人源化单克隆抗体的研究进展
- 格式:doc
- 大小:96.00 KB
- 文档页数:6
人源化单克隆抗体研究进展人源化单克隆抗体是一种具有高度特异性和亲和力的生物药物,通过杂交瘤技术将鼠源单克隆抗体的可变区与人类抗体的恒定区进行交换,以减少免疫原性,提高治疗效果。
近年来,随着科技的不断进步,人源化单克隆抗体研究取得了显著的进展,为肿瘤、自身免疫性疾病、神经系统疾病等治疗领域提供了新的思路和方法。
研究现状:人源化单克隆抗体方法、成果与不足人源化单克隆抗体研究主要包括抗体库的建立、抗体筛选和优化、以及抗体生产等多个环节。
目前,研究人员已成功建立了多种人源化单克隆抗体,并应用于临床试验,取得了一定的疗效。
例如,针对肿瘤治疗的人源化单克隆抗体药物能够特异性地识别肿瘤细胞,并通过激活免疫反应来杀死肿瘤细胞。
然而,人源化单克隆抗体研究仍存在一定的不足之处,如抗体药物的免疫原性、毒副作用等问题需要进一步解决。
研究方法:人源化单克隆抗体研究实验设计与数据分析人源化单克隆抗体研究的实验设计主要包括建立人源化抗体库、筛选和优化抗体,以及进行药效和毒理试验等。
在实验过程中,需要采集和处理大量的实验数据,并进行深入的统计分析和比对,以获得抗体的最佳配对组合和最佳治疗剂量等参数。
成果和不足:人源化单克隆抗体研究的成果与不足人源化单克隆抗体研究在肿瘤、自身免疫性疾病、神经系统疾病等多个治疗领域取得了显著的成果。
例如,针对肿瘤治疗的人源化单克隆抗体药物已经成功应用于临床试验,并显示出较好的疗效和安全性。
在自身免疫性疾病和神经系统疾病治疗领域的人源化单克隆抗体药物也在研发和试验阶段。
然而,人源化单克隆抗体研究仍存在一定的不足之处,如抗体药物的免疫原性、毒副作用等问题需要进一步解决。
同时,抗体药物的生产成本较高,限制了其在临床上的广泛应用。
尽管人源化单克隆抗体研究取得了一定的成果,但仍存在许多问题需要进一步解决。
未来,研究人员需要进一步探索人源化单克隆抗体的作用机制和优化方法,以获得更高效、安全、低成本的药物。
同时,需要加强抗体药物的工艺研究,提高生产效率和降低生产成本。
人源化单克隆抗体的研究进展
袁松范
【期刊名称】《上海医药》
【年(卷),期】1999(020)011
【摘要】最早的单克隆抗体是用小鼠得到的,所以会产生一种人抗小鼠抗体(HAMA)的免疫反应。
随着抗体工程技术的发展,从小鼠得到的单克隆抗体越来越接近人类。
一些嵌合性的或人源化的单克隆抗体已经被批准上市。
嗜菌体表达技术和转基因动物技术的发展,使人类有可能得到完全人源化的单克隆抗体,由于可以进一步减少免疫反应的危险性,将获得更好的临床效果。
【总页数】2页(P38-39)
【作者】袁松范
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】R392-33
【相关文献】
1.鼠源单克隆抗体人源化研究进展 [J], 王臣;温文彦;张春杰
2.人源化单克隆抗体用于肿瘤分子靶向治疗的研究进展 [J], 彭建柳;杨丽华
3.治疗性人源化单克隆抗体研究进展 [J], 陈立慧;宋海峰;刘秀文
4.人源化治疗性单克隆抗体的研究进展 [J], 彭如意;王捷
5.高亲和力的人源化CD20单克隆抗体的研究进展 [J], 张倩倩;郭尚敬
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
利妥昔单抗治疗视神经脊髓炎的研究进展利妥昔单抗(Rituximab)是一种人源化的单克隆抗体,已经在临床上被广泛应用于多种自身免疫性疾病的治疗。
视神经脊髓炎(NMOSD)是一种少见的、以视神经和脊髓为靶器官的自身免疫性疾病,目前对于NMOSD的治疗一直是一个难题。
