1、治療性抗體醫學知識培訓治療性抗體醫學知識培訓一、抗體分子的基本結構（Structure of Antibody）抗體指能與相應抗原特異性結合的具有免疫功能的球蛋白。它是機體免疫系統受抗原物質刺激后，B淋巴細胞被活化、增殖和分化為漿細胞，由漿細胞合成和分泌的球蛋白。具有抗體活性及化學結構與抗體相似的球蛋白，統稱為免疫球蛋白（immunoglobulin, Ig）。治療性抗體醫學知識培訓2一、抗體分子的基本結構（Structure of Antib二、抗體分子的生物學功能（Biological function of Ab）抗體是體液免疫應答中發揮免疫功能最主要的免疫分子，其功能是由其分子中不同功

2、能區的特點所決定的。輕鏈（Light chain）上有一個輕鏈易變區（Variable region of light chain，VL）及一個輕鏈恒定區（Constant region of light chain ，CL）。重鏈（Heavy chain）有一個重鏈易變區（ Variable region of heavy chain，VH）及3-4個重鏈恒定區（CH1-CH4）。抗體分子的各種功能區分別發揮不同的生物學效應。 治療性抗體醫學知識培訓3二、抗體分子的生物學功能（Biological functiFab與Ag結合PapainFab2Fc木瓜EPepsinF(ab) 2pFc胃蛋

3、白酶FcFc通過胎盤與補體及Fc受體c結合,并是可結晶的片段 N端C端鉸鏈區 IgG分子的結構模式圖治療性抗體醫學知識培訓4Fab與Ag結合PapainFab2木瓜EPepsinF(CDR(互補決定區）治療性抗體醫學知識培訓5CDR治療性抗體醫學知識培訓51. 特異性地結合抗原(Specific combine Ag)是由V區（尤其是V區中的超變區）的空間構型決定的，是可逆的，并受到pH、溫度和電解質濃度的影響。 aa極大變化的超變區（Hypervariable region，HV）或互補決定區（Complementarity determining region，CDR），CDR1CDR3

4、（各516aa）：可特異性結合Ag；框架區（Framework region，FR）：為片層結構，aa序列相對穩定，不與Ag直接結合。治療性抗體醫學知識培訓61. 特異性地結合抗原(Specific combine A2. 活化補體(Activate complement)IgM 、IgG1、 IgG2和IgG3 可通過經典途徑活化補體。凝聚的IgA、 IgG4和IgE等可通過替代途徑活化補體。治療性抗體醫學知識培訓72. 活化補體(Activate complement)治療3. 結合Fc受體 (Combined Fc receptor) 不同細胞表面具有不同Ig的Fc受體，分別用FcR、

5、FcR等表示。當抗體與相應抗原結合后，由于構型的改變，其Fc段可與具有相應受體的細胞結合，發揮不同的生物學作用：（1）介導型變態反應 IgE與嗜堿性粒細胞、肥大細胞表面IgE高親和力受體FcRI結合，發生脫顆粒，引起型變態反應。 治療性抗體醫學知識培訓83. 結合Fc受體 (Combined Fc recepto（2）調理吞噬作用 抗體在抗原顆粒與吞噬細胞之間“搭橋”，加強了吞噬細胞的吞噬作用； 抗體與相應顆粒性抗原接合后，改變抗原表面電荷，降低吞噬細胞與抗原之間的靜電斥力； 抗體可中和某些細菌表面的抗吞噬物質； 吞噬細胞FcR結合抗原抗體復合物后，吞噬細胞可被活化。治療性抗體醫學知識培訓9（

6、2）調理吞噬作用治療性抗體醫學知識培訓9（3）發揮抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用（ADCC作用） 當IgG抗體與帶有相應抗原靶細胞結合后，可與嗜中性粒C、單核C、巨嗜C、NKC等效應C結合，發揮ADCC作用。 治療性抗體醫學知識培訓10（3）發揮抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用（ADCC作用）治療4. 通過胎盤(Through placenta) 在人類，IgG是唯一可通過胎盤從母體轉移給胎兒的Ig，是一種重要的自然被動免疫，對于新生兒抗感染有重要作用。 治療性抗體醫學知識培訓114. 通過胎盤(Through placenta)治療性抗體三、抗體分子的治療作用（Cure effect of A

7、b） 各種抗體被廣泛地應用于疾病的的診斷、預防及治療：1、在體外診斷上，用于檢測各種抗原，包括感染性病原體抗原、血清腫瘤可溶性抗原、細胞表面抗原、受體、激素、神經遞質、細胞因子等。 2、在腫瘤檢測方面，同位素標記的單克隆抗體可與腫瘤組織表面的抗原結合，起到免疫掃描、免疫成像的作用，優于超聲波和核磁共振。 3、在預防方面，抗體主要可用于感染性疾病的預防，如流感、乙肝等。 治療性抗體醫學知識培訓12三、抗體分子的治療作用（Cure effect of Ab）1. 抗體的治療機制（Cure mechanism of Ab）（1）中和作用(Neutrilization) 用于感染性疾病，使病原體或其產

8、生的毒素喪失致病力。 （2）示蹤或導向作用（Tracer or targeted effect） 使與其相連的功能性分子特異性地激活或封閉、破壞靶細胞或靶分子。治療性抗體醫學知識培訓131. 抗體的治療機制（Cure mechanism of （3）競爭性抑制作用/拮抗作用(Competitive inhibition) 與體內產生或體外進入的物質結合，阻止其與靶分子作用產生毒性損害。（4）抗體依賴性細胞介導的細胞毒效應（Ab dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC）及補體依賴性細胞溶解作用（Complementarity dependent cy

