zhǔn)了Thymoglobulin用于治療腎移植手術(shù)的急性排異反應(yīng),，2002年,，加拿大也批準(zhǔn)了Thymoglobulin。2000年9月,，F(xiàn)DA還批準(zhǔn)了Thymoglobulin作為Myelody-splasticSyndrome(MDS)的罕見病用藥,，其是用人的胸腺細(xì)胞免疫家兔后純化其中的免疫球蛋白得到的多抗藥物。
二,、單克隆抗體
1975年,，德國的學(xué)者Kohler和英國的學(xué)者M(jìn)ilstein將小鼠骨髓瘤細(xì)胞和經(jīng)過綿羊紅細(xì)胞(sheepredbloodcell，SRBC)免疫的小鼠脾細(xì)胞在體外進(jìn)行兩種細(xì)胞的融合,，結(jié)果發(fā)現(xiàn)部分形成的雜交細(xì)胞既能繼續(xù)在體外培養(yǎng)條件下生長繁殖,，又能分泌抗SRBC抗體，稱這種雜交細(xì)胞系為雜交瘤（hybridoma）,。其是由識別一種抗原決定簇的細(xì)胞克隆所產(chǎn)生的均一性抗體,，故稱之為單克隆抗體。應(yīng)用雜交瘤技術(shù)可獲得幾乎所有抗原的單克隆抗體,，只要這種抗原能引起小鼠的抗體應(yīng)答,。這種用雜交瘤技術(shù)制備的單克隆抗體可視為第二代抗體。
單克隆抗體由于其純度高,、特異性強,，可提高各種血清學(xué)的方法檢測抗原的敏感性和特異性。單克隆抗體的應(yīng)用,，其大大促進(jìn)了對各種傳染病和惡性腫瘤診斷的準(zhǔn)確性,。單克隆抗體亦可用于對各種免疫細(xì)胞等組織細(xì)胞表面分子的檢測，這對免疫細(xì)胞的分離,、鑒定和分類,，以及研究各種膜表面分子的結(jié)構(gòu)和功能，具有重要意義,。
但是這種單克隆抗體,，其多是由鼠B細(xì)胞與鼠骨髓瘤細(xì)胞經(jīng)過細(xì)胞融合形成的雜交瘤細(xì)胞分泌的，屬鼠源性蛋白,，進(jìn)入人體會引起機體的排異反應(yīng),；其完整抗體分子的分子量較大，在體內(nèi)穿透血管的能力較差,；其生產(chǎn)成本較高,。
英國劍橋大學(xué)的DrKarpas最近取得突破性的進(jìn)展，成功地建立了人骨髓瘤細(xì)胞系Karpas707H,，其與人B細(xì)胞融合后,，能穩(wěn)定高產(chǎn)地分泌全人抗體,。此人-人雜交瘤技術(shù)克服了以前技術(shù)的不足之處，使人類有可能篩選出由人類免疫系統(tǒng)所產(chǎn)生的最有效的治療性抗體,，建立人類抗體庫,，即進(jìn)行免疫組學(xué)或抗體組學(xué)的研究。在疾病的治療中,，此人-人雜交瘤技術(shù)將發(fā)揮巨大的作用,，其擁有極其廣闊的應(yīng)用前景。
三,、基因工程抗體
在現(xiàn)代生物技術(shù)研究的早期,，鼠單抗有著廣泛應(yīng)用。但是由于鼠單抗的免疫原性和另外的副作用,，只有極少數(shù)最后發(fā)展成有效的治療性產(chǎn)品,。10多年前，隨著革命性的基因工程抗體技術(shù)應(yīng)用于鼠免疫球蛋白的人源化改造,，在降低甚至消除人抗鼠抗體反應(yīng)之后,，單抗發(fā)展顯示出了良好的前景。