近年来,利妥昔单抗在NMOSD的治疗中引起了广泛的关注和研究。
本文将探讨利妥昔单抗治疗视神经脊髓炎的研究进展,以期为临床实践提供一定的参考价值。
1. 利妥昔单抗的治疗机制利妥昔单抗是一种能够靶向CD20抗原的单克隆抗体,CD20抗原主要表达在B细胞表面。
其治疗机制主要包括:直接抑制CD20阳性B细胞的活性、诱导B细胞凋亡、调节B细胞功能和介导抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用。
通过这些作用,利妥昔单抗可以有效地抑制自身免疫性炎症反应,从而达到治疗自身免疫性疾病的目的。
2. 利妥昔单抗在NMOSD治疗中的研究进展在过去的几年里,关于利妥昔单抗治疗NMOSD的研究不断进行,一系列临床试验和实验研究陆续发布。
这些研究结果显示,利妥昔单抗在NMOSD的治疗中表现出了良好的疗效和安全性,逐渐成为了NMOSD的重要治疗选择之一。
(1)疗效方面多项研究证实,利妥昔单抗可以显著减少NMOSD的发作频率和严重性,降低残疾率,改善患者的生活质量。
一项针对22例NMOSD患者的研究显示,经过12个月的利妥昔单抗治疗后,患者的年发作率显著降低,且部分患者出现了病情稳定或改善的情况。
另一项纳入了47例NMOSD患者的研究也表明,利妥昔单抗可以有效地预防NMOSD的发作,并且在长期治疗中仍能够保持疗效。
(2)安全性方面利妥昔单抗治疗NMOSD的安全性也得到了充分的验证。
大多数研究显示,利妥昔单抗治疗NMOSD的不良反应较为轻微,且大部分患者能够良好耐受。
常见的不良反应包括注射部位反应、感染和胃肠道不适等,这些不良反应大多可以通过对症治疗或减量调整来控制。
利妥昔单抗在治疗NMOSD中的安全性较高,为患者提供了更多的治疗选择。
利妥昔单抗治疗视神经脊髓炎的研究进展1. 引言1.1 研究背景视神经脊髓炎是一种罕见的自身免疫性疾病,通常表现为视力减退、眼球运动障碍及四肢感觉障碍等症状。
目前尚无特效治疗方法,临床上常采用激素治疗、免疫抑制剂等方式进行管理,但效果并不理想。
寻找更有效的治疗手段显得尤为重要。
利妥昔单抗是一种人源化单克隆抗体,能够靶向结构特异性地结合于人体免疫系统中的CD20抗原,从而实现调控免疫反应的目的。
近年来,利妥昔单抗在治疗自身免疫性疾病的研究逐渐增多,并且取得了一定的成果。
其在类风湿关节炎、多发性硬化症等疾病的治疗中已显示出良好的疗效。
1.2 研究意义视神经脊髓炎是一种罕见但具有严重破坏性的自身免疫性疾病,其病因和发病机制尚不完全清楚。
目前的治疗方法多为免疫抑制剂和免疫球蛋白等治疗手段,但效果有限并且存在严重的不良反应。
寻找一种安全有效的治疗方法对于视神经脊髓炎患者来说至关重要。
利妥昔单抗是一种抗体药物,已在多种自身免疫性疾病中显示出显著疗效。
其通过特异性结合CD20抗原,抑制B细胞的活化和增殖,从而减少炎症反应和自身免疫反应。
利妥昔单抗治疗视神经脊髓炎的潜在机制至今还在探索中,但已有一些初步研究结果显示其可能对该疾病具有较好的疗效。
研究利妥昔单抗治疗视神经脊髓炎的意义在于为患者提供一种新的治疗选择,可能带来更好的疗效和更少的不良反应。
通过深入研究其机制和药理特点,可以为进一步优化治疗方案和提高患者生活质量提供重要参考。
利妥昔单抗治疗视神经脊髓炎的研究具有重要的临床意义和应用前景。
2. 正文2.1 利妥昔单抗治疗视神经脊髓炎的机制利妥昔单抗(Rituximab)是一种人源化的单克隆抗体,主要通过靶向CD20抗原来发挥治疗作用。
在视神经脊髓炎的治疗中,利妥昔单抗的机制主要包括以下几个方面:1. 抑制B细胞活化和增殖:CD20是B细胞表面的标志性抗原,利妥昔单抗特异性结合CD20,导致B细胞凋亡和消失。
