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第４３卷㊀第２期２０２４年㊀４月北京生物医学工程ＢｅｉｊｉｎｇＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ ４３㊀Ｎｏ ２Ａｐｒｉｌ㊀２０２４㊃综㊀述㊃基金项目：重庆市自然科学基金（２００９ｂｂ５０４０）资助作者单位：１㊀重庆市第六人民医院（重庆㊀４０００６０）２㊀重庆市红十字会医院（江北区人民医院）（重庆㊀４０００２０）通信作者：宋关君，副主任医师㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｓｏｎｇ９９７３＠１２６ ｃｏｍＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４信号轴在ＭＳＣｓ修复损伤组织中作用的研究进展杨凌霄１㊀宋关君２摘㊀要㊀骨髓间充质干细胞（ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓ，ＭＳＣｓ）具有自我更新和多向分化潜能，在损伤组织修复中起着重要作用㊂基质细胞衍生因子－１（ｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｆａｃｔｏｒ⁃１，ＳＤＦ⁃１）／ＣＸＣ趋化因子受体４（ＣＸＣｃｈｅｍｏｋｉｎｅｒｅｃｅｐｔｏｒ４，ＣＸＣＲ４）信号轴是由ＳＤＦ⁃１与其受体ＣＸＣＲ４相互作用构成的耦联分子对，能够进行细胞间信号转导㊁诱导细胞的定向迁移，参与细胞的多种生物学过程㊂研究证实，ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４信号轴在ＭＳＣｓ参与心肌缺血㊁肾脏病变㊁骨组织损伤等损伤组织修复过程中有重要的促趋化和增殖的作用㊂本文简要介绍了ＳＤＦ⁃１和ＣＸＣＲ４的分子结构，重点阐述了ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４信号轴在ＭＳＣｓ参与相关损伤组织修复中的作用，归纳总结了该领域的研究进展，并展望了该领域未来的发展方向，为深入理解ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４信号轴及其在ＭＳＣｓ参与组织损伤修复过程中的作用提供理论基础，也为临床上更好地将ＭＳＣｓ应用于损伤组织修复提供参考㊂关键词㊀基质细胞衍生因子－１；ＣＸＣ趋化因子受体４；间充质干细胞；组织损伤；组织修复ＤＯＩ：１０ ３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－３２０８ ２０２４ ０２ ０１４．中图分类号㊀Ｒ３１８㊀㊀文献标志码㊀Ａ㊀㊀文章编号㊀１００２－３２０８（２０２４）０２－０２０５－０６本文著录格式㊀杨凌霄，宋关君．ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４信号轴在ＭＳＣｓ修复损伤组织中作用的研究进展［Ｊ］．北京生物医学工程，２０２４，４３（２）：２０５－２１０．ＹＡＮＧＬｉｎｇｘｉａｏ，ＳＯＮＧＧｕａｎｊｕｎ．ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｔｈｅｒｏｌｅｏｆＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４ｓｉｇｎａｌａｘｉｓｉｎＭＳＣｓｒｅｐａｉｒｉｎｇｉｎｊｕｒｅｄｔｉｓｓｕｅｓ［Ｊ］．ＢｅｉｊｉｎｇＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２４，４３（２）：２０５－２１０．ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｔｈｅｒｏｌｅｏｆＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４ｓｉｇｎａｌａｘｉｓｉｎＭＳＣｓｒｅｐａｉｒｉｎｇｉｎｊｕｒｅｄｔｉｓｓｕｅｓＹＡＮＧＬｉｎｇｘｉａｏ１，ＳＯＮＧＧｕａｎｊｕｎ２１㊀ＴｈｅＳｉｘｔｈＰｅｏｐｌｅ ｓＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ㊀４０００６０；２㊀ＴｈｅＲｅｄＣｒｏｓｓＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇ（ＪｉａｎｇｂｅｉＤｉｓｔｒｉｃｔＰｅｏｐｌｅ ｓＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇ），Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ㊀４０００２０Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＳＯＮＧＧｕａｎｊｕｎ（Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｓｏｎｇ９９７３＠１２６ ｃｏｍ）ʌＡｂｓｔｒａｃｔɔ㊀Ｂｏｎｅｍａｒｒｏｗ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓ（ＭＳＣｓ）ｈａｖｅａｓｅｌｆ⁃ｒｅｎｅｗａｌｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｍｕｌｔｉｌｉｎｅａｇｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌ，ａｎｄｐｌａｙａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅｒｅｐａｉｒｏｆｉｎｊｕｒｅｄｔｉｓｓｕｅ．Ｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｆａｃｔｏｒ⁃１（ＳＤＦ⁃１）／ＣＸＣｃｈｅｍｏｋｉｎｅｒｅｃｅｐｔｏｒ４（ＣＸＣＲ４）ｓｉｇｎａｌａｘｉｓｉｓａｃｏｕｐｌｅｄｍｏｌｅｃｕｌａｒｐａｉｒｆｏｒｍｅｄｂｙｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＳＤＦ⁃１ａｎｄＣＸＣＲ４，ｗｈｉｃｈｃａｎｃａｒｒｙｏｕｔｓｉｇｎａｌｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ，ｉｎｄｕｃｅｃｅｌｌｍｉｇｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｐａｒｔｉｃｉｐａｔｅｉｎａｖａｒｉｅｔｙｏｆｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆｃｅｌｌｓ．ＳｔｕｄｉｅｓｈａｖｅｃｏｎｆｉｒｍｅｄｔｈａｔＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４ｓｉｇｎａｌａｘｉｓｐｌａｙｓａｐｉｖｏｔａｌｒｏｌｅｉｎｐｒｏｍｏｔｉｎｇｃｈｅｍｏｔａｘｉｓａｎｄｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎｉｎＭＳＣｓ⁃ｍｅｄｉａｔｅｄｔｉｓｓｕｅｒｅｐａｉｒｏｆｍｙｏｃａｒｄｉａｌｉｓｃｈｅｍｉａ，ｋｉｄｎｅｙｄｉｓｅａｓｅ，ａｎｄｂｏｎｅｔｉｓｓｕｅｉｎｊｕｒｙａｎｄｓｏｏｎ．ＴｈｉｓｒｅｖｉｅｗｐａｐｅｒｂｒｉｅｆｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＳＤＦ⁃１ａｎｄＣＸＣＲ４，ｔｈｅｎｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｒｏｌｅｏｆＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４ｓｉｇｎａｌａｘｉｓｉｎＭＳＣｓ⁃ｍｅｄｉａｔｅｄｒｅｐａｉｒｏｆｒｅｌａｔｅｄｉｎｊｕｒｅｄｔｉｓｓｕｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｗｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｔｈｅｆｕｔｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｉｎｔｈｉｓｆｉｅｌｄ．ＴｈｉｓｒｅｖｉｅｗｐｒｏｖｉｄｅｓａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｂｅｔｔｅｒｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４ａｘｉｓａｎｄｉｔｓｒｏｌｅｉｎＭＳＣｓ⁃ｍｅｄｉａｔｅｄｔｉｓｓｕｅｒｅｐａｉｒ，ａｎｄｂｒｉｎｇｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｂｅｔｔｅｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＭＳＣｓｉｎｔｉｓｓｕｅｒｅｐａｉｒｉｎｃｌｉｎｉｃ．ʌＫｅｙｗｏｒｄｓɔ㊀ｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｆａｃｔｏｒ⁃１；ＣＸＣｃｈｅｍｏｋｉｎｅｒｅｃｅｐｔｏｒ４；ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌ；ｔｉｓｓｕｅｉｎｊｕｒｙ；ｔｉｓｓｕｅｒｅｐａｉｒ０㊀引言骨髓间充质干细胞（ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓ，ＭＳＣｓ）是一类多能成体干细胞，在特定环境条件下可分化为成骨细胞㊁软骨细胞㊁脂肪细胞等多种细胞㊂除具有易于分离获取㊁体外增殖能力强㊁不涉及伦理㊁低免疫原性等特点外，ＭＳＣｓ还具有趋化㊁迁移特性，在损伤组织的修复中起着重要作用［１］㊂基质细胞衍生因子－１（ｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｆａｃｔｏｒ⁃１，ＳＤＦ⁃１）主要由骨髓基质细胞和不成熟的成骨细胞分泌，是一种对免疫细胞有趋化作用且相对分子量较小的趋化因子蛋白㊂ＳＤＦ⁃１又叫前Ｂ细胞生长刺激因子（ｐｒｅ⁃Ｂ⁃ｃｅｌｌｇｒｏｗｔｈｓｔｉｍｕｌａｔｉｎｇｆａｃｔｏｒ，ＰＢＳＦ），在分类上归为趋化因子ＣＸＣ亚组，系统命名为ＣＸＣＬ１２（ＣＸＣｃｈｅｍｏｋｉｎｅｌｉｇａｎｄ１２），有ＳＤＦ⁃１α和ＳＤＦ⁃１β两个异构体，其Ｎ－末端是绑定和激活趋化受体的主要功能区，具有７个耦合到Ｇ蛋白上的跨膜结构域［２］㊂ＣＸＣ趋化因子受体４（ＣＸＣｃｈｅｍｏｋｉｎｅｒｅｃｅｐｔｏｒ４，ＣＸＣＲ４）属于一种Ｇ蛋白耦联受体，是目前人们了解最清楚的ＳＤＦ⁃１主要受体，包括７个跨膜螺旋，由３５２个氨基酸组成㊂激活后的ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４信号能够诱导细胞的定向迁移或参与细胞的多种生物学过程，如血管生成㊁造血作用㊁免疫应答㊁炎症响应㊁癌症转移等［３］㊂越来越多的研究发现，ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４轴在组织损伤及修复中起着重要的作用㊂本文主要介绍ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４轴在ＭＳＣｓ参与损伤组织修复中作用的相关研究进展㊂１㊀在ＭＳＣｓ参与心肌梗死修复中的作用心肌梗死（ｍｙｏｃａｒｄｉａｌｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ，ＭＩ）导致的心脏功能失调是当今人类面临的重大健康问题之一，主要表现为长期的肌肉损伤㊁瘢痕形成㊁心脏功能衰退和冠状动脉瞬时堵塞㊂由ＳＤＦ⁃１参与的基于ＭＳＣｓ的细胞疗法是治疗ＭＩ的潜在手段之一［４］㊂在对ＭＩ模型的研究中，Ｔａｎｇ等［５］发现ＳＤＦ⁃１α修饰后的ＭＳＣｓ能够提高成活率并且促进ＭＳＣｓ表达ＳＤＦ⁃１㊁血管内皮生长因子（ｖａｓｃｕｌａｒｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒ，ＶＥＧＦ），进而激活抗凋亡激酶ＥＲＫ和ＡＫＴ信号通路㊂ＳＤＦ⁃１α修饰后的ＭＳＣｓ移植后具有心肌细胞的表型特征（如表达肌钙蛋白Ｔ）和内皮细胞的表型特征（如表达ＣＤ３１）［６］㊂Ｚｈａｎｇ等［７］发现ＭＳＣｓ分泌的ＳＤＦ⁃１能够有效地阻止由于组织部位的缺血导致的心肌细胞死亡，并能够使受损心肌处的胶原Ｉ（ｃｏｌｌａｇｅｎＩ，ＣｏｌＩ）㊁胶原ＩＩＩ（ｃｏｌｌａｇｅｎＩＩＩ，ＣｏｌＩＩＩ）和基质金属蛋白酶２（ｍｅｔａｌｌｏｐｒｏｔｅａｓｅ２，ＭＭＰ２）㊁基质金属蛋白酶９（ｍｅｔａｌｌｏｐｒｏｔｅａｓｅ９，ＭＭＰ９）㊁转化生长因子β（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒ⁃β，ＴＧＦ⁃β）表达降低㊂Ｚｈｕａｎｇ等［８］将ＳＤＦ⁃１注入兔ＭＩ模型中，发现不但ＭＳＣｓ向受伤心肌处的迁移增加，而且受损处的新血管形成能力明显提高㊂采用ＳＤＦ⁃１处理ＭＳＣｓ后再移植，都呈现不同程度的左心室壁厚度增加㊁梗死面积减少㊁毛细血管和小动脉数量增加㊁心室扩张减小等心脏功能改善的现象㊂有研究发现心肌中ＳＤＦ⁃１的表达只在ＭＩ的早期阶段出现㊂将ＭＳＣｓ注射到缺血心肌处后的４ｄ内能够起到改善心肌的效果，而在注射后的８ｄ和１６ｄ观察这种积极的作用消失，与此同时心肌中ＳＤＦ⁃１的表达也很低㊂最近的研究也证实，ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４介导的干细胞动员参与了电针对心肌梗死小鼠的心脏保护作用［９］㊂这些结果提示，ＳＤＦ⁃１是募集ＭＳＣｓ的关键作用因子㊂同时，ＳＤＦ⁃１在ＭＩ的早期阶段表达也提示，在应用ＭＳＣｓ进行ＭＩ治疗中，对患者进行ＭＳＣｓ治疗的最佳时间也是一个不容忽视的问题㊂总的来看，ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４信号轴能促进ＭＳＣｓ向ＭＩ部位定向迁移，迁移到损伤部位的ＭＳＣｓ能阻止心肌细胞凋亡，促进血管生成，对ＭＩ㊃６０２㊃北京生物医学工程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４３卷导致的心脏损伤组织表现出良好