9、tolysis, CDC）。（5）通過內影像作用模擬抗原，使疫苗更具安全性及廣泛性。治療性抗體醫學知識培訓14（3）競爭性抑制作用/拮抗作用(Competitive in治療性抗體醫學知識培訓15治療性抗體醫學知識培訓15治療性抗體醫學知識培訓16治療性抗體醫學知識培訓162. 抗體的治療應用(Cure application of Ab) 隨著抗體制備技術的進步，治療性抗體已逐漸從實驗室走向臨床，并在多種疾病的治療方面展示了光輝的前景。（1）抗腫瘤作用(Anti-tumor) 由于多克隆抗體本身的局限性，所以直到單克隆抗體出現，抗體用于抗腫瘤治療才真正得以實現，自從1978年成功制備第一株抗

10、黑色素瘤單抗以來（Steplewski 1979），出現了抗胃腸癌、肺癌、乳腺癌、白血病、淋巴瘤、胰腺癌、神經膠質瘤等的單克隆抗體，并于1980年首次在美國開展了單克隆抗體腫瘤治療的臨床試驗。治療性抗體醫學知識培訓172. 抗體的治療應用(Cure application of 1983年Miller等報道了一例經單克隆抗體治療的淋巴瘤患者，在放療、化療及干擾素治療后，使用單克隆抗體治療存活超過了4年。 單克隆抗體殺傷腫瘤細胞的機制可能是：抗體依賴性細胞介導的細胞毒效應（ADCC）及補體依賴性細胞溶解作用（CDC）。 治療性抗體醫學知識培訓18 1983年Miller等報道了一例經單克隆抗單克

11、隆抗體與藥物、毒素或放射性物質偶聯，成為一種全新的“生物導彈”，可用于導向治療。單抗給予T細胞所必需的重要表面信號分子交聯的刺激信號和生長信號，體外誘導腫瘤特異性細胞毒T淋巴細胞（tumor specific cytolytic T lymphocytes ，TS-CTLs）可用于特異性、被動性的免疫治療。 治療性抗體醫學知識培訓19單克隆抗體與藥物、毒素或放射性物質偶聯，成為一種全新的“生（2）抗感染作用(Anti-infection) 應用疫苗、免疫球蛋白，預防和治療感染性疾病。（對不能獲得相應疫苗的病毒感染，AIDS及一些危重情況，如內毒素休克等則無效）被動抗體療法主要機制是中和病毒，并

12、已證明抗體在體外及體內中和病毒的效應不依賴于Fc介導的功能和雙價的存在，但可能受抗體親和力影響。治療性抗體醫學知識培訓20（2）抗感染作用(Anti-infection)治療性抗體醫（3）抗器官移植排斥反應(Anti-repelling of organ transplant)抗體主要通過阻斷異體抗原的識別及排斥途徑和分子機制中的某一環節，產生免疫抑制效應，預防排斥反應發生。Tc共有的分化抗原CD3（Cluster of differentiation ）分子及IL-2R 對T細胞的活化、增殖起重要作用，因此抗CD3及抗IL-2R工程抗體的研究較為多見。 治療性抗體醫學知識培訓21（3）抗器官

13、移植排斥反應(Anti-repelling of（4）抗血栓形成(Anti-formation of thrombus ) 封閉血小板糖蛋白b/a 整合素受體，是血栓性疾病治療上的突破（Tubeliverst 1999）。近年來許多關于抗GPb/a單抗C7E3的研究表明，C7E3能對90%以上的受體產生阻斷效應，減少了35%高危的經皮腔冠脈介入治療（PTCA）后缺血性并發癥及27% 6個月內的臨床再狹窄的發生，并證明C7E3能預防動脈但不能預防靜脈的血栓再形成。 治療性抗體醫學知識培訓22（4）抗血栓形成(Anti-formation of thr（5）解毒(Detoxicating)對藥物或

14、動物毒素中毒患者，免疫治療是應用抗該藥物或毒素特異性抗體或其片段。抗體與毒素形成復合物，改變了毒素的藥物動力學，使毒素與受體解離，從其結合部位呈梯度流出，進入血循環中。這種方法對強心苷中毒有明確療效。基因工程抗體對百草枯及蛇毒中毒也有一定作用。 治療性抗體醫學知識培訓23（5）解毒(Detoxicating)治療性抗體醫學知識培訓（6）構建抗獨特型抗體疫苗(Constuction of anti-idiotype vaccine)抗獨特型抗體在結構和功能上均能模擬抗原（內影像作用）而發揮效應。據此構建的獨特型疫苗模擬腫瘤相關蛋白抗原，能誘導抗腫瘤免疫反應。 治療性抗體醫學知識培訓24（6）構建

15、抗獨特型抗體疫苗(Constuction of a（7）在自身免疫性疾病及變態反應性疾病中的應用（apply to immunity disease and abnormality reaction）自身免疫病多與單或寡克隆抗體的異常增多有關。利用基因工程技術制備針對這些異常抗體獨特型的抗抗體或與自身抗體結合并抑制其作用；或制備能模擬抗原的內影像抗體用于中和體內的自身抗體。針對不同發病機制，治療方法趨于多樣化。治療性抗體醫學知識培訓25（7）在自身免疫性疾病及變態反應性疾病中的應用（apply 許多變態反應與IgE有關。Fc片段可與變應原特異性IgE競爭結合嗜堿性粒細胞，封閉變應原介導的組胺釋

16、放。還可生產出與患者IgE競爭結合變應原的Fab樣分子。 治療性抗體醫學知識培訓26 許多變態反應與IgE有關。Fc片段可與變應原特異性IgE第二節 抗體的分類、結構、功能特點（Class、structure and function of Ab）一、抗體的分類（Class） 抗體分為單克隆抗體、多克隆抗體及基因工程抗體三類。 治療性抗體醫學知識培訓27第二節 抗體的分類、結構、功能特點（Class、stru（二）單克隆抗體（Monoclone Ab）識別一種抗原決定簇的細胞克隆所產生的均一性抗體，稱之為單克隆抗體（第二代抗體）。其特異性高、親和力強、效價高、血清交叉反應少等優點，已經在基礎研