利妥昔单抗可以有效抑制B细胞的活化和增殖,减少炎症介质的释放。
从鼠源到全人源单克隆抗体制备技术及改造策略的研究进展摘要:近年来,单克隆抗体是生物制药领域研究和发展最快的领域之一,单克隆抗体具有地耐药性、高效性、专一性等多种优越特性而受到各界关注,随着单克隆抗体制备技术的不断出现,对其稳定性和亲和力提出了更高的要求,本项目从全人源单克隆技术出发,探讨其改造策略以及未来发展方向关键字:鼠源,全人源,单克隆抗体单克隆抗体是一种由人类通过采用各种化学技术或者人工方式制备,由单一b 受体细胞的单克隆抗体细胞产生的一种抗体。
其高度均一,且仅针对某一特定受体抗原上的表位。
单克隆免疫抗体的制备方法主要具有产物纯度高、交叉免疫反应少、制备时间和成本低、结构均一、特异性强等特点,其主要生物学机理功能主要特点是与抗原分子结合后不能产生间接免疫受体分子或直接阻断配体。
当前已有40多种单抗体克隆免疫抗体被广泛用于自身自体免疫功能性疾病、肿瘤和器官移植等各个方面,效果显著。
1全人源单克隆抗体制备技术自从1975年,KOHLER等人通过杂交瘤技术成功获得了具有抗原特异性的鼠源性单克隆抗体,从而开启了单克隆抗体开发的新纪元。
随着多年发展,单克隆抗体已经成为人们疾病诊治的重要工具。
而鼠源性抗体来源于小鼠,在对人体使用时,存在着诸多缺陷,为解决此类问题,全人源单克隆抗体被提出,是未来单克隆抗体的主要研究方向之一,目前使用较为广泛的全人源单克隆抗体制备技术有以下几种:1.1噬菌体抗体库技术噬菌体抗体库技术至1990年成功实施以来,经过30年的发展,已经成为该领域应用最广的制备技术之一。
噬菌体抗体库技术的应用原理是使用PCR技术(聚合酶链式反应技术),将人体抗体编码的基因序列通过技术进行扩增,然后将抗体的基因序列插入到噬菌体中的适当位置,并通过建立一个噬菌体抗体库,让人体抗体和另一个噬菌体外壳上的蛋白进行相融,将两者互相融合的蛋白质形式展示在噬菌体的表面。
噬菌体抗体库技术将通过构建好的抗体库与抗原进行结合,并通过抗原与抗体的差异性相互结合的基因组原理,通过筛选,挑出一种能与目的抗原进行结合的噬菌体,在通过噬菌体基因测序,得到一种新的基因序列,并将其通过基因组技术应用于全人源抗体中。
自1975年单克隆抗体杂交技术问世以来,鼠源单克隆抗体(mAb)被誉为神奇的子弹,广泛用于肿瘤检测与治疗。
然而,鼠源单抗作为异源性蛋白在人体内可诱鼠单抗人源化成为最早出现的基因工程抗体。
发抗鼠抗体的生成(HAMA),可产生毒性反应,并使mAb在体内消除加快,这严重影响了鼠单抗的治疗效果。
为解决这一难题,从80年代初期发展到现在,鼠单抗人源化经历了如下历程:恒定区人源化→可变区人源化→利用抗体库技术获得完全人源序列(如图)。
1.恒定区人源化--鼠/人嵌合抗体(chimeric antibody)由于异源性Ab的免疫反应约有90%是针对恒定区(C区),要降低mAb的抗原性,必须对Ab的恒定区进行人源化[1]。
其原理使从分泌某mAb的杂交瘤细胞基因组中分离和鉴别出重排的功能性可变区(V区)基因,经基因重组与Ig恒定区基因相拼接,插入到适宜的表达载体中,构成鼠/人嵌合的轻重链基因表达质粒,经转染骨髓瘤细胞,通过筛选即可制备出鼠/人嵌合抗体。
这种嵌合抗体同鼠源抗体比较至少有以下两个优点:首先,它可以按需要对抗体的效应基因进行选择或剪切。
例如人Ig的同种型IgG1和IgG3对介导补体依赖及细胞介导的溶解作用具备优势,因而利用该技术可以拼接不同亚类的人C区基因,来改变抗体的效应功能,使原细胞毒性较低的IgG2a和IgG2b变成细胞毒性较高的IgG1和IgG3,增强抗体的免疫治疗功能,可用来杀死肿瘤细胞。