的修复作用，但由于ＳＤＦ⁃１在ＭＩ中的表达呈现出时效性，因此，在临床上应用ＭＳＣｓ进行ＭＩ患者治疗中如何确定ＭＳＣｓ治疗的最佳时间以取得更好的疗效还需进一步探究㊂２㊀在ＭＳＣｓ参与肾脏疾病修复中的作用新近的研究发现，ＭＳＣｓ可能通过其旁分泌和自分泌的机制实现对肾脏疾病的修复，包括促有丝分裂㊁抗凋亡㊁抗炎㊁抗纤维化和促血管生成等作用实现，而在此过程中ＭＳＣｓ的分化效果却并不十分明显［１０］㊂ＳＤＦ⁃１能够增强低氧预处理（ｈｙｐｏｘｉｃｐｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ，ＨＰ）后的ＭＳＣｓ对肾脏疾病的治疗作用，包括促进ＭＳＣｓ分泌ＳＤＦ⁃１和其受体ＣＸＣＲ４㊁ＣＸＣＲ７［１１］㊂其中，ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４提高ＭＳＣｓ的趋化性，而ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ７增加迁移后ＭＳＣｓ的成活数量㊂通过建立肾脏疾病模型，Ｔöｇｅｌ等［１２］发现ＳＤＦ⁃１对高表达ＣＸＣＲ４受体的细胞起到重要的募集和归巢作用㊂ＳＤＦ⁃１对肾脏缺血的这种响应是受低氧条件中调节细胞反应的主要转录因子ＨＩＦ⁃１（ｈｙｐｏｘｉａ⁃ｉｎｄｕｃｉｂｌｅｆａｃｔｏｒ⁃１）所调节㊂ＳＤＦ⁃１还能够显著提高ＭＳＣｓ对其他细胞因子的旁分泌作用，比如：诱导血管内皮生长因子（ｖａｓｃｕｌａｒｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒ，ＶＥＧＦ）㊁碱性成纤维细胞生长因子（ｂａｓｉｃ⁃ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒ，ｂ⁃ＦＧＦ）㊁胰岛素样生长因子１（ｉｎｓｕｌｉｎ⁃ｌｉｋｅｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒ，ＩＧＦ⁃１）㊁肝细胞生长因子（ｈｅｐａｔｏｃｙｔｅｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒ，ＨＧＦ）等的分泌㊂另外，ＳＤＦ⁃１也能诱导Ｔ细胞的排斥反应，从而呈现出在受损组织处的抗炎症反应㊂也有研究发现缺血肾脏处自身表达ＳＤＦ⁃１也在一定程度上增加了ＭＳＣｓ向其部位的迁移㊁粘附功能，促进了ＭＳＣｓ对肾脏损伤的修复作用［１３］㊂ＭＳＣｓ定向迁移到损伤部位后，主要以旁分泌和定向分化两种机制实现对损伤组织的修复作用［１］㊂在ＭＳＣｓ参与肾脏损伤组织修复研究中，发现ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４能提高ＭＳＣｓ的趋化性，促进其旁分泌作用，进而展现出促肾脏细胞增殖㊁促血管生成㊁抗凋亡㊁抗炎㊁抗纤维化等系列修复作用，但在该修复过程中ＭＳＣｓ的定向分化作用并不明显［１０］，其原因值得深入探讨㊂在该过程中若能同时发挥ＭＳＣｓ的旁分泌功能和定向分化两种作用，应该会收到更好的修复效果㊂３㊀在ＭＳＣｓ参与骨组织损伤修复中的作用在骨组织工程和骨组织损伤修复领域，提高ＭＳＣｓ向受损组织处的定向募集和归巢能力是一种有效的方法［１４］㊂ＳＤＦ⁃１能够刺激ＭＳＣｓ向异位植入位点的迁移㊂对骨形成蛋白２（ｂｏｎｅｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｔｉｃｐｒｏｔｅｉｎ２，ＢＭＰ２）诱导的ＭＳＣｓ向成骨细胞分化的调节作用也是学者关注的关键问题之一［１５］㊂Ｋｉｔａｏｒｉ等［１６］的研究发现，在骨修复的初期，骨移植处的ＳＤＦ⁃１表达水平增高，进而ＳＤＦ⁃１通过与其受体ＣＸＣＲ４之间的相互作用招募ＭＳＣｓ到达受伤位点，从而加速新骨形成㊂而在ＳＤＦ⁃１诱导ＭＳＣｓ向骨细胞分化方面，有实验研究显示，阻断ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４信号显著降低ＢＭＰ２诱导的ＭＳＣｓ成骨分化中前成骨细胞标志物碱性磷酸酶（ａｌｋａｌｉｎｅｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ，ＡＬＰ）的活性和成熟成骨细胞标志物骨钙蛋白（ｏｓｔｅｏｃａｌｃｉｎ，ＯＣＮ）的合成［１７］㊂其次，在ＭＳＣｓ成骨分化过程中，破坏ＳＤＦ⁃１信号会损害受伤位点处的骨结节矿化㊂阻断ＳＤＦ⁃１信号也抑制ＢＭＰ２诱导的ＭＳＣｓ成骨分化的两个关键因子Ｒｕｎｘ２（ｒｕｎｔ⁃ｒｅｌａｔｅｄｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎｆａｃｔｏｒ⁃２）和Ｏｓｔｅｒｉｘ（Ｏｓｘ）的早期表达［１８］㊂进一步的研究发现，这种影响主要是通过ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４轴对细胞内的Ｓｍａｄ和ＥＲＫ的活性调节来实现的［１９］㊂此外也有研究发现，在含ＢＭＰ２的植入物中添加ＳＤＦ⁃１，可以提高从骨髓中募集骨祖细胞的效率，增加ＢＭＰ２诱导的异位骨的形成［２０］㊂４㊀在ＭＳＣｓ参与脑损伤修复中的作用将ＭＳＣｓ移植到中枢神经系统紊乱的动物模型（如脑卒中）中，ＭＳＣｓ可以向中枢神经受损处募集㊁迁移，并且能够提高神经细胞特异性蛋白的表达，进而提高局部神经系统的功能［２１］㊂Ｋｏｒｔｅｓｉｄｉｓ等［２２］深入探究了其分子机制，发现移植后的ＭＳＣｓ通过自分泌和旁分泌的方式上调ＳＤＦ⁃１及其受体ＣＸＣＲ４的表达，促进自身的增殖和存活㊂Ｓｈｉｃｈｉｎｏｈｅ等［２３］首次直接通过体内ＣＸＣＲ４敲除的小鼠动物模型实验，发现脑卒中区域能够激活星形胶质细胞分泌ＳＤＦ⁃１，ＳＤＦ⁃１与ＭＳＣｓ上表达的ＣＸＣＲ４作用，诱导ＭＳＣｓ向卒中处的迁移㊂迁移后的ＭＳＣｓ又通过自身表达的ＳＤＦ⁃１促进其本身在宿㊃７０２㊃第２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀杨凌霄，等：ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４信号轴在ＭＳＣｓ修复损伤组织中作用的研究进展主大脑处的增殖和成活，通过调动体内的相关修复机制，最终参与神经系统功能的恢复㊂该研究结果揭示了ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４对移植后ＭＳＣｓ存活和增殖的作用机制㊂Ｗａｎｇ等［２４］的研究也发现，ＳＤＦ⁃１α和其受体ＣＸＣＲ４在诱导干细胞向受伤组织处的迁移中发挥的积极作用，并且通过绿色荧光蛋白（ｇｒｅｅｎｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｐｒｏｔｅｉｎ，ＧＦＰ）标记的ＭＳＣｓ发现，在脑卒中损伤中，ＭＳＣｓ的迁移是沿着嗅神经－丘脑和海马－皮质路线这一轨迹进行的㊂在受伤脑组织中，ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４能够诱导ＭＳＣｓ的募集和迁移㊁粘附以及调节造血作用等［２５］㊂同时，由于很多白细胞能够表达ＣＸＣＲ４受体，所以ＳＤＦ⁃１也表现出了抗炎的潜在作用，即ＳＤＦ⁃１能够调动脑卒中处的固有免疫反应［２６］㊂Ｂａｋｏｎｄｉ等［２７］还发现大脑初级神经元中存在以ＳＤＦ⁃１为基础的生存信号，以保护神经前体细胞免受缺氧造成脑部损伤引起的细胞凋亡，证明ＳＤＦ⁃１具有抗凋亡的作用㊂近年来发现，ＳＤＦ⁃１的另一受体ＣＸＣＲ７在这一过程中也发挥重要的作用［２８］，但对其分子机制尚缺乏深入认识㊂因此，ＣＸＣＲ４和ＣＸＣＲ７两种受体在该过程中的作用方式（独立或协同）以及贡献大小等问题都需要进一步明确㊂５㊀在ＭＳＣｓ参与肿瘤微环境重塑中的作用正常组织发生恶变可被视为一种特殊的组织损伤，炎性微环境是肿瘤组织的重要特征之一㊂肿瘤组织能募集ＭＳＣｓ参与肿瘤微环境的重塑，并对肿瘤细胞的生物学行为产生重要影响㊂肿瘤细胞与ＭＳＣｓ之间的交互对话及相互影响成为近年来肿瘤领域的研究热点，但是，目前人们对于ＭＳＣｓ如何参与肿瘤微环境的重塑以及ＭＳＣｓ如何影响肿瘤细胞的生物学行为还缺乏系统认识㊂有研究发现，迁移到肿瘤组织的ＭＳＣｓ对肿瘤细胞的增殖起抑制作用㊂Ｌｕ等［２９］将小鼠骨髓来源ＭＳＣｓ与小鼠肝癌细胞系㊁淋巴瘤及大鼠胰岛瘤细胞系共培养，发现ＭＳＣｓ对鼠瘤的生长起抑制作用，并且抑制效果与ＭＳＣｓ的量成正比㊂Ｋｈａｋｏｏ等［３０］也发现ＭＳＣｓ对卡波西肉瘤的抑制是剂量相关的，提示ＭＳＣｓ对肿瘤细胞的抑制行为可能呈现出剂量依赖关系㊂皮下注射ＭＳＣｓ到黑色素瘤鼠体内发现肿瘤细胞凋亡明显增加，其生长也受到明显抑制［３１］㊂多种细胞因子或趋化因子能促进ＭＳＣｓ向肿瘤组织迁移㊂研究发现，ＭＳＣｓ与肿瘤细胞（或其条件培养基）共培养时，ＭＳＣｓ能高表达ＳＤＦ⁃１，诱导ＭＳＣｓ向肿瘤细胞迁移［３２］㊂相关研究进一步探讨了后续信号的传递，发现ＳＤＦ⁃１激活了信号通路ＪＡＫ２／ＳＴＡＴ３和ＭＡＰＫ，进而活化下游信号ＰＡＸ（ｐａｘｉｌｌｉｎ）和ＮＦ⁃ｋＢ，导致细胞骨架的重排和细胞迁移行为的变化［３３］㊂ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４在诱导ＭＳＣｓ对急性髓性白血病（ａｃｕｔｅｍｙｅｌｏｉｄｌｅｋｅｍｉａ，ＡＭＬ）的修复中也具有重要作用［３４］㊂研究发现，ＡＭＬ患者的外周血中ＳＤＦ⁃１的分泌量有所下降，对ＭＳＣｓ的迁移效率带来不利影响，但ＳＤＦ⁃１的这种不足可以在外源加入ＭＳＣｓ之后得到明显改善［３５］㊂在ＭＳＣｓ参与肿瘤微环境的重塑中，也有研究发现ＭＳＣｓ促进了多种类型肿瘤细胞的增殖㊁侵袭和转移［３６－３７］，或者促进肿瘤血管形成［３８］，提示ＭＳＣｓ对肿瘤细胞的生物学行为呈现双向影响㊂ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４轴在肿瘤的侵袭转移中发挥了重要作用，对其有效干预可能成为肿瘤治疗的新靶点㊂但是，由于ＭＳＣｓ对肿瘤细胞的生物学行为呈现出双向影响效应，因此如果要应用ＭＳＣｓ进行肿瘤患者损伤组织的修复，应该特别警惕ＭＳＣｓ在肿瘤微环境重塑中的负面作用㊂将来的研究工作需进一步深入探究ＭＳＣｓ对肿瘤组织的作用并揭示其分子机制，这样不仅能更好地认识ＭＳＣｓ重塑肿瘤微环境后，肿瘤细胞生物学行为的变化特征，而且能为将ＭＳＣｓ发展成为安全有效的抗肿瘤和损伤组织修复工具提供理论指导㊂６㊀结语ＳＤＦ⁃１及其受体ＣＸＣＲ４构成的ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４轴对细胞的多种生物学行为起着重要调控作用㊂近年来，越来越多的研究证实了ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４轴在ＭＳＣｓ对损伤组织进行修复过程中所扮演的重要角色㊂本文主要总结了ＭＳＣｓ在参与心肌梗死㊁肾脏疾病㊁骨组织损伤㊁脑损伤修复以及肿瘤微环境重塑中的主要生物学效应以及ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４信号轴在该过程中的关键信号介导作用（表１）㊂尽管人们在该领域的研究已取得了不少成果，但目前人们对于ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４轴参与ＭＳＣｓ介导的损伤组织修复的详细分子机制还缺乏系统㊁深入的认识㊂另一㊃８０２㊃北京生物医学工程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４３卷方面，近年的研究发现ＣＸＣＲ７是ＳＤＦ⁃１的另一受体㊂对于ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ７在ＭＳＣｓ参与的损伤组织修复中的作用以及ＣＸＣＲ４与ＣＸＣＲ７之间的关系，有许多工作尚需进一步深入探索㊂随着国内外学者对ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４和ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ７影响ＭＳＣｓ增殖㊁迁移㊁分化等生物学行为研究的不断深入，ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４和ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ７参与ＭＳＣｓ进行组织修复的分子机制及相关信号调控网络将被逐步阐明，这对更好地将ＭＳＣｓ应用于损伤组织修复和再生医学具有重要意义㊂表１㊀ＭＳＣｓ在不同损伤组织修复中的生物学效应Ｔａｂｌｅ１㊀ＴｈｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｆｅｃｔｓｏｆＭＳＣｓｉｎｔｈｅｒｅｐａｉｒｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄａｍａｇｅｄｔｉｓｓｕｅｓ损伤组织类型主要生物学效应参考文献心肌梗死ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４促进ＭＳＣｓ定向迁移；ＭＳＣｓ阻止心肌细胞凋亡，促进血管生成［５－８］肾脏组织损伤ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４提高ＭＳＣｓ趋化性，促进其旁分泌作用；ＭＳＣｓ促肾脏细胞增殖㊁抗凋亡㊁抗炎㊁抗纤维化和促血管生成［１０－１２］骨组织损伤ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４增强ＭＳＣｓ的募集和归巢；诱导ＭＳＣｓ的成骨分化，加速新骨形成［１５－２０］脑组织损伤ＭＳＣｓ上调ＳＤＦ⁃１和ＣＸＣＲ４表达；诱导ＭＳＣｓ的迁移㊁粘附；调节脑卒中组织的免疫反应和造血作用［２１－２７］肿瘤微环境重塑ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４促进ＭＳＣｓ向肿瘤组织迁移；ＭＳＣｓ对肿瘤细胞增殖㊁侵袭和转移起抑制或促进作用，对肿瘤细胞生物学行为的影响呈现双向效应［２９－３８］参考文献［１］㊀ＦｕＸ，ＬｉｕＧ，ＨａｌｉｍＡ，ｅｔａｌ．Ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｍｉｇｒａｔｉｏｎａｎｄｔｉｓｓｕｅｒｅｐａｉｒ［Ｊ］．Ｃｅｌｌｓ，２０１９，８（８）：７８４．［２］㊀ＳａｄｒｉＦ，ＲｅｚａｅｉＺ，ＦｅｒｅｉｄｏｕｎｉＭ．ＴｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆｔｈｅＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４ｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙｉｎｔｈｅｎｏｒｍａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ［Ｊ］．ＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙＲｅｐｏｒｔｓ，２０２２，４９（４）：３３０７－３３２０．［３］㊀ＬｉｎｇＬ，ＨｏｕＪ，ＬｉｕＤ，ｅｔａｌ．ＩｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｏｆｔｈｅＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４ａｘｉｓｉｎｔｈｅｈｏｍｉｎｇｏｆｓｙｓｔｅｍｉｃａｌｌｙｔｒａｎｓｐｌａｎｔｅｄｈｕｍａｎａｍｎｉｏｎ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓ（ｈＡＤ⁃ＭＳＣｓ）ｔｏｏｖａｒｉｅｓｉｎｒａｔｓｗｉｔｈｃｈｅｍｏｔｈｅｒａｐｙ⁃ｉｎｄｕｃｅｄｐｒｅｍａｔｕｒｅｏｖａｒｉａｎｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｃｙ（ＰＯＩ）［Ｊ］．ＳｔｅｍＣｅｌｌＲｅｓｅａｒｃｈ＆Ｔｈｅｒａｐｙ，２０２２，１３（１）：７９．［４］㊀ＦｒｅｉｔａｓＣ，ＷａｎｇＸ，ＧｅＹ，ｅｔａｌ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｒｏｐｏｎｉｎｅｌｅｖａｔｉｏｎ，ｐｒｉｏｒｍｙｏｃａｒｄｉａｌｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ，ａｎｄｃｈｅｓｔｐａｉｎｉｎａｃｕｔｅｉｓｃｈｅｍｉｃｈｅａｒｔｆａｉｌｕｒｅ［Ｊ］．ＣＪＣＯｐｅｎ，２０２０，２（３）：１３５－１４４．［５］㊀ＴａｎｇＪ，ＷａｎｇＪ，ＧｕｏＬ，ｅｔａｌ．Ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓｍｏｄｉｆｉｅｄｗｉｔｈｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｆａｃｔｏｒ１αｉｍｐｒｏｖｅｃａｒｄｉａｃｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇｖｉａｐａｒａｃｒｉｎｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎｏｆｈｅｐａｔｏｃｙｔｅｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒｉｎａｒａｔｍｏｄｅｌｏｆｍｙｏｃａｒｄｉａｌｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＭｏｌｅｃｕｌｅｓａｎｄＣｅｌｌｓ，２０１０，２９（１）：９－１９．［６］㊀ＪｉａｎｇＱ，ＨｕａｎｇＫ，ＬｕＦ，ｅｔａｌ．ＭｏｄｉｆｙｉｎｇｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｆｏｒＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＧｅｎｅｒａｌＴｈｏｒａｃｉｃａｎｄＣａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒＳｕｒｇｅｒｙ，２０２２，７０（１）：１－１０．［７］㊀ＺｈａｎｇＭ，ＭａｌＮ，ＫｉｅｄｒｏｗｓｋｉＭ，ｅｔａｌ．ＳＤＦ⁃１ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｂｙｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓｒｅｓｕｌｔｓｉｎｔｒｏｐｈｉｃｓｕｐｐｏｒｔｏｆｃａｒｄｉａｃｍｙｏｃｙｔｅｓａｆｔｅｒｍｙｏｃａｒｄｉａｌｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＦＡＳＥＢＪｏｕｒｎａｌ，２００７，２１（１２）：３１９７－３２０７．［８］㊀ＺｈｕａｎｇＹ，ＣｈｅｎＸ，ＸｕＭ，ｅｔａｌ．Ｃｈｅｍｏｋｉｎｅｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｆａｃｔｏｒ１／ＣＸＣＬ１２ｉｎｃｒｅａｓｅｓｈｏｍｉｎｇｏｆｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓｔｏｉｎｊｕｒｅｄｍｙｏｃａｒｄｉｕｍａｎｄｎｅｏｖａｓｃｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎｆｏｌｌｏｗｉｎｇｍｙｏｃａｒｄｉａｌｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃａｌＪｏｕｒｎａｌ，２００９，１２２（２）：１８３－１８７．［９］㊀ＺｈａｏＴＴ，ＬｉｕＪＪ，ＺｈｕＪ，ｅｔａｌ．ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４⁃ｍｅｄｉａｔｅｄｓｔｅｍｃｅｌｌｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｃａｒｄｉｏｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｅｌｅｃｔｒｏａｃｕｐｕｎｃｔｕｒｅｏｎｍｏｕｓｅｗｉｔｈｍｙｏｃａｒｄｉａｌｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＯｘｉｄａｔｉｖｅＭｅｄｉｃｉｎｅａｎｄＣｅｌｌｕｌａｒＬｏｎｇｅｖｉｔｙ，２０２２，２０２２：４４５５１８３．［１０］㊀Ｓｉｅｒｒａ⁃ＰａｒｒａｇａＪＭ，ＭｅｒｉｎｏＡ，ＥｉｊｋｅｎＭ，ｅｔａｌ．Ｒｅｐａｒａｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｏｆｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌｓｏｎｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌｃｅｌｌｓａｆｔｅｒｈｙｐｏｘｉｃａｎｄｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙｉｎｊｕｒｙ［Ｊ］．ＳｔｅｍＣｅｌｌＲｅｓｅａｒｃｈ＆Ｔｈｅｒａｐｙ，２０２０，１１（１）：３５２．［１１］㊀ＬｉｕＨ，ＬｉｕＳ，ＬｉＹ，ｅｔａｌ．ＴｈｅｒｏｌｅｏｆＳＤＦ⁃１⁃ＣＸＣＲ４／ＣＸＣＲ７ａｘｉｓｉｎｔｈｅｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｅｆｆｅｃｔｓｏｆｈｙｐｏｘｉａ⁃ｐｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｄｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓｆｏｒｒｅｎａｌｉｓｃｈｅｍｉａ／ｒｅｐｅｒｆｕｓｉｏｎｉｎｊｕｒｙ［Ｊ］．ＰＬｏＳＯｎｅ，２０１２，７（４）：ｅ３４６０８．［１２］㊀ＴöｇｅｌＦ，ＩｓａａｃＪ，ＨｕＺ，ｅｔａｌ．ＲｅｎａｌＳＤＦ⁃１ｓｉｇｎａｌｓｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｈｏｍｉｎｇｏｆＣＸＣＲ４⁃ｐｏｓｉｔｉｖｅｃｅｌｌｓｔｏｔｈｅｋｉｄｎｅｙａｆｔｅｒｉｓｃｈｅｍｉｃｉｎｊｕｒｙ［Ｊ］．ＫｉｄｎｅｙＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，２００５，６７（５）：１７７２－１７８４．［１３］㊀ＫａｍｅｉｓｈｉＳ，ＤｕｎｎＣＭ，ＯｋａＭ，ｅｔａｌ．Ｒａｐｉｄａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｃｌｏｎａｌｂｏｎｅｍａｒｒｏｗ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍ／ｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌｓｈｅｅｔｓｔｏｒｅｄｕｃｅｒｅｎａｌｆｉｂｒｏｓｉｓ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｐｏｒｔｓ，２０２３，１３（１）：４４２１．［１４］㊀ＳｕｎＸ，ＬｉＸ，ＱｉＨ，ｅｔａｌ．ＭｉＲ⁃２１ｎａｎｏｃａｐｓｕｌｅｓｐｒｏｍｏｔｅｅａｒｌｙｂｏｎｅｒｅｐａｉｒｏｆｏｓｔｅｏｐｏｒｏｔｉｃｆｒａｃｔｕｒｅｓｂｙｓｔｉｍｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｏｓｔｅｏｇｅｎｉｃｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｏｆｂｏｎｅｍａｒｒｏｗｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒｔｈｏｐａｅｄｉｃＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎ，２０２０，２４：７６－８７．［１５］㊀ＳｔｏｋｏｖｉｃＮ，ＩｖａｎｊｋｏＮ，ＭａｔｉｃｉｃＤ，ｅｔａｌ．Ｂｏｎｅｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｔｉｃｐｒｏｔｅｉｎｓ，ｃａｒｒｉｅｒｓ，ａｎｄａｎｉｍａｌｍｏｄｅｌｓｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｎｏｖｅｌｂｏｎｅｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅｔｈｅｒａｐｉｅｓ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（Ｂａｓｅｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ），２０２１，１４（１３）：３５１３．［１６］㊀ＫｉｔａｏｒｉＴ，ＩｔｏＨ，ＳｃｈｗａｒｚＥＭ，ｅｔａｌ．Ｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｆａｃｔｏｒ１／ＣＸＣＲ４ｓｉｇｎａｌｉｎｇｉｓｃｒｉｔｉｃａｌｆｏｒｔｈｅｒｅｃｒｕｉｔｍｅｎｔｏｆｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓｔｏｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｓｉｔｅｄｕｒｉｎｇｓｋｅｌｅｔａｌｒｅｐａｉｒｉｎａｍｏｕｓｅｍｏｄｅｌ［Ｊ］．ＡｒｔｈｒｉｔｉｓａｎｄＲｈｅｕｍａｔｉｓｍ，２００９，６０（３）：８１３－８２３．［１７］㊀ＬｉＪ，ＣｈｅｎＨ，ＺｈａｎｇＤ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｒｏｌｅｏｆｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌ⁃ｄｅｒｉｖｅｄ㊃９０２㊃第２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀杨凌霄，等：ＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４信号轴在ＭＳＣｓ修复损伤组织中作用的研究进展ｆａｃｔｏｒ１ｏｎｃａｒｔｉｌａｇｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｄｉｓｅａｓｅ［Ｊ］．ＯｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓＣａｒｔｉｌａｇｅ，２０２１，２９（３）：３１３－３２２．［１８］㊀ＹａｎｇＪ，ＬｉＹ，ＬｉｕＹ，ｅｔａｌ．ＲｏｌｅｏｆｔｈｅＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４ｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙｉｎｃａｒｔｉｌａｇｅａｎｄｓｕｂｃｈｏｎｄｒａｌｂｏｎｅｉｎｔｅｍｐｏｒｏｍａｎｄｉｂｕｌａｒｊｏｉｎｔｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙｏｖｅｒｌｏａｄｅｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃｓｉｎｒａｔｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒｔｈｏｐａｅｄｉｃＳｕｒｇｅｒｙａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈ，２０２０，１５（１）：３３０．［１９］㊀ＶｅｒｈｅｉｊｅｎＮ，ＳｕｔｔｏｒｐＣＭ，ｖａｎＲｈｅｄｅｎＲＥＭ，ｅｔａｌ．ＣＸＣＬ１２－ＣＸＣＲ４ｉｎｔｅｒｐｌａｙｆａｃｉｌｉｔａｔｅｓｐａｌａｔａｌｏｓｔｅｏｇｅｎｅｓｉｓｉｎｍｉｃｅ［Ｊ］．ＦｒｏｎｔｉｅｒｓｉｎＣｅｌｌａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌＢｉｏｌｏｇｙ，２０２０，８：７７１．［２０］㊀ＬａｕｅｒＡ，ＷｏｌｆＰ，ＭｅｈｌｅｒＤ，ｅｔａｌ．ＢｉｏｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆＳＤＦ⁃１ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ３Ｄ⁃ｐｒｉｎｔｅｄｃｅｌｌ⁃ｆｒｅｅｓｃａｆｆｏｌｄｓｆｏｒｂｏｎｅｔｉｓｓｕｅｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｏｌｅｃｕｌａｒＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０２０，２１（６）：２１７５．