17、究、臨床診斷及治療、免疫預防等領域發揮了重要作用。近年來用單抗與核素、各種毒素或藥物偶聯或基因重組制備成導向藥物，用于腫瘤的治療成為研究的重點。 治療性抗體醫學知識培訓28（二）單克隆抗體（Monoclone Ab）治療性抗體醫學知單抗可以分兩種形式1、全抗2、酶解片段 由于治療用的單抗均非人源的，所以去除Fc段的酶解片段可以降低抗原性，減少人抗鼠反應，主要用于導向治療。 治療性抗體醫學知識培訓29單抗可以分兩種形式治療性抗體醫學知識培訓291.木瓜蛋白酶的水解片段（1）裂解部位：IgG鉸鏈區H鏈鏈間二硫鍵近N端側切斷。（2）裂解片段： 兩個Fab段（抗原結合段） 一個Fc段（可結晶段） 治療

18、性抗體醫學知識培訓301.木瓜蛋白酶的水解片段治療性抗體醫學知識培訓302.胃蛋白酶的水解片段（1）裂解部位：鉸鏈區H鏈鏈間二硫鍵近C端切。（2）裂解片段： F(ab)2包括一對完整的L鏈和由鏈間二硫鍵相連一對略大于Fab中Fd的H鏈，稱為Fd含235個氨基酸殘基；F(ab)2具有雙價抗體活性。 Fc可繼續被胃蛋白酶消化成更小的片段，失去其生物學活性。（pc ）治療性抗體醫學知識培訓312.胃蛋白酶的水解片段治療性抗體醫學知識培訓31抗體的制備圖治療性抗體醫學知識培訓32抗體的制備圖治療性抗體醫學知識培訓32應用單克隆抗體全抗或酶解片段在動物試驗及臨床試驗中已經取得了較為良好的結果，一些實驗結

19、果報告如下： 131I-CMU72在人胃癌細胞系MGC80-3裸鼠移植模型的導向治療中顯示有明顯的抑制作用，且清除率低，顯像時間長，提示在胃癌臨床導向研究上將有光輝的應用前景。131I標記抗人扁豆凝聚素結合型甲胎蛋白異質性抗體（AFP-R-LCA-McAb）后，在裸鼠實驗性肝癌模型中獲得良好的治療效果，85%的腫瘤生長明顯抑制，表明AFP-R-LCA-McAb對人肝癌細胞有較高的特異性和親和力，有希望成為肝癌放免治療的理想載體。 治療性抗體醫學知識培訓33應用單克隆抗體全抗或酶解片段在動物試驗及臨床試驗中已經取得了抗淋巴細胞單克隆抗體（SALM）治療惡性淋巴瘤臨床試驗顯示對非何杰金氏淋巴瘤療效

20、顯著，可能與抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用有關，另外可能由于SALM對此類淋巴瘤有特異性療效。 抗綠膿桿菌單抗進行保護小鼠抗綠膿桿菌感染實驗中作外敷治療，證明可顯著增強人體中性粒細胞對綠膿桿菌的吞噬，應用于燒傷創面抗綠膿桿菌感染獲得滿意效果，且未見過敏反應。 治療性抗體醫學知識培訓34抗淋巴細胞單克隆抗體（SALM）治療惡性淋巴瘤臨床試驗顯示對抗人腦膠質瘤單抗S2-39與阿霉素結合、胃癌單抗3H11與絲裂霉素交聯及抗人胰腺癌YPC3單抗介導的LAK細胞體外、體內的試驗也均顯示較好的結果。單克隆抗體具有許多優點，但其本身也存在一些問題。 治療性抗體醫學知識培訓35抗人腦膠質瘤單抗S2-39與阿霉

21、素結合、胃癌單抗3H11與絲（1）鼠源性單克隆抗體的免疫原性 由于人/人雜交瘤技術還存在很難克服的障礙，目前絕大多數單克隆抗體為鼠源性，因此對人體仍有較強的免疫原性，使用后可產生人抗鼠抗體，從而干擾了單克隆抗體在體內的合理分布，重復使用會降低抗體療效或發生超敏反應。治療性抗體醫學知識培訓36（1）鼠源性單克隆抗體的免疫原性 治療性抗體醫學知識培（2）半衰期短 雜交瘤制備的單克隆抗體半衰期一般較短，不利于其發揮生物學效應。（3）靶吸收差 單克隆為完整的抗體分子，相對分子質量很大，很難通過血管進入細胞間隙，因此在靶部位（特別是腫瘤），單克隆抗體的攝取量非常低，大大降低了治療效果。酶解片段較全抗在這

22、方面有所改善。（4）生產復雜，價格昂貴 治療性抗體醫學知識培訓37（2）半衰期短 治療性抗體醫學知識培訓37（三）基因工程抗體（Gene Engineering Ab）目前絕大多數單克隆抗體是鼠源的，臨床重復給藥時體內產生抗鼠抗體，使臨床療效減弱或消失。因此，臨床應用理想的單克隆抗體應是人源的，但人人雜交瘤技術目前未突破，即使研制成功，也還存在人人雜交瘤體外傳代不穩定，抗體親和力低及產量不高等問題。較好的解決辦法是研制基因工程抗體，以代替鼠源單克隆抗體。治療性抗體醫學知識培訓38（三）基因工程抗體（Gene Engineering Ab）基因工程抗體興起于20世紀80年代早期。這一技術是將對抗