其次,在治疗中使用人而不是鼠mAb的同种型,大大减小了鼠源mAb作为异种蛋白对人体的免疫原性,它通过避免抗同种型抗体的产生,减少了HAMA的生成。
例如,当鼠对鼠Ig互补决定区(CDR)产生免疫耐受时,用鼠抗-淋巴细胞Ab可以激发抗独特型反应,但相对那些对可变区不耐受的动物来说,该鼠的抗独特型反应被推迟并很微弱[2]。
Lobulio 对鼠/人嵌合抗体在人体内的动力学和免疫反应的研究表明,鼠/人嵌合抗体在人体内的半衰期比mAb长6倍以上。
论人源化单克隆抗体的研究进展***(生物工程一班生命科学学院 ***大学哈尔滨 150080)摘要:自从单克隆抗体问世至今已广泛应用与临床治疗,然而鼠源性单克隆抗体在临床治疗中会产生人抗鼠抗体反应,从而使鼠源性单克隆抗体的应用受到极大限制。
随着基因工程技术和抗体工程技术的迅速发展,人源性单克隆抗体开始快速发展而逐渐代替鼠源性单克隆抗体。
本文将就人源化单克隆抗体的构建以及其在临床治疗方面的应用进行综述。
关键词:单克隆抗体人源化临床治疗Theory humanized monoclonal antibody research progress***(The 1st class of Bioengineering , College of Life Science, *** University, Harbin, 150080) Abstract: Since the advent of monoclonal antibody has been widely applied in clinical treatment, but the mouse source sex monoclonal antibodies in clinical treatment will produce people resistance to mouse antibody response, so that the rat source sex monoclonal antibody application are highly limited. Along with the genetic engineering technology and the rapid development of antibody engineering technology, humanized sex monoclonal antibody began to rapid development and gradually replaces the rat source sex monoclonal antibody. This paper will review humanized monoclonal antibody construction and the application of clinical treatment in this article.Keywords: monoclonal antibody humanized clinical treatment1975年。
Kohler和Milstein将小鼠骨髓瘤细胞和经免疫的小鼠脾细胞融合,形成了可产生单克隆抗体的杂交瘤细胞,该细胞机能产生抗体,又可无限增殖,从而创立了单克隆抗体杂交瘤技术[1],此后单抗药物开始迅速发展并广泛应用于临床。
1982年,Philip Karr 将第一株抗独特型单抗(anti- ld) 应用于B细胞淋巴瘤的临床治疗并取得成功[2],使得治疗性抗体的研究很快成为生物医药的热点,许多以单克隆抗体为研究对象的公司相继成立。