［２１］㊀ＰｉｒｚａｄＪａｈｒｏｍｉＧ，ＰＳｈａｂａｎｚａｄｅｈＡ，ＭｏｋｈｔａｒｉＨａｓｈｔｊｉｎｉＭ，ｅｔａｌ．Ｂｏｎｅｍａｒｒｏｗ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌａｎｄｓｉｍｖａｓｔａｔｉｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｌｅａｄｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｒｅｃｏｖｅｒｙａｎｄｍｏｄｉｆｉｅｄｃ⁃Ｆｏｓｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｓｉｎｔｈｅｂｒａｉｎｆｏｌｌｏｗｉｎｇｉｓｃｈｅｍｉｃｓｔｒｏｋｅ［Ｊ］．ＩｒａｎｉａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＢａｓｉｃＭｅｄｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１８，２１（１０）：１００４－１０１２．［２２］㊀ＫｏｒｔｅｓｉｄｉｓＡ，ＺａｎｎｅｔｔｉｎｏＡ，ＩｓｅｎｍａｎｎＳ，ｅｔａｌ．Ｓｔｒｏｍａｌ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｆａｃｔｏｒ⁃１ｐｒｏｍｏｔｅｓｔｈｅｇｒｏｗｔｈ，ｓｕｒｖｉｖａｌ，ａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｕｍａｎｂｏｎｅｍａｒｒｏｗｓｔｒｏｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓ［Ｊ］．Ｂｌｏｏｄ，２００５，１０５（１０）：３７９３－３８０１．［２３］㊀ＳｈｉｃｈｉｎｏｈｅＨ，ＫｕｒｏｄａＳ，ＹａｎｏＳ，ｅｔａｌ．ＲｏｌｅｏｆＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４ｓｙｓｔｅｍｉｎｓｕｒｖｉｖａｌａｎｄｍｉｇｒａｔｉｏｎｏｆｂｏｎｅｍａｒｒｏｗｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌｓａｆｔｅｒｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎｉｎｔｏｍｉｃｅｃｅｒｅｂｒａｌｉｎｆａｒｃｔ［Ｊ］．ＢｒａｉｎＲｅｓｅａｒｃｈ，２００７，１１８３：１３８－１４７．［２４］㊀ＷａｎｇＹ，ＤｅｎｇＹ，ＺｈｏｕＧＱ．ＳＤＦ⁃１ａｌｐｈａ／ＣＸＣＲ４⁃ｍｅｄｉａｔｅｄｍｉｇｒａｔｉｏｎｏｆｓｙｓｔｅｍｉｃａｌｌｙｔｒａｎｓｐｌａｎｔｅｄｂｏｎｅｍａｒｒｏｗｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌｓｔｏｗａｒｄｓｉｓｃｈｅｍｉｃｂｒａｉｎｌｅｓｉｏｎｉｎａｒａｔｍｏｄｅｌ［Ｊ］．ＢｒａｉｎＲｅｓｅａｒｃｈ，２００８，１１９５：１０４－１１２．［２５］㊀ＦｅｌｋｅｒＳ，ＳｈｒｅｓｔｈａＡ，ＢａｉｌｅｙＪ，ｅｔａｌ．ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＣＸＣＲ４ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｎｈｅｍａｔｏｐｏｉｅｔｉｃｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒｃｅｌｌｓｖｅｒｓｕｓｓｔｅｍｃｅｌｌｓｄｉｒｅｃｔｓｈｏｍｉｎｇａｎｄｅｎｇｒａｆｔｍｅｎｔ［Ｊ］．ＪＣＩＩｎｓｉｇｈｔ，２０２２，７（９）：ｅ１５１８４７．［２６］㊀ＭｉｃｈａｌｅｔｔｏｓＧ，ＲｕｓｃｈｅｒＫ．Ｃｒｏｓｓｔａｌｋｂｅｔｗｅｅｎｇａｂａｅｒｇｉｃｎｅｕｒｏｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙｃａｓｃａｄｅｓｉｎｔｈｅｐｏｓｔ⁃ｉｓｃｈｅｍｉｃｂｒａｉｎ：ｒｅｌｅｖａｎｃｅｆｏｒｓｔｒｏｋｅｒｅｃｏｖｅｒｙ［Ｊ］．ＦｒｏｎｔｉｅｒｓｉｎＣｅｌｌｕｌａｒＮｅｕｒｏｓｃｉｅｎｃｅ，２０２２，１６：８０７９１１．［２７］㊀ＢａｋｏｎｄｉＢ，ＳｈｉｍａｄａＩＳ，ＰｅｔｅｒｓｏｎＢＭ，ｅｔａｌ．ＳＤＦ⁃１ɑｓｅｃｒｅｔｅｄｂｙｈｕｍａｎＣＤ１３３⁃ｄｅｒｉｖｅｄｍｕｌｔｉｐｏｔｅｎｔｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌｓｐｒｏｍｏｔｅｓｎｅｕｒａｌｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒｃｅｌｌｓｕｒｖｉｖａｌｔｈｒｏｕｇｈＣＸＣＲ７［Ｊ］．ＳｔｅｍＣｅｌｌｓａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，２０１１，２０（６）：１０２１－１０２９．［２８］㊀ＤｏｎｇＢＣ，ＬｉＭＸ，ＷａｎｇＸＹ，ｅｔａｌ．ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＣＸＣＲ７⁃ｎｅｕｔｒａｌｉｚｉｎｇａｎｔｉｂｏｄｙｏｎｎｅｕｒｏｇｅｎｅｓｉｓｉｎｔｈｅｈｉｐｐｏｃａｍｐａｌｄｅｎｔａｔｅｇｙｒｕｓａｎｄｃｏｇｎｉｔｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅｃｈｒｏｎｉｃｐｈａｓｅｏｆｃｅｒｅｂｒａｌｉｓｃｈｅｍｉａ［Ｊ］．ＮｅｕｒａｌＲｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈ，２０２０，１５（６）：１０７９－１０８５．［２９］㊀ＬｕＹＲ，ＹｕａｎＹ，ＷａｎｇＸＪ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｇｒｏｗｔｈｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙｅｆｆｅｃｔｏｆｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓｏｎｔｕｍｏｒｃｅｌｌｓｉｎｖｉｔｒｏａｎｄｉｎｖｉｖｏ［Ｊ］．ＣａｎｃｅｒＢｉｏｌｏｇｙ＆Ｔｈｅｒａｐｙ，２００８，７（２）：２４５－２５１．［３０］㊀ＫｈａｋｏｏＡＹ，ＰａｔｉＳ，ＡｎｄｅｒｓｏｎＳＡ，ｅｔａｌ．ＨｕｍａｎｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓｅｘｅｒｔｐｏｔｅｎｔａｎｔｉｔｕｍｏｒｉｇｅｎｉｃｅｆｆｅｃｔｓｉｎａｍｏｄｅｌｏｆＫａｐｏｓｉ ｓｓａｒｃｏｍａ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＭｅｄｉｃｉｎｅ，２００６，２０３（５）：１２３５－１２４７．［３１］㊀ＲａｕｔｉａｉｎｅｎＳ，ＬａａｋｓｏｎｅｎＴ，ＫｏｉｖｕｎｉｅｍｉＲ．Ａｎｇｉｏｇｅｎｉｃｅｆｆｅｃｔｓａｎｄｃｒｏｓｓｔａｌｋｏｆａｄｉｐｏｓｅ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍ／ｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌｓａｎｄｔｈｅｉｒｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒｖｅｓｉｃｌｅｓｗｉｔｈｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌｃｅｌｌｓ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｏｌｅｃｕｌａｒＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０２１，２２（１９）：１０８９０．［３２］㊀ＭａＭ，ＹｅＪＹ，ＤｅｎｇＲ，ｅｔａｌ．ＭｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌｓｍａｙｅｎｈａｎｃｅｍｅｔａｓｔａｓｉｓｏｆｎｅｕｒｏｂｌａｓｔｏｍａｖｉａＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ４ａｎｄＳＤＦ⁃１／ＣＸＣＲ７ｓｉｇｎａｌｉｎｇ［Ｊ］．ＣａｎｃｅｒＬｅｔｔｅｒｓ，２０１１，３１２（１）：１－１０．［３３］㊀ＧａｏＨ，ＰｒｉｅｂｅＷ，ＧｌｏｄＪ，ｅｔａｌ．Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎｏｆｓｉｇｎａｌｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓａｎｄａｃｔｉｖａｔｏｒｓｏｆｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ３ａｎｄｆｏｃａｌａｄｈｅｓｉｏｎｋｉｎａｓｅｂｙｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｆａｃｔｏｒ１ｉｓｒｅｑｕｉｒｅｄｆｏｒｍｉｇｒａｔｉｏｎｏｆｈｕｍａｎｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓｉｎｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｔｕｍｏｒｃｅｌｌ⁃ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｄｍｅｄｉｕｍ［Ｊ］．ＳｔｅｍＣｅｌｌｓ，２００９，２７（４）：８５７－８６５．［３４］㊀Ｃｕｅｓｔａ⁃ＧｏｍｅｚＮ，ＧｒａｈａｍＧＪ，ＣａｍｐｂｅｌｌＪＤＭ．Ｃｈｅｍｏｋｉｎｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｒｅｃｅｐｔｏｒｓ：ｐｒｅｄｉｃｔｏｒｓｏｆｔｈｅｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌＭｅｄｉｃｉｎｅ，２０２１，１９（１）：１５６．［３５］㊀ＬａｄｉｋｏｕＥＥ，ＣｈｅｖａｓｓｕｔＴ，ＰｅｐｐｅｒＣＪ，ｅｔａｌ．ＤｉｓｓｅｃｔｉｎｇｔｈｅｒｏｌｅｏｆｔｈｅＣＸＣＬ１２／ＣＸＣＲ４ａｘｉｓｉｎａｃｕｔｅｍｙｅｌｏｉｄｌｅｕｋａｅｍｉａ［Ｊ］．ＢｒｉｔｉｓｈＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｅｍａｔｏｌｏｇｙ，２０２０，１８９（５）：８１５－８２５．［３６］㊀ＨｉｌｌＢＳ，ＳａｒｎｅｌｌａＡ，Ｄ ＡｖｉｎｏＧ，ｅｔａｌ．Ｒｅｃｒｕｉｔｍｅｎｔｏｆｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌｓｉｎｔｏｔｕｍｏｕｒｍｉｃｒｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｍｅｔａｓｔａｔｉｃｓｐｒｅａｄｏｆｂｒｅａｓｔｃａｎｃｅｒ［Ｊ］．ＳｅｍｉｎａｒｉｎＣａｎｃｅｒＢｉｏｌｏｇｙ，２０２０，６０：２０２－２１３．［３７］㊀ＣｅｃｃａｒｉｇｌｉａＳ，ＣａｒｇｎｏｎｉＡ，ＳｉｌｉｎｉＡＲ，ｅｔａｌ．Ａｕｔｏｐｈａｇｙ：ａｐｏｔｅｎｔｉａｌｋｅｙｃｏｎｔｒｉｂｕｔｏｒｔｏｔｈｅｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃａｃｔｉｏｎｏｆｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓ［Ｊ］．Ａｕｔｏｐｈａｇｙ，２０２０，１６（１）：２８－３７．［３８］㊀ＳｉｒｉｔｈａｍｍａｊａｋＳ，ＭａｎｏｃｈａｎｔｒＳ，ＴａｎｔｒａｗａｔｐａｎＣ，ｅｔａｌ．Ｈｕｍａｎｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｔｈｅｐｌａｃｅｎｔａａｎｄｃｈｏｒｉｏｎｓｕｐｐｒｅｓｓｔｈｅｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎｗｈｉｌｅｅｎｈａｎｃｉｎｇｔｈｅｍｉｇｒａｔｉｏｎｏｆｈｕｍａｎｂｒｅａｓｔｃａｎｃｅｒｃｅｌｌｓ［Ｊ］．ＳｔｅｍＣｅｌｌｓＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，２０２２，２０２２：４０２０８４５．（２０２３－０６－２９收稿，２０２３－０９－０７修回）㊃０１２㊃北京生物医学工程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４３卷。
抗体偶联药物研发中的生物分析李秀立, 陈笑艳, 钟大放*(中国科学院上海药物研究所, 上海药物代谢研究中心, 上海201203)摘要: 抗体偶联药物(antibody-drug conjugates, ADCs) 是一类单克隆抗体通过一段连接臂共价偶联细胞毒性小分子化合物而成的复合物, 可以提高抗肿瘤药物的靶向性并减少毒副作用。
ADCs结构具有异质性并且其药物−抗体比值(drug-to-antibody ratio, DAR) 在体内呈动态变化, 其生物分析面临着巨大的挑战, 常用的定量分析包括酶联免疫吸附反应(ELISA)和液相色谱−质谱分析(LC-MS)。
ADCs同其他生物制品一样, 在体内可能会产生抗药抗体(anti-therapeutic antibody, ATA), 影响其药效、药动学及安全性, 因此有必要评价其免疫原性。
本文综述了在ADC研发过程中常见的基于ELISA和LC-MS方法的待测物分析, 包括DAR分布、总抗体、结合型抗体、结合型药物、游离药物以及ATA分析, 可为我国的ADCs研发提供参考。