23、體基因結構與功能的了解與DNA重組技術相結合，根據研究者的意圖在基因水平對抗體分子進行切割、拼接或修飾，甚至人工全合成后導入受體細胞表達，產生新型抗體，也稱第三代抗體。治療性抗體醫學知識培訓39基因工程抗體興起于20世紀80年代早期。這一技術是將對抗體基1.鼠單克隆抗體的人源化(Humanization of Mouse McAb)鼠單克隆抗體的人源化，就是為克服鼠源McAb的免疫原性而將其進行改造，使之和人體內的抗體分子具有極其相似的輪廓，從而逃避人免疫系統的識別，避免誘導人抗鼠免疫反應。因而抗體的人源化有兩個基本的原則：保持或提高抗體的親和力和特異性；大大降低或消除抗體的免疫原性。治療性抗

24、體醫學知識培訓401.鼠單克隆抗體的人源化(Humanization of M第一代人源化抗體是將鼠McAb的可變區和人抗體的恒定區組成嵌合抗體（Billeta 1993）。其獨特的抗原親和力保持得很好，但因為有鼠單抗可變區的存在，仍有強烈的HAMA反應。（人抗鼠抗體反應） 治療性抗體醫學知識培訓41第一代人源化抗體是將鼠McAb的可變區和人抗體的恒定區組成嵌 進一步將鼠McAb可變區中相對保守的FR按成人的FR框架區（frame-work region），僅僅保留抗原結合部位CDR（即CDR移植互補決定區），這才是真正意義上的抗體人源化，該種抗體又稱為CDR移植抗體或改型抗體。 治療性抗體醫

25、學知識培訓42 進一步將鼠McAb可變區中相對保守的FR按成（1）人-鼠嵌合抗體（Human-mouse Chimeric Ab）由于人抗鼠免疫反應（HAMA）90%是針對C區的，因此設計用人C區替代鼠C（constant）區，則可能使鼠源性單克隆抗體的免疫原性明顯減弱，嵌合抗體的基本原理就是從分泌某種鼠單克隆抗體的雜交瘤細胞基因組中分離并鑒定出重排的功能性鼠IgV區基因，經基因重組與人IgC 區基因按一定方式相拼接，克隆到表達載體中構建鼠/人嵌合的輕重鏈基因表達載體，并轉入適當的宿主細胞表達來制備特異性嵌合抗體。 治療性抗體醫學知識培訓43（1）人-鼠嵌合抗體（Human-mouse Chi

26、meri通過構建嵌合抗體，用人C區取代鼠C區，可以較好解決鼠源性單克隆抗體誘發HAMA等不良反應，延長單克隆抗體的半衰期，改善單克隆抗體的藥物動力學。嵌合抗體已經用于抗腫瘤、抗感染、抗自身免疫等疾病的治療，并已顯示出良好的治療效果。嵌合抗體誘發HAMA率仍較高，在導向診斷、導向治療等方面的應用將會受到限制。治療性抗體醫學知識培訓44通過構建嵌合抗體，用人C區取代鼠C區，可以較好解決鼠源性單克嵌合抗體已經用于治療黑色素轉移瘤，該抗體含有人IgG1鏈C區與鼠V區14.18，可特異識別神經母細胞瘤及黑色素瘤表面的GD2糖脂。大部分患者癥狀得到完全或部分緩解，也出現了一些副作用，如關節痛、瘙癢、短時瞳

27、孔反應消失等（Saleh 1992）。一些嵌合抗體分別用于胰腺癌、結腸癌、乳腺癌、卵巢癌、骨髓瘤、急性白血病等的治療，證明嵌合抗體有較好的抗腫瘤活性。 治療性抗體醫學知識培訓45嵌合抗體已經用于治療黑色素轉移瘤，該抗體含有人IgG1鏈C（2）改型抗體（Human ization Antibody人源化Ab）又稱人源化抗體，盡管絕大多數HAMA反應是針對C區的，但有些單克隆抗體如OKT3用于人體時，其HAMA反應則主要是針對V區的，如果再把嵌合抗體的鼠FR區替換成人FR區，則可能減少單克隆抗體的免疫原性。研究指出，抗體與抗原結合的特異性和親和力主要取決于其V區的6個互補CDR區(互補Ag決定區)

28、。 治療性抗體醫學知識培訓46（2）改型抗體（Human ization Antibody 如果把人單克隆抗體的CDR區置換成鼠單克隆抗體CDR區，這樣的重組抗體的人源化可達97%，在保留鼠源單克隆抗體特異性與親和力的同時，又可大大降低單克隆抗體的免疫原性，發揮更佳療效。但是，由于人源化抗體的構建需要替換CDR區，而且還得預先得到抗體基因序列，技術相當復雜.治療性抗體醫學知識培訓47 如果把人單克隆抗體的CDR區置換成鼠單克隆抗體CDR區，這抗腫瘤治療:人源化抗CDw52抗體用于治療兩例非何杰金氏淋巴瘤，43天后仍未發生HAHA反應，血液及骨髓中的淋巴瘤細胞全部消失，脾腫大消退，且不抑制骨髓的

29、正常增殖，在治療白血病的臨床試驗中表明，抗體無明顯的毒性及抗原性。 治療性抗體醫學知識培訓48抗腫瘤治療:治療性抗體醫學知識培訓48抗類風濕性關節炎: 人源化抗體可用于RA的臨床治療，但具有輕度到中度的毒性，且只能短暫改善RA癥狀，說明尚需進一步的改進。 治療性抗體醫學知識培訓49抗類風濕性關節炎: 治療性抗體醫學知識培訓49抗移植反應:人源化抗體，包括IL2T，抗CD3等抗體已經用于抗移植反應這方面的治療。抗IL2R人源化抗體抗-Tac-H 用于食蟹猴異體心臟移植，表明抗-Tac -H是一種較理想的抗排斥反應物，CD3抗體也同樣具有抗移植反應的作用。治療性抗體醫學知識培訓50抗移植反應:治療