然而,鼠源性单克隆抗体应用于人类有较强的免疫原性,能诱发人抗鼠抗体( Human ant-i mouse antibody, HAMA) 反应,引起强烈的免疫排斥反应[3],而且鼠源性单克隆抗体不能有效地激活人体的生物效应功能,因此限制了其临床应用。
这使研究学者意识到研制鼠源性单克隆抗体人源化或完全的人源性抗体才有可能减少或避免HAMA反应并提高疗效。
然而反复实验证明, 杂交瘤技术不能提供稳定分泌人抗体的细胞株。
直到80年代末期,随着分子生物学研究的深入,在抗体基因工程研究领域相继出现了一些技术突破,如用PCR 方法扩增抗体可变区基因、大肠杆菌表达功能性抗体片段以及噬菌体展示抗体功能片段等,这些技术为抗体人源化和人抗体的研究奠定了基础。
1、人源化单克隆抗体的构建鼠抗体人源化的构建就是通过基因改造,使其和人体内的抗体分子具有极其相似的轮廓,从而逃避人免疫系统的识别,避免诱导HAMA 反应。
当用人的序列代替鼠的框架时,其氨基酸残基的接触作用发生改变,进而影响鼠抗体互补决定区( Complementaritydeterm ining re ign, CDRs)的空间构型而使其抗原亲和力降低或消失[4]。
人源化单克隆抗体的构建经历了非人源抗体、人-鼠嵌合抗体、人源化抗体、全人源化抗体等的先后发展,最终制备全人源化单抗的转基因小鼠和噬菌体展示文库。
1.1、嵌合抗体20 世纪80 年代中期开始研制的第一代人源化抗体, 即简单的嵌合抗体, 是利用DNA 重组技术将鼠源单抗的轻、重链可变区基因插入含有人抗体恒定区的表达载体中, 转化哺乳动物细胞表达出人鼠嵌合抗体, 其人源化程度达到70% 左右。
这样构建的嵌合抗体不仅保留了抗原抗体结合的特异性, 又大大降低了鼠源单抗的免疫原性。
“Rituximab”作为第一个用于肿瘤治疗的基因工程抗体, 就是由鼠可变区和人恒定区组成的嵌合抗体。
但由于嵌合抗体可变区( V) 约占整个抗体的30% , 鼠源性抗体V 区中的框架区( FR) 仍残留一定的免疫原性, 可诱发HAMA 反应[5]。
虽然嵌合抗体仍有30%左右的鼠源性成分,但90%的HAMA 反应是针对抗体恒定区的[6]。
为了降低在嵌合抗体中鼠源部分, 只移植鼠抗体互补决定区( Complementaritydetermining reign, CDRs), 而不移植整个抗体可变区, 所构建的“嵌合”抗体随后就成为了研究热点。
1.2、CDR 移植的人源化抗体由于鼠源性抗体V 区中的FR 仍残留一定的免疫原性, 这种抗体还远非真正的人源化抗体, 有些还能产生很强的抗独特型反应。
为减少鼠源成分, 人们进一步用人的FR 替代鼠FR, 形成更为完全的人源化抗体,即鼠源单抗上六个CDR 通过PCR 等方法克隆到人抗体相应的框架区(FR) 上构建成新抗体。
与嵌合抗体相比, CDR 移植进一步减少了抗体中异源序列的含量, 降低了抗体异源性, 其人源性可达90% 以上[7]。
但对于特定的抗原分子来讲,FR 并不是可以随意替代的。
具有支持作用的FR 不仅为CDR 的构象提供了环境, 有时还参与抗体结合位点正确构象的形成, 甚至参与抗原的结合。
因此, 简单CDR 移植到人抗体FR而忽略某些关键位点的氨基酸残基,往往会明显降低抗原- 抗体反应的亲和力, 甚至丧失与抗原结合的能力[8]。
多数情况下, 仅仅移植CDRs到人抗体FR 上产生的改型抗体将丧失全部或大部分抗原亲和力, 只有同时再移植某些关键位点的氨基酸残基后才能保持改型抗体的抗原亲和力。
所以,在抗体重构试验中, 识别人源抗体框架区中影响CDR构象的氨基酸残基位点非常关键。
近年来人们利用抗体基因库,通过对抗原-抗体相互作用的计算机模拟, 并分析氨基酸残基、CDR的几何距离和分子间氢键作用力, 可以推测出这些关键氨基酸残基的位点, 指导抗体重构试验。