在20世紀(jì)80年代的初期,，抗體基因的結(jié)構(gòu)和功能的研究成果與重組DNA技術(shù)互相結(jié)合,，產(chǎn)生了基因工程抗體技術(shù)?；蚬こ炭贵w,，即按不同的需要，將抗體的基因進(jìn)行加工,、改造和重新裝配,，然后再導(dǎo)入到適當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行表達(dá)的抗體分子，這也就是第三代抗體,。與單克隆抗體相比,，基因工程抗體具有的優(yōu)點有：通過基因工程技術(shù)的改造，可降低甚至消除人體對抗體的排斥反應(yīng),；基因工程抗體的分子量較小,，可部分降低抗體的鼠源性，更加有利于穿透血管壁,，進(jìn)入病灶的核心部位,；根據(jù)疾病的類型和部位，制備新型抗體,；可采用原核細(xì)胞,、真核細(xì)胞和植物等多種表達(dá)方式，大量表達(dá)抗體分子，大大降低生產(chǎn)成本,。
另外,，有繼雜交瘤技術(shù)之后又一突破性進(jìn)展的用于制備新型抗體的噬菌體抗體庫技術(shù)。采用噬菌體抗體庫技術(shù)篩選抗體不必進(jìn)行動物免疫,，易于制備稀有抗原的抗體及篩選全人源性抗體,、高親和力抗體,。同時也將抗體工程的研究推向了新高潮,。在噬菌體抗體庫的基礎(chǔ)上，在近幾年,，又發(fā)展了核糖體展示抗體庫技術(shù),。核糖體展示抗體庫技術(shù)代表了抗體工程的將來發(fā)展趨勢,。
各種形式的基因工程抗體的成功制備和應(yīng)用，將抗體藥物的研制帶入快速發(fā)展新時期,。自1984年第一個基因工程抗體人-鼠嵌合抗體誕生以來,，新型基因工程抗體紛紛出現(xiàn),，例如，有人源化抗體,、單價小分子抗體（Fab,、單鏈抗體、單域抗體,、超變區(qū)多肽等）,、多價小分子抗體（雙鏈抗體、三鏈抗體,、微型抗體）,、某些特殊類型抗體（雙特異抗體、抗原化抗體,、細(xì)胞內(nèi)抗體,、催化抗體、免疫脂質(zhì)體）和抗體融合蛋白（免疫毒素,、免疫粘連素）等,。
四、抗體組藥物
近幾年來,，科技界陸續(xù)提出了免疫基因組學(xué),、腫瘤免疫組學(xué)、免疫組學(xué),、抗原組學(xué),、抗原表位組學(xué)等新概念。這些概念的提出,，表示繼基因組,、蛋白質(zhì)組之后在科學(xué)上又一個新領(lǐng)域的產(chǎn)生；對生物技術(shù)來說,，基因組研究的應(yīng)用,，通過抗原表位組學(xué)、抗體組學(xué)和
抗原表位組學(xué)與抗體組學(xué)是建立在基因組學(xué)和蛋白組學(xué)基礎(chǔ)上的新興領(lǐng)域,，正在成長為繼基因組和蛋白組后的科學(xué)熱點,。應(yīng)用相關(guān)的學(xué)科的最新成就，結(jié)合相關(guān)的技術(shù),，經(jīng)過建立抗原表位庫和抗體庫,，高通量篩選抗原靶標(biāo)和抗原表位，可大大加速診斷,、治療藥物靶標(biāo)的篩選和研究與開發(fā)的進(jìn)程,。
抗體組藥物是在基因工程藥物、基因組藥物和傳統(tǒng)的抗體藥物的研究與開發(fā)的基礎(chǔ)上,，應(yīng)用基因組學(xué),、蛋白質(zhì)組學(xué),、免疫組學(xué)、抗體組學(xué),、抗原表位組學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)的最新成果來研制抗體藥物,。抗體組藥物與傳統(tǒng)的抗體藥物的研制相比,，抗體組藥物研制是以高通量,、整體化、信息化和系統(tǒng)化為特點,，這樣一方面可以大大提高抗體藥物的研究與開發(fā)的速度,，縮短藥物的研究與開發(fā)的周期，另一方面由于抗體組藥物的篩選應(yīng)用了基因芯片,、蛋白芯片和組織芯片等技術(shù),，既可獲得廣譜的抗體藥物，又可獲得個性化的抗體藥物,。