30、性抗體醫學知識培訓50抗病毒:人源化抗HSV gB及gD糖蛋白抗體的親和力，中和HSV以及細胞保護力等明顯高于其親本單克隆抗體，如人源化的抗RSV抗體RSHZ19。保護性明顯優于人免疫血清球蛋白。 治療性抗體醫學知識培訓51抗病毒:治療性抗體醫學知識培訓51抗TNF:人源化抗TNF-抗體Mab780具有部分中和TNF-能力，并能競爭性拮抗其親本單克隆抗體或嵌合抗體對TNF-的結合。抗過敏反應:人源化抗IgE MaE11抗體已經顯示了這方面的能力。 治療性抗體醫學知識培訓52抗TNF:治療性抗體醫學知識培訓522.小分子抗體（Small Molecular Ab）完整的抗體分子，相對分子質量較大

31、，難以穿過血管壁，影響了靶部位對其的攝取。特別是腫瘤細胞，血供本來就不豐富，對抗體的攝取量就更少了。因此對抗體分子進行改造，使之成為小分子抗體。小分子抗體可分為Fab抗體、單鏈抗體、單域抗體、超變區多肽等四種。 治療性抗體醫學知識培訓532.小分子抗體（Small Molecular Ab）治療性（1）Fab抗體 抗體的Fab段由重鏈V區（VH）及CH1功能區與輕鏈間以二硫鍵形式連接而成，主要發揮抗體的抗原結合功能。Fab抗體是對Fab段進行改造而獲得的基因工程抗體。即將抗體分子的重鏈VH區和CH1功能區的cDNA與輕鏈完整的cDNA連接在一起，克隆到適當的表達載體后，在大腸桿菌等宿主中表達出

32、有特異性抗原結合能力的Fab抗體。Fab抗體大小只有完整IgG的1/3。下面介紹幾個已應用于臨床試驗的治療性Fab抗體。 治療性抗體醫學知識培訓54（1）Fab抗體治療性抗體醫學知識培訓54抗地高辛Fab抗體 : 具有明顯的抗地高辛中毒作用，可用于洋地黃中毒患者，可恢復房室傳導阻滯。抗去郁敏Fab抗體: 在去郁敏（desipramine,DMI）心肌中毒的小鼠模型中應用羊抗去郁敏Fab后，可明顯改善QRS間隙時間及心率，而且大劑量的效果更佳。治療性抗體醫學知識培訓55抗地高辛Fab抗體 : 治療性抗體醫學知識培訓55抗血小板GPIIbII/IIIa受體Fab抗體： 用不同劑量的抗血小板GPII

33、bIIIa受體Fab m7E3抗體治療穩定型心絞痛患者，發現Fab抗體以依賴性方式抑制血小板凝聚。抗HSV Fab抗體： 抗HSV Fab19可特異識別多株不同的HSV-1及HSV-2.有100%的中和作用。治療性抗體醫學知識培訓56抗血小板GPIIbII/IIIa受體Fab抗體：治療性抗體醫（2）單鏈抗體(Single chain Ab)在重鏈V區cDNA3端（VH端）與輕鏈V區cDNA5端（VL端）之間，用一寡聚核苷酸接頭（linker，14-25個aa為宜）連接成單鏈可變區基因片段，再與相應的載體體外重組，轉化至受體細胞，表達出一具有抗原結合能力的單鏈抗體多肽，其大小只為完整抗體的1/6

34、。應用現狀簡介如下：治療性抗體醫學知識培訓57（2）單鏈抗體(Single chain Ab)治療性抗體醫放射免疫療法 放射性免疫療法的原理與體內成像相似，必須有足夠量的放射性標ScFv（單鏈可變區片段）定位于靶部位，達到發揮放射性治療的水平。ScFv的快速清除使非結合的放射性標記ScFv迅速排出，這也是ScFv有別與Fab片段的重要優點之一。 治療性抗體醫學知識培訓58放射免疫療法 治療性抗體醫學知識培訓58免疫毒素治療 ScFv免疫毒素的細胞毒作用有時比化學合成的免疫毒素高15100倍以上，其他效應功能區可與ScFv-毒素融合，加強靶細胞的殺傷作用。治療性抗體醫學知識培訓59免疫毒素治療治

35、療性抗體醫學知識培訓59體內藥物解毒作用 由于ScFv的清除率比Fab快，因此ScFv可能具有更強的解毒作用，如26-10ScFv可用于治療地高辛中毒。 ScFv作為小分子抗體，保留了親本單克隆抗體結合抗原的特異性，又使其抗原性大大降低，其藥物動力學優于Fab抗體或IgG等完整抗體。ScFv相對分子質量很小，能有效進入完整抗體無法到達的靶部位，如病毒的“峽谷”部位及腫瘤內部ScFv。 治療性抗體醫學知識培訓60體內藥物解毒作用 治療性抗體醫學知識培訓60VHcDNA3端VLcDNA5端 +寡核苷酸 linker 重組DNA + 分子載體（vector） 限制酶連接酶體外重組DNA分子 轉化E.

