CDR移植、特異性決定殘基移植等人源化抗體的改造方式介紹及其優(yōu)勢(shì)

抗體是一類能與抗原特異性結(jié)合的免疫球蛋白，作為免疫系統(tǒng)中的重要組成部分，在許多疾病的預(yù)防和治療中發(fā)揮著重要作用�？贵w治療的最早應(yīng)用可以追溯到中國(guó)人接種“人痘”預(yù)防天花的記載算起，國(guó)際上一般公認(rèn)的人痘接種術(shù)最早起源于中國(guó)公元10世紀(jì)，但據(jù)中國(guó)的一些史書記載，種痘的興起更早，始于唐朝。而直到 1986 年 FDA 批準(zhǔn)了第一個(gè)治療性單克隆抗體OKT3，并隨著抗體技術(shù)的發(fā)展及其本身的高特異性、高靶向性、治療效果顯著等優(yōu)勢(shì)而發(fā)展迅速�？贵w類藥物被廣泛用于治療各種包括癌癥、自身免疫、代謝和傳染病等疾病。

第一個(gè)治療性單克隆抗體由于受當(dāng)時(shí)的技術(shù)限制，生產(chǎn)的是鼠源性的單克隆抗體，雖然其具有廣闊的應(yīng)用前景，但由于恒定區(qū)可被人體免疫系統(tǒng)識(shí)別而產(chǎn)生免疫副反應(yīng)，誘發(fā)人抗鼠抗體反應(yīng)（HAMA），鼠源單抗的應(yīng)用有諸多限制，因此單克隆抗體經(jīng)歷了一段鼠源—鼠源人源嵌合體—全人源化改造的歷程。通過DNA重組技術(shù)和蛋白質(zhì)工程技術(shù)，將抗體進(jìn)行人源化改造，從而減少鼠源性抗體在臨床應(yīng)用上的種種限制�？贵w人源化是消除或降低這些抗體免疫原性的有效途徑，是重組抗體生產(chǎn)制備研究的重要組成部分，也是抗體藥研制的重要方向。
 

圖1. 抗體類型及結(jié)構(gòu)示意圖

人源化抗體技術(shù)以人鼠嵌合抗體為基礎(chǔ)繼續(xù)進(jìn)行改造，鼠源序列進(jìn)一步減少，從而減少HAMA的發(fā)生�？贵w的可變區(qū)包含3個(gè)互補(bǔ)決定區(qū)（CDR）和4個(gè)框架區(qū)（FR），人源化抗體通過抗體重構(gòu)、框架區(qū)重構(gòu)等技術(shù)來達(dá)到減少鼠源序列的目的，通常有以下幾種方式：

◆  CDR移植（抗體重構(gòu)）
利用基因工程技術(shù)，將人抗體可變區(qū)（V） 中互補(bǔ)性決定區(qū)（CDR）AA序列改換成鼠源單抗CDR序列，重構(gòu)成既具有鼠源性單抗的特異性又保持抗體親和力的人源化抗體，可以最大限度地降低鼠單抗的異源性。目前該方法是單抗人源化過程中最常用的方法。

◆   特異性決定殘基（SDR）移植
通過CDR移植獲得的人源化抗體仍可能在患者中引發(fā)免疫性抗獨(dú)特型（anti-Id）反應(yīng)。為了最大限度地減少抗V區(qū)免疫反應(yīng)，可以通過僅將CDR序列中抗原結(jié)合活性所必需的特異性決定殘基（SDR）移植到人源抗體框架區(qū)上來實(shí)現(xiàn)抗體人源化。SDR移植的方法更進(jìn)一步地提升了抗體人源化程度，并盡可能地減少了鼠源CDR中效應(yīng)T細(xì)胞表位的數(shù)量，從而將抗體可變區(qū)潛在的免疫原性風(fēng)險(xiǎn)做到最小化。

◆   框架區(qū)重構(gòu)
在CDR移植過程中，對(duì)FR進(jìn)行的篩選選擇與鼠源抗體序列最相似的人FR基因序列使該抗體具有更高的活性。FR的修飾包括表面重塑與糖基化修飾兩方面：表面重塑即將鼠源抗體FR表面氨基酸殘基進(jìn)行人源化，而這些氨基酸殘基在免疫應(yīng)答中并不能起到重要作用；糖基化修飾即改變?cè)�有的糖基化位點(diǎn)，從而使抗體的作用效力更高。框架區(qū)重構(gòu)可得到親和活性明顯提升的抗體，是重構(gòu)抗體中經(jīng)常用到的手段。

◆   其他
定向篩選或鏈替換抗體庫(kù)技術(shù)，利用噬菌體展示的方法，將鼠源抗體重輕鏈V區(qū)結(jié)構(gòu)域分別順序或平行地替換為人源化的。

非人源抗體具有較強(qiáng)的免疫原性，可能會(huì)引起人體免疫反應(yīng)，導(dǎo)致治療的不良反應(yīng)。而人源化抗體具有更低的免疫原性，更接近人體內(nèi)天然的抗體，故可以提高藥物的藥效和安全性。人源化抗體為人類疾病的治療提供了廣闊的思路，并已經(jīng)成功地用于治療多種疾病，包括癌癥、自身免疫性疾病和感染性疾病等。此外，人源化改造后的抗體也能更好地應(yīng)用于臨床細(xì)胞藥物的研發(fā)。

同立海源CD3單抗

DMF備案號(hào)：038125

圖1：CD3單抗純度檢測(cè)：HPLC純度>95%

圖2：CD3單抗純度檢測(cè)：SDS-PAGE

圖3：CD3單抗結(jié)合活性＞90%

圖4：CD3單抗有效促進(jìn)T細(xì)胞增殖