关键词: 抗体偶联药物; 药物−抗体比值; 免疫原性; 酶联免疫吸附反应; 液相色谱−串联质谱中图分类号: R917 文献标识码:A 文章编号: 0513-4870 (2016) 04-0517-12Bioanalysis in the development of antibody-drug conjugatesLI Xiu-li, CHEN Xiao-yan, ZHONG Da-fang*(Shanghai Center for Drug Metabolism and Pharmacokinetics Research, Shanghai Institute of Materia Medica,Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201203, China)Abstract: Antibody-drug conjugates (ADCs) are complex molecules with cytotoxic small molecular drugs covalently bound to monoclonal antibodies via a linker and can improve the targeted drug delivery with minimizing the systemic toxicity. ADCs are heterogeneous mixtures with different drug-to-antibody ratios (DARs) and the DAR distribution is dynamically changing in vivo, therefore the bioanalysis of the ADCs is challenging. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and LC-MS have been widely used in the ADCs bioanalytical assays. Just like other biotherapeutics, ADCs may elicit the host immune response and produce the anti-therapeutic antibody (ATA), which could affect its efficacy, pharmacokinetics, and safety. It is thereby important to investigate its immunogenicity in the ADC development. In this review, we summarized the ELISA- and LC-MS-based bioanalysis strategies for the development of ADCs, including DAR distribution, the determination of total antibody, conjugated antibody, conjugated drug, free drug, and ATA, with the expectation of providing insights and reference for the ADC development in China.Key words: antibody-drug conjugate; drug-to-antibody ratio; immunogenicity; enzyme-linked immunosorbent assay; LC-MS抗体偶联药物(antibody-drug conjugates, ADCs) 是一类单克隆抗体通过一段连接臂(linker) 共价偶收稿日期: 2015-09-08; 修回日期: 2015-10-11.*通讯作者 Tel / Fax: 86-21-50800738, E-mail: dfzhong@ DOI: 10.16438/j.0513-4870.2015-0792联细胞毒性小分子化合物而成的复合物, 用于治疗恶性肿瘤。
抗体偶联技术开发与应用方案一、实施背景随着生物医药技术的快速发展，抗体偶联技术（Antibody-Drug Conjugate，ADC）已成为肿瘤治疗领域的研究热点。
ADC药物通过将抗体与细胞毒性药物偶联，实现对肿瘤细胞的精准杀伤，同时降低对正常组织的损伤，为肿瘤治疗提供了新的解决方案。
本方案旨在从产业结构改革的角度，对抗体偶联技术的开发与应用进行全面规划，以推动其快速发展。
二、工作原理抗体偶联技术是将细胞毒性药物与抗体进行偶联，利用抗体与肿瘤细胞的特异性结合，将药物精准输送至肿瘤细胞内，从而提高药物的疗效并降低毒副作用。
ADC药物由抗体、连接子和细胞毒性药物三部分组成。
抗体作为载体，负责识别和结合肿瘤细胞；连接子将抗体与细胞毒性药物连接在一起；细胞毒性药物则发挥杀伤肿瘤细胞的作用。
三、实施计划步骤1.靶点选择：根据临床需求，筛选具有高表达、高活性的肿瘤相关抗原作为靶点。
2.抗体筛选：利用杂交瘤技术、基因工程等方法，筛选出与目标抗原特异性结合的抗体。
3.连接子设计：根据抗体的性质和细胞毒性药物的特性，设计合适的连接子，确保药物稳定性和活性。
4.药物合成与优化：将抗体、连接子和细胞毒性药物进行偶联，合成ADC药物，并通过药效学和药代动力学实验，对药物进行优化。
5.临床试验：进行Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期临床试验，评估ADC药物的疗效、安全性和耐受性。
6.生产与上市：根据临床试验结果，申请ADC药物的生产和销售许可，并组织生产与销售。
7.监测与评估：对上市后的ADC药物进行持续监测和评估，确保其安全性和有效性。
四、适用范围本方案适用于开发针对实体瘤的ADC药物，如乳腺癌、肺癌、胃癌等。
根据不同肿瘤的特点，选取合适的靶点、抗体和细胞毒性药物，进行个性化治疗。
同时，本方案也适用于开发针对血液系统肿瘤的ADC药物，如急性淋巴细胞白血病、非霍奇金淋巴瘤等。
五、创新要点1.针对实体瘤和血液系统肿瘤的不同特点，选取特异性靶点，提高ADC药物的靶向性。
2021 年 2 月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities Feb. 2021文章编号：1003-9015(2021)01-0001-12连续流层析及用于抗体分离的新进展荆淑莹, 史策, 姚善泾, 林东强(浙江大学生物质化工教育部重点实验室, 浙江大学化学工程与生物工程学院, 浙江杭州 310027)摘要：连续生物制造是生物制药的发展趋势，其中连续流层析是关键环节。
作者根据近年来国内外连续流层析的研究进展，着重介绍了产物捕获和精制阶段的连续流层析技术，分析了不同模式的技术差异、各自特点和应用现状。
针对未来发展趋势，进一步介绍了整合连续流层析过程，以及用于抗体连续生产的难点和挑战。
作为一项新兴技术，抗体连续生产具有提高过程产率和产品质量、促进设备小型化和流程自动化、拓展过程灵活性和可靠性、降低生产成本等显著优势，但尚有不少方面需要改进和深化，包括过程设计、过程分析技术和过程控制技术等，特别是基于模型的预测分析和控制方法。
关键词：连续流层析；抗体；捕获；精制；过程集成；过程分析技术中图分类号：TQ028.8 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-9015.2021.01.001 Progress on continuous chromatography and its application in antibody separationJING Shu-ying, SHI Ce, YAO Shan-jing, LIN Dong-qiang(Key Laboratory of Biomass Chemical Engineering of Ministry of Education, College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)Abstract: Continuous chromatography is a key unit of continuous biomanufacturing which is the trend in biopharmaceutical industry. The continuous chromatographic technologies for protein capture and polishing were reviewed based on recent research progress. Technical differences, characteristics and current applications of different separation modes are focused. Integrated continuous chromatography is introduced and the challenges for continuous production of antibodies are discussed considering future development. Continuous manufacturing has the potentials to increase productivity and product quality, reduce footprint and costs, and enhance process automatization, flexibility and reliability. However, more studies such as process design, process analytical and control technologies, are necessary to improve continuous manufacturing processes, especially for model-based predictive analysis and control strategies.Key words: continuous chromatography; antibody; capture; polishing; process integration; process analytical technology1引言单克隆抗体(简称单抗)药物具有靶向性强、疗效好、副作用小等特点，在治疗癌症、自身免疫性疾病等方面具有显著优势[1-2]。
抗体药物偶联物研究进展李良;邵荣光【期刊名称】《中国医药生物技术》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P300-302,293)【作者】李良;邵荣光【作者单位】100050 北京，中国医学科学院北京协和医学院医药生物技术研究所肿瘤室;100050 北京，中国医学科学院北京协和医学院医药生物技术研究所肿瘤室【正文语种】中文近年来抗肿瘤抗体药物在基础研发、临床应用等方面都得到了快速发展。
但现有抗体药物单独使用抗肿瘤疗效有限，临床上多与化疗药物联合应用，且多数初始接受抗体治疗有效的患者易产生耐药。
抗体药物偶联物（antibody drug conjugates，ADCs）在提高抗体药物的治疗效果、克服耐药和充分利用抗体靶向性方面具有独特优势。
目前，ADCs 俨然已成为新型抗肿瘤抗体药物研发的重点。
本文拟对现有ADCs 研究现状作一简要概述。
1 ADCs 设计原理单克隆抗体在对肿瘤细胞相关抗原的特异性和靶向性方面具有独特优势。
由于对肿瘤细胞抗原具有高特异性亲和力，单克隆抗体的应用价值不仅体现在治疗方面，它同时还是药物靶向输送的理想载体。
利用单克隆抗体对肿瘤细胞表面特异性抗原的高亲和力可以将化疗或其他可杀伤肿瘤细胞的药物靶向输送至肿瘤病灶部位。
当抗体与肿瘤细胞结合或被肿瘤细胞内吞后，化疗药物在肿瘤细胞周围或肿瘤细胞内以活性形式释放并发挥杀伤肿瘤的作用。
ADCs 正是基于该基本原理设计的[1]。
目前在研的 ADCs 多为抗体和高效细胞毒药物的化学偶联物，其主要结构包括抗体、高效细胞毒药物、linker 三部分。
ADCs 的抗体主要包括 B-细胞过表达抗原（CD20、CD22、CD40、CD79 等），T-细胞过表达抗原（CD25、CD30等），癌细胞抗原（HER2、EGFR、EpCAM、EphB2、PSMA、Cripto 等），内皮细胞抗原（endolin）等[2]，理论上针对这些肿瘤相关抗原的单克隆抗体都有可能用于ADCs 的研发。
华中科技大学硕士学位论文SMCC法抗体定向偶联技术的优化与应用研究姓名：冯燕申请学位级别：硕士专业：生物医学工程指导教师：杨祥良2011-05-24华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文摘要蛋白质偶联技术是采用一定的技术手段将具有生物活性的蛋白质与其它载体分子或标记物结合在一起的一种方法，在生命科学和医学领域有着广泛的应用。
在标记免疫分析方法中，抗体与酶等标记物的偶联效果会直接影响到免疫方法的灵敏度和可靠性。
常用的偶联方法如戊二醛法、碳二亚胺法、过碘酸钠氧化法法等不可避免地会产生酶或抗体的自身交联产物或多聚物，致使偶联效率降低、结合物活性减弱。
在此基础上发展起来的异性双功能偶联剂虽然可以克服这一不足，但酶在抗体上的连接位点具有随机性，导致抗体和酶的活性会受到影响。
因此，在实际应用中，需建立一种能定向偶联的抗体偶联技术。
本研究采用SMCC法，研究优化了免疫球蛋白IgG与辣根过氧化物酶HRP的偶联条件，主要研究内容包括：1) 采用体内诱生腹水法制备氯霉素单克隆抗体，并对其活性进行测定，建立竞争曲线。
2) 从投料比、反应温度、反应时间三个方面对抗体的DTT还原反应过程进行了研究，探讨了还原条件对免疫球蛋白的结构、活性等方面的影响。
3) 采用SMCC法将抗体与HRP偶联，并对其活性进行鉴定，并将其用于酶联免疫吸附实验。
研究结果表明，DTT还原反应的温度和时间对抗体结构和活性影响不大，而DTT 的加入量则有明显影响：在封闭巯基的条件下，投料比小于为600时，还原产物以大分子片段居多，当投料比大于600后，产物主要为小分子片段，且抗体活性开始下降，到6000时活性几乎完全丧失；在未封闭巯基条件下，由于游离巯基会重新聚合，当投料比在600～12000之间，抗体活性与产物的组成差异均不明显。
在将其应用于羊抗小鼠二抗与HRP的偶联中，确定优化的SMCC法偶联条件为DTT与抗体华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 投料的比为8000，反应温度为25℃，反应时间在20～30min。