36、coli表達ScAb 單鏈抗體的制備流程圖治療性抗體醫學知識培訓61VHcDNA3端+寡核苷酸 linker 重組DNA （3）單域抗體（Single domain Ab）抗體結合抗原主要由V區決定，只含有V區基因片段表達的小分子抗體，即只有VH 或VL 一個功能結構域，也能保持原單克隆抗體的特異性。這種小分子就稱為單域抗體（single domain antibody），其相對分子質量僅為完整抗體分子的1/12，故也稱之為小抗體。 治療性抗體醫學知識培訓62（3）單域抗體（Single domain Ab）治療性抗體 單域抗體僅有一個結構域，制備相當簡單，表達出有活性的抗體片段，因此也不失為

37、一種有良好應用前景的基因工程抗體。 治療性抗體醫學知識培訓63 單域抗體僅有一個結構域，制備相當簡單，表達與Fab、ScFv相比，單域抗體的相對分子質量更小，更容易穿過靶組織，可以阻斷病毒表面的“峽谷”部位，加強對實體瘤的滲透，得到分辨率更高的成像圖譜。但由于VH單域抗體不含有VL片段，VH的疏水面暴露較大面積，致使其抗原親和力大幅度下降，非特異性吸附有所增加，因此將單域抗體作為一種治療性抗體應用還有許多問題要解決。 治療性抗體醫學知識培訓64與Fab、ScFv相比，單域抗體的相對分子質量更小，更容易穿（4）超變區多肽（hypervariable region polypeptide）抗體結合

38、抗原都要通過CDR來實現，因此CDR是抗體結合抗原的最小結構單位。經晶體結構等分析，發現抗體分子中6個CDR所起的作用是不同的。可以設計出那些在抗原識別及親和力方面有重要意義的CDR多肽，直接用于診斷或治療，可望獲得理想的結果。這種只含有一個CDR多肽的抗體，就稱之為超變區多肽（hypervariable region peptide）。 治療性抗體醫學知識培訓65（4）超變區多肽（hypervariable region 超變區多肽的氨基酸序列與CDR區完全一致，大小只有16-30個氨基酸，相對分子質量很小，對組織細胞具有極強的穿透性，能達到其他抗體不能到達的部位。所制備的87、92、6Mc

39、Ab VH功能區的CDR2多肽，其特異性與親代抗體相似，能與某些細胞表面的呼腸孤病毒III型受體有效結合，使該受體表達下降，并抑制細胞內DNA的合成。 治療性抗體醫學知識培訓66超變區多肽的氨基酸序列與CDR區完全一致，大小只有16-30 超變區多肽可用同位素、熒光素標記或與毒素、藥物等結合，用于疾病的診斷及治療，已經用于臨床檢測腫瘤。 應該看到，由于只含有一個CDR區，它的結合抗原能力是不完全及不穩定的，其親和力及非特異性吸附都可能明顯增加，相對分子質量極小，在體內相當不穩定，可能還沒有完全發揮其生物學效應時已被清除。 治療性抗體醫學知識培訓67 超變區多肽可用同位素、熒光素標記或與毒素、藥

40、3. 特殊類型的基因工程抗體（special type ofgene engineering Ab）根據構建方式的不同主要分為三種： 雙特異性抗體； 免疫黏連素； 催化抗體。 治療性抗體醫學知識培訓683. 特殊類型的基因工程抗體（special type of（1）雙特異性抗體（Bispecific Ab，BsAb）天然的抗體分子為雙價單特異性，如果對天然的抗體分子進行改造，把其他的效應物質如毒素、酶、細胞因子、受體分子通過一定方法與兩種雜交抗體Fab片段或V區（VH與VL）連接起來，使之即可與靶細胞結合，又可介導其他一些效應功能，從而最大限度地殺傷靶細胞。這種具有雙特異性的抗體分子就稱為雙

41、特異性抗體或雙功能抗體。治療性抗體醫學知識培訓69（1）雙特異性抗體（Bispecific Ab，BsAb）治BsAb（雙特異性抗體）是基因工程抗體研究的重點，已經構建了大量的BsAb，在基礎研究、臨床診斷、治療等方面發揮了重要的作用。 治療性抗體醫學知識培訓70BsAb（雙特異性抗體）是基因工程抗體研究的重點，已經構建了抗腫瘤介導活化的T淋巴細胞。介導巨噬細胞的腫瘤免疫療法。除了介導腫瘤細胞與效應細胞的結合外，BsAb還可用于向腫瘤細胞輸送免疫毒素。BsAb還用于介導其他藥物的腫瘤殺傷作用。治療性抗體醫學知識培訓71抗腫瘤治療性抗體醫學知識培訓71抗血栓形成 通過化學交聯物制備完整抗纖維蛋白

42、單克隆抗體與抗組織纖維蛋白酶原激活物抗體（抗tPA）BsAb。在體內、外均能有效地介導纖維蛋白酶原激活物與纖維血栓的結合，通過特異聚集tPA于血凝塊處，在明顯減少tPA量的情況下誘發了其強有力的治療效應，可以對抗血栓形成，同時也避免纖維蛋白原的溶解及出血的副作用。抗感染作用 BsAb一樣適用于介導病原體的代謝。 治療性抗體醫學知識培訓72抗血栓形成治療性抗體醫學知識培訓72BsAb構建法：化學交聯法：SPDP（琥珀酰胺吡啶二硫酚丙酸）隨機交聯2個Ig分子表面上的巰基構建出雙功能Ab。生物學法（雜種雜交瘤法）：分泌McAb的雜交瘤C分泌另一種Ab的脾C融合 雜種-雜交瘤C分泌雜種Ab2種親代Ab

43、治療性抗體醫學知識培訓73BsAb構建法：分泌McAb的雜交瘤C融合 雜種-雜交瘤gene工程法：構建出的小分子雙特異性Ab（SCFV）2（雙功能Ab）將不同Ab的VH和VL區的gene用接頭（Linker）連接，生成原Ab的分子內配對（不能形成鏈內的分子配對）Bs Ab（SCFV）2。治療性抗體醫學知識培訓74gene工程法：構建出的小分子雙特異性Ab（SCFV）2（2）免疫黏連素（Immunoadhesin） 人細胞受體或黏附分子等基因通過一定的方式與抗體的恒定區gene（主要是Fc段）的N端連接起來，在真核細胞中表達出正確折疊的融合抗體樣蛋白質分子，這種分子可同時發揮抗體的效應功能及其他

