单克隆抗体 (mAb) 是肿瘤学、自身免疫性疾病和传染病靶向治疗的有用疗法。治疗性 mAb 的主要区别之一是那些被标记为“完全人源”和“人源化”的抗体。两者都严重依赖动物模型(主要是小鼠)和基因工程技术来实现其治疗特性。
全人源 mAb:基因工程在工作中
全人 mAb 来源于携带人免疫球蛋白基因的转基因小鼠。该过程首先用靶抗原对这些转基因小鼠进行免疫接种,靶抗原可能是与疾病通路相关的蛋白质。在小鼠的免疫系统产生针对抗原的抗体后,负责抗体的基因序列被分离出来并设计用于治疗。然后使用中国仓鼠卵巢 (CHO) 细胞产生大量这些抗体。
转基因小鼠通过提供人源化免疫系统环境提供独特的优势。这使得抗体能够进行自然的免疫多样化和选择,类似于在人体中,由于其高亲和力和低免疫原性,从而产生适合治疗用途的高效抗体。
人源化 mAb:小鼠和人成分
另一方面,人源化 mAb 从野生型小鼠开始,该小鼠携带其天然小鼠免疫球蛋白基因。这些小鼠的免疫方式类似,但所得抗体不能立即适合人类使用,因为它们完全是小鼠来源的。为了构建人源化 mAb,将互补决定区 (CDR)(抗体中与靶标结合的部分)移植到人抗体支架上。所得杂交抗体包含人框架区域,但保留了负责抗原结合的小鼠衍生区域。
抗药抗体 (ADA) 及其影响
全人源和人源化 mAb 的一个关键问题是患者患上 ADA 的可能性。ADA 可以中和治疗性 mAb,降低其疗效或引起不良反应。抗体的整体序列、糖基化模式和患者特异性免疫反应等因素都在引发 ADA 中发挥作用。
超越亲和力的工程设计:优化生物物理特性
虽然 mAb 开发的大部分重点历来都集中在抗原结合亲和力上,但其他分子性状现在也受到关注。现代分子工程允许优化抗体的结合强度以外的其他功能。例如,开发人员可以提高 mAb 的稳定性,延长其保质期,使其对制造过程更具弹性。同样,通过微调抗体与免疫系统的相互作用来降低免疫原性,通常针对 CDR 以外的区域,例如恒定 (Fc) 区域。
负责介导与免疫细胞和免疫系统其他成分相互作用的 Fc 区域也可以被改造以改善治疗结果。例如,改变该区域的糖基化模式可以增强抗体的半衰期或调节其效应功能,例如抗体依赖性细胞毒性 (ADCC)。这些功能改进对于创造不仅有效结合,而且表现出最佳治疗活性且副作用最小的 mAb 至关重要。
引用:
- Lotus Mallbris, Davies, J., Glasebrook, A., Tang, Y., Wolfgang Glaesner, & Nickoloff, B. J. (2016).全人源和人源化单克隆抗体的分子见解:有什么区别,皮肤科医生应该关心吗?临床与美容皮肤病学杂志,9(7),13。https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5022998/