基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的開展,，使抗體組學(xué)的研究所需要的蛋白質(zhì)群大量涌現(xiàn)，并且使抗體組學(xué)的研究所需要的蛋白質(zhì)群被發(fā)現(xiàn)和鑒定,，尤其是與疾病相關(guān)基因的鑒定和與疾病相關(guān)蛋白的研究,，為研制疾病診斷和疾病治療性的抗體，提供了有價值的靶標(biāo),。分子克隆技術(shù)水平的提高，高通量蛋白表達(dá)復(fù)性和純化技術(shù)的成熟,，可快速大量制備免疫與篩選抗體所需要的抗原,。小鼠單克隆抗體、大鼠單克隆抗體,、兔單抗技術(shù),、全人抗體技術(shù)，以及大容量的抗體庫的構(gòu)建和篩選技術(shù),，可高通量制備抗體,。生物芯片技術(shù)（組織芯片，蛋白芯片和基因芯片）的產(chǎn)生與推廣,，解決了抗體大規(guī)模篩選的問題,。單抗藥物和基因工程藥物的大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)，以及抗體藥物臨床前和臨床試驗等系列的研究規(guī)范的實施,，為抗體組藥物的生產(chǎn),、鑒定和安全性與有效性的評價鋪平了道路。
抗體藥物的分類,、重要特點和研究與開發(fā)
抗體藥物的研究,，其當(dāng)前發(fā)展主要趨于包括：研究與應(yīng)用新分子靶點,，抗體的人源化，抗體藥物的高效化,，抗體藥物分子的小型化,，研究具有抗體功能的融合蛋白。
一,、抗體藥物的分類
就分子的構(gòu)成來看,，抗體藥物可分3類：抗體或抗體片段，完整的抗體包括嵌合抗體,、人源化抗體和人抗體,，抗體片段包括Fab,Fab’,scFv等；抗體偶聯(lián)物或稱免疫偶聯(lián)物,，其由抗體或抗體片段與“彈頭”物質(zhì)連接而成,，可用作“彈頭”的物質(zhì)有放射性核素、化療藥物與毒素,，這些“彈頭”物質(zhì)與抗體連接,，分別構(gòu)成放射免疫偶聯(lián)物、化學(xué)免疫偶聯(lián)物與免疫毒素,；融合蛋白,，其由抗體片段和活性蛋白兩個部分構(gòu)成。
二,、抗體藥物的重要特點
抗體藥物所的重要特點：
?。?）抗體藥物的特異性
針對特定的單一抗原表位，具有高度的特異性,，這是抗體藥物發(fā)揮治療作用的重要基礎(chǔ),。對于抗腫瘤抗體藥物的研究表明，其特異性主要表現(xiàn)為特異性結(jié)合,、選擇性殺傷靶細(xì)胞,、體內(nèi)靶向性分布和具有更加強的療效。
?。?）抗體藥物的多樣性
抗體藥物的多樣性主要表現(xiàn)在靶抗原的多樣性,、抗體結(jié)構(gòu)的多樣性和作用機制的多樣性等方面。
?。?）制備抗體藥物的定向性
抗體藥物可定向制造,，即根據(jù)需要，制備具有不同的治療作用的抗體藥物,?？贵w藥物是針對特定的分子靶點定向制造的?？舍槍μ囟ǖ陌蟹肿?，定向制備相應(yīng)的抗體,，也可根據(jù)需要選擇相應(yīng)的“效應(yīng)分子”，制備相應(yīng)的免疫偶聯(lián)物或融合蛋白,。
三,、抗體藥物的研究與開發(fā)
抗體藥物的研究與開發(fā)的要緊之處主要包括：靶分子的挑選，抗體人源化和人抗體制備,，抗體基因克隆和抗體庫構(gòu)建,，抗體高通量大規(guī)模的篩選技術(shù)，抗原表位的預(yù)測,、模建和分析技術(shù),，抗原-抗體相互作用的立體構(gòu)型模建，抗體體外親和力成熟,，各種增加抗體效應(yīng)功能的技術(shù),，動物模型反應(yīng)與人體反應(yīng)一致性，抗體高效表達(dá)載體構(gòu)建和動物細(xì)胞規(guī)?；囵B(yǎng)技術(shù),，等等。
抗體的能區(qū)分抗原分子的微小的差別和能阻斷炎癥介質(zhì)等特點,，使其能在多種疾病的治療中進(jìn)行應(yīng)用,。