-348-宁夏医学杂志2021年4月第43卷第4期Ningxia Med J,Apr.2021,Vol.43,No.4the treatment of type2diabetes mellitus[J].Nat Rev Endocrinol, 2020,16(10)：556-577.[2]EIZIRIK D L,PASQUALI L,CNOP M.Pancreatic0-cells in type1and type2diabetes mellitus:different pathways to failure[J].Nat Rev Endocrinol,2020,16(7)：349-362.[3]STOMBY A,OTTEN J,RYBERG M,et al.Diet-induced weight lossalters hepatic glucocorticoid metabolism in type2diabetes mellitus[J].Eur J Endocrinol,2020,182(4)：447-457.[]温聪慧，杨营军,许玲玉•达格列净、阿卡波糖分别联合二甲双弧治疗2型糖尿病合并肥胖的效果观察[J].中国实用医刊，2020,47(2)：110-113.[5]RACHDAOUI N.Insulin:The Friend and the Foe in the Development of Type2Diabetes Mellitus[J] .Int J Mol Sci,2020,21(5)：1770.[6]曾娅，邢波，张颖，等•基于可视化分析的2型糖尿病治疗药物近期研究进展[J].沈阳药科大学学报,2019,36(8):739-749.[7]KRENTZ NAJ,GLOYN A L.Insights into pancreatic islet cell dysfunction from type2diabetes mellitus genetics[J] .Nat Rev Endo-crinol,2020,16(4)：202-212.[8]刘军华.基础胰岛素与二甲双弧联合对社区2型糖尿病患者的治疗效果观察[J]基层医学论坛,2020,24(14)=1953-1954. []范晓霞，姚勇利,胡耀嘉，等•超重和肥胖2型糖尿病伴微量白蛋白尿患者使用达格列净或沙格列汀控制血糖疗效和安全性的观察[J]中国糖尿病杂志,2020,28(2)=5-88.[10]PIVARI F,MINGIONE A,BRASACCHIO C,et al.Curcumin andType2Diabetes Mellitus：Prevention and Treatment[J].Nutri-ents,2019,11(8)：1837.[11]NOREN HOOTEN N,EVANS M K.Extracellular vesicles as signaling mediators in type2diabetes mellitus[J] .Am J Physiol CellPhysiol,2020,318(6)：1189-1199.[12]韩娥.达格列净对2型糖尿病胰岛素泵短期强化治疗患者胰岛素抵抗指数影响研究[J].临床军医杂志,020,48(4)：437-438. [13]WOO V C.Cardiovascular effects of sodium一glucose cotransporter-2inhibitors in adults with type2diabetes[J] .Can J Diabe-tes,2020,44(1)：61-67.[14]孙媛媛,梁丽，王笑[,等•达格列净对2型糖尿病并发非酒精性脂肪性肝病患者肝功能的改善作用及其机制[]•吉林大学学报(医学版),2020,46(1)=16-120.[15]吕晨燕，姜得悦，高迎，等•服用达格列净的2型糖尿病合并慢性心力衰竭患者左心室舒张功能改变的观察[J] •中国糖尿病杂志,2020,28(3)=90-192.[16]MANNINO G C,ANDREOZZI F,SESTI G.Pharmacogenetics oftype2diabetes mellitus,the route toward tailored medicine[J] .Diabetes Metab Res Rev,2019,35(3)：3109.[收稿日期]2020-07-20[责任编辑]李洁Doi：10.13621/j.1001-5949.2021.04.0348•经验交流•抗体偶联药物IgG-SMCC-DM1的构建及紫外光谱鉴定林源1，郑金宇"，马小虎〔，杨林1，梁形1，王锐2,杨延辉1［摘要］目的构建IgG-SMCC-DMl,建立抗体偶联药物紫外光谱微量检测技术。
sacituzumab govitecan 偶联方法（最新版3篇）目录（篇1）1.概述2.sacituzumab govitecan 的偶联方法的原理3.偶联方法的优点4.偶联方法的局限性5.未来发展方向正文（篇1）1.概述sacituzumab govitecan 是一种抗肿瘤药物，通过偶联方法将药物与载体结合，从而提高药物的靶向性和治疗效果。
本文将介绍 sacituzumab govitecan 偶联方法的原理、优点、局限性以及未来发展方向。
2.sacituzumab govitecan 的偶联方法的原理sacituzumab govitecan 的偶联方法是通过将药物与载体（如抗体或蛋白质）通过共价键结合，形成一个稳定的偶联物。
这种偶联物在体内能够特异性地识别并结合到肿瘤细胞上，从而将药物有效地传递到肿瘤组织，提高治疗效果。
3.偶联方法的优点偶联方法具有以下优点：(1) 提高药物的靶向性：通过载体与药物的偶联，可以使药物在体内特异性地识别并结合到肿瘤细胞上，从而提高药物的靶向性。
(2) 减少副作用：由于药物主要作用于肿瘤细胞，因此可以减少对正常细胞的毒副作用。
(3) 提高药物的稳定性：偶联方法可以使药物在体内更稳定，从而延长药物的半衰期，提高治疗效果。
4.偶联方法的局限性尽管偶联方法具有很多优点，但仍存在以下局限性：(1) 制备过程复杂：偶联物的制备过程相对复杂，需要精细的化学操作，因此制备难度较高。
(2) 偶联物的稳定性较低：偶联物在体内可能会因为各种原因（如酶解、酸碱环境等）导致稳定性下降，从而影响药物的治疗效果。
(3) 药物分布不均：偶联物在体内的分布可能会受到多种因素的影响，导致药物在体内的分布不均，从而影响治疗效果。
5.未来发展方向针对偶联方法的局限性，未来发展方向主要包括：(1) 研究新的偶联策略：通过研究新的偶联策略，以提高偶联物的稳定性和疗效。
(2) 优化载体设计：通过优化载体设计，提高载体与药物的偶联效率，从而提高药物的靶向性和治疗效果。
SMCC是一类含有N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)活性酯和马来酰亚胺的双功能偶联剂.可以将分别含有巯基和氨基的化合物键接在一起。
NHS活性酯与伯胺在PH7-9的环境形成酰胺键。
马来酰胺与巯基在PH6.5-7.5的环境下形成稳定的硫醚键。
在水溶液中，NHS活性酯的水解是（与氨基的反应）个竞争反应。
马来酰胺比NHS稳定，但是在PH大于7.5时，马来酰胺会慢慢水解，失去与巯基反应的特异性。
因而，在使用SMCC时通常是在PH7.2-7.5的环境下进行，并且先让NHS发生反应。
SMCC结构里的环己烷环可以降低马来酰胺的水解速率。
这使得蛋白质在用SMCC修饰之后可以冻干存放一段时间。
很多蛋白质都选用该试剂来进行马来酰亚胺修饰。
用SMCC来制备抗体-酶或者半抗原作载体的蛋白质，经常采用两步合成法。
首先，含有氨基的蛋白质与几倍的偶联剂反应，反应结束后通过脱盐柱或者透析的方法除掉没有反应玩的SMCC。
然后，再与含有巯基的蛋白质反应。
在实际操作中要注意的是，SMCC怕潮湿，存放时要和干燥剂一起存放。
并且使用中从冰箱拿出来时要先在室外放置一段时间平衡温度，以免立刻开启，空气中水分遇冷凝结，破坏SMCC结构。
INSTRUCTIONSSMCC(succinimidyl4-[N-maleimidomethyl]cyclohexane-1-carboxylate),50mgMolecular Weight:334.32Spacer Arm:8.3ÅNet Mass Added:219.09Storage:Upon receipt store desiccated at4°C.Product is shipped at ambient temperature.Sulfo-SMCC(sulfosuccinimidyl4-[N-maleimidomethyl]cyclohexane-1-carboxylate),1g Sulfo-SMCC,50mgSulfo-SMCC,No-Weigh™Format,8×2mg microtubesMolecular Weight:436.37Spacer Arm:8.3ÅNet Mass Added:219.09CAS#:92921-24-9Storage:Upon receipt store desiccated at-20°C.Product is shipped at ambient temperature.IntroductionSMCC and its water-soluble analog Sulfo-SMCC are heterobifunctional crosslinkers that contain N-hydroxysuccinimide(NHS)ester and maleimide groups that allow covalent conjugati on of amine-and sulfhydryl-containing molecules.NHS esters react with primary amines at pH7-9to form amide bonds,while maleimides react with sulfhydryl groups at pH6.5-7.5to form stable thioether bonds.In aqueous solutions,NHS ester hydrolytic degrad ation is a competing reaction whose rate increases with pH.The maleimide group is m ore stable than the NHS-ester group but will slowly hydrolyze and loses its reaction specificity for sulfhydryls at pH values>7.5.For these reasons,conjugations with these crosslinkers are usually performed at pH7.2-7.5,with the NHS-ester(amine-targeted)reacted before or simultaneous with the maleimide(sulfhydryl-targeted)reaction.The cyclohexane ring in the spacer arm of these reagents decreases the rate of hy drolysis of the maleimide group compared to similar reagents that do not contain this r ing.1This feature enables proteins that have been maleimide-activated with SMCC or Sulfo-SMCC to be lyophilized and stored for later conjugation to a sulfhydryl-containing molecule.Many maleimide-activated protein products are produced in this manner(see Related Products).SMCC and Sulfo-SMCC are often used to prepare antibody-enzyme and hapten-carrier protein conjugates in a two-step reaction scheme.First,the amine-containing protein is reacted with a several-fold molar excess of the crosslinker,followed by removal of excess(nonreacted)reag ent by desalting or dialysis;finally,the sulfhydryl-containing molecule is added to react with the maleimide groups already attached to t he first protein.Sulfo-SMCC is soluble in water and many other aqueous buffers to approximately10mM,a lthough solubility decreases with increasing salt concentration.SMCC is not directly water-soluble and must be dissolved in an organic solvent such as dimethylsulfoxide(DMS O)or dimethylformamide(DMF);subsequent dilution into aqueous reaction buffer is generally possible,and most protein reactants will remain soluble if the final concentr ation of organic solvent is less than10%.SMCC and Sulfo-SMCCImportant Product Information•SMCC and Sulfo-SMCC are moisture-sensitive.Store reagent vial in desiccant.Equilibrate vial to room temperature before opening to avoid moisture condensation inside the container.Dissolve needed amount of reagent and use it immediately before hydrolysis occurs.Discard any unused recon stituted reagent.Do not store reagent in solution.