44、效應功能。與雙特異性抗體不同的是，免疫黏連素由于不含有抗體的Fab段，但可發揮抗體的特異性效應功能，還含有細胞受體的結合位點，可特異性與受體陽性細胞高親和結合，發揮新的效應功能。 治療性抗體醫學知識培訓75（2）免疫黏連素（Immunoadhesin）治療性抗體醫學優點：親和力強；半衰期長；大大隆低了其工作濃度；減少非特異副作用及HAMA發生率，應用上比親本單克隆抗體更為安全可靠。 治療性抗體醫學知識培訓76優點：治療性抗體醫學知識培訓76（3）催化抗體（Catalytic Ab or Ab Enzyme）抗體能與抗原特異結合，酶也能與其底物特異結合，但這兩種結合過程本質不同。天然的抗體不具有

45、酶結合活性，而酶則無抗原結合能力。如果能人工設計一類新型蛋白質，使之同時具有抗原結合的專一性及催化底物的特異性，這種高效的抗體催化劑將可能應用于化學、生物學、臨床醫學等領域，為生物催化提供新的理論基礎. 治療性抗體醫學知識培訓77（3）催化抗體（Catalytic Ab or Ab Enz根據免疫學及生物化學的基本原理，利用基因工程技術，目前已經成功制備了這類催化抗體或抗體酶。抗體酶的高效催化特性及位點特異性蛋白裂解酶活性為臨床疾病治療提供了新的途徑，并非常有可能成為腫瘤導向治療的新方法。治療性抗體醫學知識培訓78根據免疫學及生物化學的基本原理，利用基因工程技術，目前已經成基因工程催化抗體的構

46、建是通過在輕鏈V區中插入能與金屬離子結合的氨基酸序列，再與重鏈V區重組，這種重組抗體的重鏈V區可識別抗原并選擇性結合底物，輕鏈則可通過促進底物反應過渡態的形成而發揮催化作用。 治療性抗體醫學知識培訓79基因工程催化抗體的構建是通過在輕鏈V區中插入能與金屬離子結合4.人源性抗體（Human Ab）由于鼠源性抗體治療應用中存在著程度不一的人抗鼠的Ab的HAMA反應，由于人-人雜交瘤的不穩定等缺點使得通過傳統雜交瘤技術分離高親和力的穩定人抗體克隆變得十分困難。近年來，創建了噬菌體抗體庫技術和基因敲除、置換技術，并利用這兩種技術成功地制備了完全人源化的抗體片段及全抗。 治療性抗體醫學知識培訓804.人

47、源性抗體（Human Ab）治療性抗體醫學知識培訓80（1）噬菌體抗體庫（phage Ab Library） 利用基因工程的方法可將全套人抗體重鏈和輕鏈V區基因克隆出來，并在噬菌體表面表達、分泌，經篩選后獲得特異性抗體，這種技術稱為噬菌體抗體庫(phage antibody library)，所構建的抗體庫稱為全套抗體庫（repertoire antibody）或組合抗體庫（combinatorial antibody library）。 治療性抗體醫學知識培訓81（1）噬菌體抗體庫（phage Ab Library）治療治療性抗體醫學知識培訓82治療性抗體醫學知識培訓82基本原理 該技術以噬

48、菌體為載體，將抗體基因（Fab或ScFv基因等）與噬菌體編碼的外殼蛋白（CP）或（CP）相連，在噬菌體表面以抗體-外殼蛋白融合蛋白的形式表達。經輔助病毒感染后，借助CP的信號肽穿膜作用，進入宿主細胞的外周基質，在正確折疊后被包裝于噬菌體尾部，隨后攜帶有表達載體的宿主菌就會釋放出帶有抗體片段噬菌體顆粒。可以特異識別抗原，又能感染宿主進行再擴增，因此可以采用類似于親和層折原理從噬菌體抗體庫中篩選出特異性抗體。 治療性抗體醫學知識培訓83基本原理治療性抗體醫學知識培訓83 1990年Mullinax等首次從受破傷風毒素免疫的供者外周血B細胞中組建了人抗體庫，容量達107，篩選出10株抗TT單抗。這是

49、首例用抗體庫技術獲得的全人源化抗體，開創了單抗制備的新紀元。 治療性抗體醫學知識培訓84 1990年Mullinax等首次從受破傷風毒噬菌體抗體庫技術與傳統的雜交瘤技術相比具有明顯的優越性：簡便易行，節省時間；篩選的容量大，用雜交瘤技術只能在數月內篩選數千個克隆，而噬菌體抗體庫技術則可以數周內篩選出106-108個克隆；抗體庫技術直接得到抗體基因，避免了雜交瘤細胞克隆不穩定的缺點；抗體庫抗體可用原核細胞表達，無需組織培養，可大大降低單克隆抗體生產的成本。噬菌體抗體庫技術在不久在將來將有可能取代雜交瘤技術。治療性抗體醫學知識培訓85噬菌體抗體庫技術與傳統的雜交瘤技術相比具有治療性抗體醫學知識（2

50、）Xenomouse（異源性或異基因鼠）產生的人源性抗體 噬菌體抗體庫制備的抗體通常為Fab片段或ScFv抗體，由于沒有Fc段，親和力受到極大影響，人們試圖通過基因工程的手段來制備人源性抗體全抗。治療性抗體醫學知識培訓86（2）Xenomouse（異源性或異基因鼠）產生的人源性抗體 1997年Abgenix公司在這方面取得了重大突破，研制成功了Xenomouse，利用這種小鼠可制備高親和力的人源性抗體全抗。原理就是：將小鼠的全套抗體基因去除，同時將人的大部分輕鏈、重鏈基因插入到小鼠的染色體當中，這樣用抗原刺激小鼠時就可以發生人抗體基因的重排，從而產生人源性抗體（Mendez1997）。 治療性

