正文
抗体药物的创新之路
沈倍奋
抗体药物由于靶向性强、特异性高和毒副作用低等特点,近年来已成为生物药行业中发展最快的分支。截至
2017
年
8
月,美国
FDA
累计批准了
69
个治疗性抗体药物,其中人单抗和人源化单抗已成主流,双特异性抗体开始崭露头角。我国抗体药物的研究几乎与世界同步。但在抗体功能优化、新抗体研发,特别是抗体规模化生产方面与国外相比有一定差距,目前仍以仿制药为主,抗体药物如何创新是我们面临的巨大挑战。随着分子生物学、结构生物学、生物信息学等技术的发展,人们对抗体结构中各功能区的认识进一步加深,现在已经能够通过修改各功能区的序列、结构来赋予抗体新的特性和功能,这是抗体药物创新的基础。
1 抗体人源化及人源抗体
最早用于人类疾病治疗的是动物来源的抗血清,异源蛋白进入人体引起严重副反应,随着基因工程技术的出现,人们将鼠抗体可变区基因片段连接到人抗体恒定区基因上获得人
-
鼠嵌合抗体,嵌合抗体在临床应用中已被证明是安全的,但不能完全消除人抗鼠(
HAMA
)反应。借助结构生物学、生物信息学和计算机模建等技术,发展了多种抗体进一步人源化改造的方法。如:互补决定区(
CDR
)移植是将鼠抗体的
CDR
移植到人抗体的相应部位,但简单的
CDR
移植往往会显著降低抗体的亲和力,甚至丧失与抗原结合的能力,在
CDR
移植的同时,要考虑移植一些支撑
CDR loop
构象的鼠
Ig
框架区氨基酸残基,可有效保持亲本鼠抗体的亲和力和特异性。另一种常用的抗体人源化方法是表面重塑技术,即鼠抗体框架区表面氨基酸的“人源化”。由于该方法不影响
Fv
的整体空间构象,所获得的抗体仍保留与抗原的结合能力。框架改组(
framework shuffling
)是将鼠抗体的
6
个
CDR
以正确的读框融合到人
Ig
胚系框架中,构建成库,用相应抗原筛库。由于筛出的抗体框架来源于相匹配的
CDR
序列和结构,因此它保留了与抗原的最好结合,这种抗体接近于天然的全人抗体。如果抗原有晶体结构,则可以采用特异性决定基(
specificity determiningresidues
,
SDR
)移植的方法。
去免疫原性(
de-immunization
)是一项专门的平台技术,包括确定和去除鼠抗体上能被人
T
细胞识别的表位,这样的治疗性抗体不再激活
T
细胞反应和
HAMA
反应。除了抗体人源化和去免疫原性外,第
3
种降低免疫原性的方法是引入
Treg
表位,刺激
Treg
细胞功能,诱导对异源蛋白的耐受。
人源抗体制备技术包括人
-