•No-Weigh Microtube Handling:Immediately before use,puncture the microtube foil witha pipette tip,add200µl of50mM sodium phosphate buffer(pH7.0-7.5)or ultrapure water and pipette up and down to mix.After use,cut the used microt ube from the microtube strip and discard.Store the unused microtubes in the foil pouc h provided.Note:Do not use phosphate-buffered saline(PBS)for initial dissolution of Sulfo-SMCC;the reagent does not dissolve well in buffers exceeding50mM total salts.Ho wever,once dissolved,the solution can be further diluted in PBS or other non-amine buffers.•Avoid buffers containing primary amines(e.g.,Tris or glycine)and sulfhydryls d uring conjugation,because they will compete with the intended reaction.If necessary, dialyze or desalt samples into an appropriate buffer such as phosphate-buffered saline (PBS).•Molecules to be reacted with the maleimide moiety must have free(reduced)sulf hydryls.Reduce peptide disulfide bonds with Immobilized TCEP Disulfide Reducing Gel(Product No.77712).For proteins,reduce disulfide bonds using5mM TCEP(1:1 00dilution of Bond-Breaker®TCEP Solution,Product No.77720)for30minutes at room temperature, followed by two passes through a suitable desalting column(e.g.,Zeba™Desalt Spin Columns).Be aware that proteins(e.g.,antibodies)may be inactivated by compl ete reduction of their disulfide bonds.Selective reduction of hinge-region disulfide bonds in IgG can be accomplished with2-Mercaptoethylamine•HCl(2-MEA,Product No.20408).Sulfhydryls can be added to molecules using N-succinimidyl S-acetylthioacetate(SATA,Product No.26102)or2-iminothiolane•HCl(Traut’s Reagent,Product No.26101),which modify primary ami nes.Procedure for Two-step Protein CrosslinkingGenerally,a10-to50-fold molar excess of crosslinker over the amount of amine-containing protein results in sufficient maleimide activation to enable several sulfhydryl-containing proteins to be conjugated to each amine-containing protein.More dilute protein solutions require greater fold molar excess of r eagent to achieve the same activation level.Empirical testing is necessary to determin e optimal activation levels and final conjugation ratios for the intended application.A. Material Preparation•Conjugation Buffer:phosphate-buffered saline(PBS=100mM sodium phosphate,150mM sodium chloride,pH7.2;e.g.,Product No.28372)or other amine-and sulfhydryl-free buffer at pH6.5-7.5(see Important Product Information)–adding EDTA to1-5mM helps to chelate divalent metals,thereby reducing disulfide formation in the sul fhydryl-containing protein•Desalting column to separate modified protein from excess crosslinker and reac tion byproducts(e.g.,Zeba Desalt Spin Columns)•Amine-containing(Protein-NH2)and sulfhydryl-containing proteins(Protein-SH)to be conjugatedB.ProtocolNote:For best results,ensure that Protein-SH is prepared and ready to combine with Protein-NH2in step5.1.Prepare Protein-NH2in Conjugation Buffer.2.Add the appropriate amount of crosslinker to the protein solution.The concent ration of the Protein-NH2determines thecrosslinker molar excess to use.Suggested crosslinker molar excesses are as foll ows(also see Table1):•Protein samples<1mg/ml use40-80-fold molar excess.•Protein samples of1-4mg/ml use20-fold molar excess.•Protein samples of5-10mg/ml use5-to10-fold molar excess.Table1.Crosslinker preparation and molar excess to use for1ml of sample.Im mediately before use,dissolve crosslinker in the appropriate solvent at the concentrati on denoted in parentheses;then add the listed volume to a1ml protein sample.For ex ample,to use the No-Weigh Sulfo-SMCC,dissolve the2mg contents of the microtube in200µl of buffer and then add t he prescribed volume to per1ml sample.For the other products,the appropriate amo unt of dry reagent must be weighed on a balance(e.g.,2.4mg Sulfo-SMCC for dissolution in500µl buffer).Protein-NH2Concentration(based on a50kDa protein)10mg/ml1mg/ml0.5mg/mlCrosslinker Molar Excess5X20X50X Sulfo-SMCC(in50mM sodium phosphate or water)100µl(4.8mg/ml*)40µl(4.8mg/ml*)50µl(4.8mg/ml*)No-Weigh Sulfo-SMCC(in50mM sodium phosphate or water)50µl(10mg/ml*)20µl(10mg/ml*)25µl(10mg/ml*)SMCC(in DMSO or DMF)100µl(3.7mg/ml*)100µl(1.5mg/ml*)100µl(1.8mg/ml*)*Concentration of each crosslinker before adding to protein sample.Note:If the Sulfo-SMCC solution does not completely dissolve,place the tube under hot running water or incubate for several minutes in a50°C water bath.3.Incubate reaction mixture for30minutes at room temperature or2hours at4°C.4.Remove excess crosslinker using a desalting column equilibrated with Conjug ation Buffer.bine and mix Protein-SH and desalted Protein-NH2in a molar ratio corresponding to that desired for the finalconjugate and consistent with the relative number of sulfhydryl and activated am ines that exist on the two proteins.6.Incubate the reaction mixture at room temperatur e for30minutes or2hours at4°C.Note:Generally,there is no harm in allowing the reaction to proceed for several hours or overnight,although usually the reaction will be complete in the specified tim e.To stop the conjugation reaction before completion,add buffer containing reduced c ysteine at a concentration several times greater than the sulfhydryls of Protein-SH.Note:Conjugation efficiency can be estimated by electrophoresis separation and s ubsequent protein staining.Additional InformationA.Please visit the Pierce website for additional information including the followi ng item:•Tech Tip:Attach an antibody onto glass,silica or quartz surface B.Two-step reaction schemeMaleimide-activated AntibodyAntibody-enzyme ConjugateSulfo-SMCCAntibodyAntibodyAntibodyEnzymeEnzymeFigure1.Two-step reaction scheme for conjugating antibody and enzyme proteins with Sulfo-SMCC.In this example,the crosslinker is first reacted with the antibody to produce a maleimide-activated protein.After excess non-reacted crosslinker and by-products are removed,the maleimide-activated antibody is reacted with the appropriate molar ratio of enzyme having sulfhy dryl ually,several or multiple maleimide-activations occur per antibody molecule,enabling several enzyme molecules to be con jugated to each antibody molecule.MBS/BDB/SMCC/sulfo-SMCC1、SMCC琥珀酰亚胺-4-(N-马来酰亚胺)环已烷-1-1羟酸酯分子一端的NHS酯基团与某一蛋白质分子的伯氨反应形成稳定的酰胺键，另一端(马来酰亚胺基团一端)可与另一蛋白质分子的巯基交联。