袁清安等[9]对肝细胞癌特异性抗体HAb52可变区进行了同源模建,然后分析决定CDR初始构象的可能残基,对所有的暴露残基都进行人源化,改构后的抗体的免疫原性明显地降。
尽管人源化单克隆抗体人源化程度达到70%左右, 在抗原特异性和亲和力方面都较好地保留了亲代抗体的特征, 而免疫原性则降低至12%左右, 在体内的半衰期和效应功能也更加接近于人抗体。
但由于人源化单克隆抗体( 嵌合或CDR 移植抗体) 内还含有10%~30%的鼠源蛋白, 因而在临床应用时, 或多或少地存在一些免疫排斥反应, 没有达到治疗性抗体发展的最终目标——抗体完全人源化。
1.3、全人源化抗体全人源化抗体是治疗性抗体的发展趋势,随着抗体工程的快速发展,目前生产全人抗体的方法已达到比较成熟的阶段, 主要包括抗体库技术和转基因小鼠技术[10]。
抗体库技术主要是将抗体重链可变区( V H ) 和轻链可变区( V L ) 基因与噬菌体的外壳蛋白( P ) 或外壳蛋白( P ) 基因随机重组, 继而感染大肠杆菌, 经增殖并在噬菌体表面以抗体片段Fab或ScFv- 外壳蛋白融合蛋白的形式表达[11],从而获得相应的特异性抗体。
抗体库技术的发展使体外不经过免疫获得抗体成为可能,即用PCR 技术从生物体内扩增出整套编码人抗体的基因序列, 克隆到噬菌体载体上, 并以融合蛋白的形式表达到噬菌体表面, 用固相化抗原,通过反复吸附-洗脱-扩增的过程, 从而筛选出特异性PhAb片段[12]。
此项技术不仅可以获得具有人体性质的单克隆抗体, 而且利用抗原可直接从抗体库中筛选出所需基因, 而不需要细胞融合, 甚至不需经过免疫动物, 实验周期短, 过程较简单, 这是人源抗体制备技术的重大突破。
此外,由于细菌细胞增殖快,培养成本低廉,利于大量制备高纯度抗体,进行蛋白晶体结构研究和应用。
因此,抗体库技术将对生物学和医学的发展起着重要的推动作用。
另一条生产人源化单克隆抗体的途径是通过基因敲除技术, 使小鼠自身的基因失活, 并导入新基因, 创造出携带人抗体重轻链基因簇的转基因小鼠。
这种转入抗体基因的小鼠所携带的人DNA片段具有完备的功能, 可有效地进行同种型转换和亲和力成熟。
任何靶抗原均可被用来免疫该小鼠,使其产生高亲和力的人抗体。
该领域的最新进展是所谓“转染色体小鼠”的产生。
这种小鼠携带人微小染色体, 即从人14及2号染色体上分离的含有全部人抗体重轻链胚系基因簇(包括所有的V、D、J片段和抗体恒定区) 的染色体片段。
这种携带微染色体的小鼠能够提供几乎完全相同的人免疫球蛋白基因环境并在鼠体内精确的重现了人抗体的产生过程。
另外, 利用该技术还获得了抗表皮生长因子受体(EGRF) 、TNF-α、CD4 等的完全人抗体[13]。
2、人源化单克隆抗体的临床应用近十几年来,随着分子生物学技术和抗体工程技术的快速发展,人源化抗体和人抗体的出现为临床应用带来了新的希望。
当前正处于临床研究的多种抗体中,嵌合抗体和人源化抗体所占比例大于70%[14]。
目前的人源化抗体主要用于肿瘤、自身免疫性疾病的治疗以及抗病毒感染等临床治疗。
2.1、在肿瘤治疗方面的应用人源化单克隆抗体的研制的主要任务之一就是治疗肿瘤疾病,人源化抗体药物是针对那些与肿瘤发生、发展相关的靶分子,这些靶分子在正常组织或细胞中就存在一定的表达,但在许多肿瘤细胞中过度表达,因此可作为肿瘤特异的标志物。
如Herceptin是1998年9月被FDA批准上市的人源化IgG1单抗,用于转移性乳腺癌的治疗,其靶向抗原为人类表皮生长因子受体- 2( HER- 2)。
Colomer等[15]试验表明,HER- 2 在乳腺癌细胞表面的过表达与细胞的恶性转化相关,使其成为肿瘤治疗的靶点。