51、抗體醫學知識培訓87 1997年Abgenix公司在這方面取得了重第三節 單克隆抗體（McAb）1986年許多研究人員和公司花費了巨大的人力、物力和財力進行了治療性抗體的研制和開發，使治療性抗體的發展達到高潮。如今單克隆抗體再次成為生物技術研發的熱點課題。記錄在案的Mabs（雙特異鼠Ab）至少有69種。治療性抗體醫學知識培訓88第三節 單克隆抗體（McAb）治療性抗體醫學知識培訓88大部分的Mabs是為治療癌癥而設計的，這些精心研制的抗體可識別出癌癥細胞所顯示的抗原；另一部分的Mabs是為了治療多發性硬化、類風濕性關節炎和其他一些疾病而設計的。另外，甚至完全人源化的Mabs也正在開發之中。 治

52、療性抗體醫學知識培訓89大部分的Mabs是為治療癌癥而設計的，這些精心研制的抗體可識稱為17-1A的Mab已在德國獲準上市，這是第一種用以治療癌癥的Mab。最早獲得美國FDA批準上市的治療性單抗是抗CD3單抗和Cpb/a單抗。治療性抗體醫學知識培訓90稱為17-1A的Mab已在德國獲準上市，這是第一種用以治療癌我國自20世紀80年代開始進行治療性抗體的研究和開發，經過10多年的努力，特別是近5年來，治療性抗體有了重大的進展，到目前為止已有幾種治療性單抗獲得國家批準進入臨床試驗。馬文煜教授及其課題組經過9年艱辛探索，在國內外首次將流行性乙型腦炎單克隆抗體用于臨床治療，并成功地建立了猴體乙腦模型及

53、治療實驗，作為國家I類新藥已通過國家衛生部新藥審評，進入了期臨床試驗。治療性抗體醫學知識培訓91我國自20世紀80年代開始進行治療性抗體的研究和開發，經過1細胞工程中心陳志南主任開發的肝癌單克隆抗體導向治療劑131I標記的Hab18及131I標記的酶解片段F（ab）2作為國家I類新藥均獲得國家批準，進入了期臨床試驗。 治療性抗體醫學知識培訓92細胞工程中心陳志南主任開發的肝癌單克隆抗體導向治療劑131I現將美國正在開發的治療性抗體列表如下：名稱 屬性 研制單位 用途開發現狀2B1雙特異鼠MabNational Cancer Institute 乳腺癌/期4197X-RA免疫毒素Houston

54、Biotech預防繼發性白內障期治療性抗體醫學知識培訓93現將美國正在開發的治療性抗體列表如下：名稱 屬性 研制單位 治療性抗體醫學知識培訓培訓課件AL-901抗人IgETanox Biosystems過敏性疾病，包括對過敏性鼻炎和哮喘期ALG-991嵌合MabAllergene 有毒常春藤臨床試驗Herceptin抗-HER-2人源化MabGenetech乳腺癌上市治療性抗體醫學知識培訓95AL-901抗人IgETanox Biosystems過敏性抗IgE人源化MabGenetech哮喘期Avicidin Mab結合物NeoRx各種實體瘤期BiostentNeoRx消除血管成形術后血管痙攣

55、 期RB96阿霉素結合物Bristol-Myers Squibb癌癥期BTI-322MabMedImmune，BioTransplant急性腎排斥，移植物抗宿主病/期治療性抗體醫學知識培訓96抗IgE人源化MabGenetech哮喘期AvicidinC225抗EGFR嵌合MabImClone System表皮生長因子受體陽性癌癥期Centara嵌合抗CD4抗體Centocor風濕性關節炎，T細胞淋巴瘤期Cen TNF 嵌合抗CD4抗體Centocor風濕性關節炎，炎性腸道疾病期CMA-676Wyeth-Ayerst Lab復發的急性髓性白血病期CMB-401Wyeth-Ayerst Lab卵巢

56、癌期治療性抗體醫學知識培訓97C225抗EGFR嵌合MabImClone System表皮Corsevin M 12D10-FabFab抗體Centocor，CorvasPTCA的溶血栓并發癥，分散血管內凝血期E5MabPizer，XOMA革蘭氏陰性膿毒癥期Enlimomab抗ICAM-1 MabBochringer Ingelhein中風熱損傷/期期Hu23F2G 重組人源化單抗ICOS 出血性休克多發性硬化期期治療性抗體醫學知識培訓98Corsevin M 12D10-FabFab抗體Cento人抗乙肝抗體工程的全-B抗體Protein Design Labs因慢性乙肝炎感染引起的晚期腎病的肝移植患者和慢性活動期乙型肝炎患者 /期IDEC-Y2B8IDEC制藥公司 非何杰金氏B-細胞淋巴瘤期IDEC-InB8IDEC制藥公司非何杰金氏B-細胞淋巴瘤期治療性抗體醫學知識培訓99因慢性乙肝炎感染引起的晚期腎病的肝移植患者和慢性活動期乙型肝IDEC-Y2B8IDEC制藥公司非何杰金氏B-細胞淋巴瘤期Immu RAIT-CEAII131-完整的IgGImmunomedics結直腸癌期Immu RAIT-LL2I131-完整的IgGImmunomedics非何杰金氏B-細胞淋巴瘤期L54565Pharmacia and Upjohn結直腸癌和胰腺癌期LYM