带你了解双抗ADC抗体偶联药物（ADC）包括抗体、连接子和细胞毒性有效载荷。
与传统化疗相比，ADC靶向肿瘤有望减轻全身毒性作用，提供更广泛的治疗窗口和更高的治疗指数。
在过去的十年里，ADC在治疗实体瘤和血液肿瘤方面逐渐成熟，成为抗肿瘤药物研究的一个革命性领域。
虽然ADC的发展取得了显著的成功，但意外毒性和耐药性的出现带来了巨大的挑战。
各种因素导致了普遍存在的临床困境，特别是实体瘤。
这些因素包括：（1）实体瘤的异质性限制了靶向单一抗原的临床疗效；（2）治疗压力诱导抗原下调、表位突变和旁路通路的激活，导致显著的ADC耐药性；（3）正常组织中的靶抗原表达、连接子不稳定性和其他变量等因素导致脱靶毒性；（4）靶抗原对内化的抗性妨碍了足够治疗效果。
因此，抗体、连接子和有效载荷的优化成为下一代ADC面临的挑战。
解决上述临床挑战的一种前瞻性方法是将双特异性抗体（BsAbs）与连接子-有效载荷复合物进行偶联，从而产生了双特异性抗体偶联药物（BsADCs）。
与传统的ADC相比，BsADCs独特的双表位/靶点结合模式不仅能够与实体瘤中共表达的抗原结合以增强选择性，而且还显著改善内化。
这些独特的优势使BsADC成为下一代ADC领域的一支重要力量。
目前，至少10种以上的BsADC正在进行临床试验。
BsADCs 的设计不仅仅是“1+1=2”，其结合模式的改变影响整体疗效，包括了BsAbs、连接子和有效载荷的全面协调和优化。
BsADC的设计目前已知BsADC 的靶点主要集中在HER2、EGFR和c-MET上。
ADC的各个成分，包括抗体、连接子和有效载荷都需要独立的优化，对这些关键成分中的任何一个进行微小的修改都会导致临床特征的实质性改变。
因此，在设计未来的BsADCs时，抗体、连接子-有效载荷复合物的优化和偶联策略应被视为相互连接的网络，需要一种整体的方法。
双特异性抗体构建BsADCs的首要考虑因素在于明智地选择合适的靶标组合。
【衡道丨干货】同步多重IHC：节约时间、金钱和患者组织的法宝自从Coons及其同事关于冷冻组织中抗原的免疫荧光检测的革命性论文发表以来，免疫组织化学（IHC）在过去几十年间已成为解剖病理学实验室的常规，在经福尔马林固定、石蜡包埋（FFPE）的肿瘤或其他类型组织的组织切片中，单独鉴别出每种靶向抗原。
单标记IHC利用辣根过氧化物酶和碱性磷酸酶的标记能力，结合它们各自的反应物发色团，以产生可在光学显微镜下显现的比色染色。
否则，通过与第一抗体的结合（直接免疫荧光）或通过附着到能够检测物种特异性的原发性的第二抗体上（间接免疫荧光），荧光色素可以呈现抗体-抗原的相互作用。
最近，病理实验室里的IHC已从单标记方法转变为多标记标记检测。
多重IHC方法可以在单个组织样本中显现多个靶向抗原，并且可以同步或依次对它们进行进一步的细分。
通常，如果使用的一抗来自相同的宿主物种，则需要连续多重IHC；否则，他们可以同时被着色和孵化。
为什么要使用多重IHC方法因为同时显现多种抗原有许多优点。
如果使用下一代测序和质谱法去检测单个目标分子，往往要破坏组织样本，而多重IHC可最大限度地提高从单个组织样本中获取的数据量——这对于保留宝贵的患者组织至关重要。
多重IHC还允许用户检测组织结构中令人感兴趣的蛋白质的空间排列、相互作用和共生定位。
多重IHC方法相当复杂，为了得到最准确和可重复的诊断，需要经过适当培训的高技能人员来操作。
在临床应用中，这些复杂的技术需要自动化，以便为不熟悉高级多路倍增方法的临床病理人员提供简单、有效且易于理解的结果。
此外，随着多重IHC的诊断效用不断增强，组织学实验室将面临越来越多的需求，自动化（以及随之而来的标准化和稳定性）有助于达到满足这类需求所需的速度、质量和可重复性。
多重IHC用于诊断早期采用多重IHC进行临床诊断的一个驱动因素是：泌尿科医生采用尽可能小的针进行前列腺活检，这导致病理人员很难可靠地诊断（或排除）小的癌症病灶；检查多个微小组织碎片非常耗时且诊断的可重复性差。
华中科技大学硕士学位论文SMCC法抗体定向偶联技术的优化与应用研究姓名：冯燕申请学位级别：硕士专业：生物医学工程指导教师：杨祥良2011-05-24华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文摘要蛋白质偶联技术是采用一定的技术手段将具有生物活性的蛋白质与其它载体分子或标记物结合在一起的一种方法，在生命科学和医学领域有着广泛的应用。
在标记免疫分析方法中，抗体与酶等标记物的偶联效果会直接影响到免疫方法的灵敏度和可靠性。
常用的偶联方法如戊二醛法、碳二亚胺法、过碘酸钠氧化法法等不可避免地会产生酶或抗体的自身交联产物或多聚物，致使偶联效率降低、结合物活性减弱。
在此基础上发展起来的异性双功能偶联剂虽然可以克服这一不足，但酶在抗体上的连接位点具有随机性，导致抗体和酶的活性会受到影响。
因此，在实际应用中，需建立一种能定向偶联的抗体偶联技术。
本研究采用SMCC法，研究优化了免疫球蛋白IgG与辣根过氧化物酶HRP的偶联条件，主要研究内容包括：1) 采用体内诱生腹水法制备氯霉素单克隆抗体，并对其活性进行测定，建立竞争曲线。
2) 从投料比、反应温度、反应时间三个方面对抗体的DTT还原反应过程进行了研究，探讨了还原条件对免疫球蛋白的结构、活性等方面的影响。
3) 采用SMCC法将抗体与HRP偶联，并对其活性进行鉴定，并将其用于酶联免疫吸附实验。
研究结果表明，DTT还原反应的温度和时间对抗体结构和活性影响不大，而DTT 的加入量则有明显影响：在封闭巯基的条件下，投料比小于为600时，还原产物以大分子片段居多，当投料比大于600后，产物主要为小分子片段，且抗体活性开始下降，到6000时活性几乎完全丧失；在未封闭巯基条件下，由于游离巯基会重新聚合，当投料比在600～12000之间，抗体活性与产物的组成差异均不明显。
在将其应用于羊抗小鼠二抗与HRP的偶联中，确定优化的SMCC法偶联条件为DTT与抗体华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 投料的比为8000，反应温度为25℃，反应时间在20～30min。
关键词：定向偶联，抗体，SMCC，DTT华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文AbstractThe ability to conjugate a protein to another carrier or molecule has been widely used in life science research and medical science. In immunoassay, the conjugation of antibody and enzyme will directly effect sensitivity and reliability of the method.Present methods, such as glutaraldehyde-modified,EDC-modified and sodium periodate-oxidized, have inevitably formed much polyer, reduced the efficiency and decreased activity of the conjugation. Heterobifunctional conjugation reagents like SPDP, MBS can overcome this shortage, but enzyme will crosslink somewhat randomly to nearly all parts of the antibody molecule,this in turn leads to an influence of antibody and enzyme.So we must establish a site-directed conjugation schemes for application.This research conjugating condition of IgG and HRP was studied and optimized making use of SMCC-modified.In this research,monoclonal antibody was produced by immuning asctic fluid,the activity and titer of antibody was determined by ELISA,and the competition inhibition curve was established. The DTT reduction reaction of IgG has been studied from feed ratio,reaction temperature,reaction time,and investigate its influence on the structure,activity of immunoglobulin. HRP has been conjugated with antibodies using SMCC as a crosslinking reagent,which would be used in ELISA.The results showed that reaction temperature and reaction time have little effect on the structure and activity of immunoglobulin,but there is notable effect on them if we change the feed ratio.In the condition of blocking free sulphydryl, the activity of antibody begin to decline when the feed ratio is 600, and the activity is almost completely loss of when the feed ratio is 6000; but the free sulphydryl would re-aggregation if we do not block it, then the difference of structure and activity of antibody are not obvious when the华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文feed ratio is between 600～12000. Finally, we determined that the feed ratio is 8000, reaction time is between 20～30min, reaction temperature is 25℃.Key words: site-directed conjugation, antibody, SMCC, DTT华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文缩略词FBS 胎牛血清DMSO 二甲基亚砜BSA 牛血清白蛋白IgG 免疫球蛋白γ-globulin 牛源γ-球蛋白GAM 羊抗小鼠IgGHRP 辣根过氧化物酶GSH 谷胱甘肽IAAm 碘乙酰胺OV A 卵清蛋白ELISA 酶联免疫吸附实验CAP 氯霉素DTT 二硫苏糖醇DTNB 5,5-二硫代双(2-硝基苯甲酸)SMCC 4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸磺酸基琥珀酰亚胺酯钠盐独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密□，在年解密后适用本授权书。
本论文属于不保密□。
（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文1. 绪论1.1 蛋白质偶联技术的发展蛋白质偶联是指将小分子物质（如药物、半抗原）或大分子物质（如酶、蛋白毒素等）以共价键的方式连接于蛋白质分子，以制备人工抗原、酶标抗体、载体释放药物，抗体靶向药物和免疫毒素等[1]。
蛋白质偶联技术在生物学和医学领域得到越来越广泛的应用。
蛋白质偶联方法首先发展于人工抗原的制备研究，Landsteiner等[2]第一次合成人工抗原以来，人们将许多没有抗原性的小分子物质（半抗原）如化学药物、神经递质和激素等与蛋白质或多糖等载体分子共价结合，使其具备抗原性，以诱发动物产生特异性抗体，用于免疫分析等。
为了使免疫分析达到灵敏度高、特异性强的要求，前人对蛋白质偶联的方法进行了大量的研究，建立了重氮化法、戊二醛法、混合酸酐法、二异氰酸酯法及卤代硝基苯法等偶联技术。
近10年来发展起来的酶标免疫检测技术，要求制备保持酶的生物活性和抗体的免疫结合活性的酶-抗体偶联物。
常用的偶联方法如戊二醛法、碳二亚胺法等不可避免的产生酶或抗体的自身交联或多聚物，致使偶联效率降低，结合物活性减弱。
为了克服这一不足，人们发展了异性双功能偶联试剂，如N-羟基琥珀酰亚胺-3-(2-吡啶基二硫)-丙酸酯，以实现控制偶联，提高偶联反应的选择性和偶联产物的均一性。
将药物与大分子载体连接，制备药物-载体结合物，以改善和控制药物在体内的转运和代谢，实现缓释给药和定向给药，提高生物利用度和治疗指数。
这是现代药物研究领域一个崭新的分支。
载体药物必须能够在体内定量、定位释放原型药物，以此要求设计pH敏感或特定酶敏感的偶联键。
导向药物的发展对蛋白质偶联方法提出了更高的要求。
早在1906年，Ehrlich就提出靶向给药的设想。
随着生物医学的发展，这一设想不断得到具体的实现。
单克隆抗体作为导向载体的出现，更使导向药物的研究成为当代药物研究中最活跃和最华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文引人注目的领域之一，而其中研究最广泛的是用于肿瘤治疗的抗体导向研究。
