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PD1单克隆抗体是怎么生产制备的?

来源:医科院肿瘤医院李峻岭医生 2020-06-15 12:41:19

现代单抗制备经历了长期的发展,先是概念的提出,1960年时Burnet提出克隆选择学说,为后来的单克隆抗体的研发奠定了理论基础,即每个B细胞表面的抗原受体只识别一种抗原决定簇,并产生针对该抗原决定簇的抗体[2]。mqr帝国网站管理系统

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1975年时诺贝尔奖得主Milstein和Kohler建立了可产生单克隆抗体的B淋巴细胞杂交瘤和单克隆抗体技术,将可产生特异性抗体的B细胞与无抗原特异性但永生化的骨髓瘤细胞融合,既有骨髓瘤细胞大量扩增和永生的特征,又有免疫B细胞合成和分泌特异性抗体的能力,杂交瘤技术的成熟为单克隆抗体的体外短时间大规模培养提供了可能[3]。mqr帝国网站管理系统

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1986年全球第一个单抗治疗肾移植排斥反应的鼠源化抗体OTK-3 宣告上市,但该药获得批准用于临床标志着单抗药物时代的开始,鼠源化抗体简单说来就是一种小鼠产生的、小鼠自己的抗体,治疗效果并不乐观,人类Fc受体没有能很好结合小鼠抗体Fc段区域[4],且容易触发人抗鼠HAMA免疫反应(human anti-mouse antibody reaction)[5],且由于抗体的丝裂原活性引起的细胞因子释放综合症,就是急性“全身流感样综合症”。 所以OKT3之后,FDA连续多年没有批准新的单抗类药物,由于鼠源单抗诸多问题应用受限,单抗的人源化势在必行。mqr帝国网站管理系统

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1997年时第一个治疗肿瘤的嵌合抗体利妥昔单抗(Rituximab) ,被用于非霍奇金氏淋巴瘤的治疗,小鼠抗体的可变区和人类抗体的恒定区连在一起,这样生成的单抗就是嵌合抗体,免疫原性已经大大降低了[6]。mqr帝国网站管理系统

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接下来技术又前进了两步,小鼠抗体的CDR和人类抗体的其他区域连在一起形成人源化抗体。人源化抗体已经有90%以上都是人类的了,保持了鼠单抗的抗原特异性,HAMA反应更低,例如pembrolizumab就是人源化的单抗。全人源则百分百人类同源,理论上几乎不会引发HAMA反应,同时需保持特异性以及亲和力,例如nivolumab就是全人源化的单抗。mqr帝国网站管理系统
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通向全人源抗体的技术目前有两种,一种是噬菌体传递,一种是转基因小鼠[7]对于噬菌体传递技术,2018年被授予了诺贝尔奖,具体来说是目标基因克隆到噬菌体的外壳蛋白,这段基因形成多肽,外源的多肽和蛋白与噬菌体的外壳蛋白融合表达,融合蛋白随着子代噬菌体的重新组装而展示在噬菌体表面,蛋白被特殊的靶分子结合,结合之后再进行筛选,经过这种吸附-洗脱-扩增后,与靶分子特异结合的噬菌体得到高度的富集,再用抗原-抗体结合筛选,得到高亲和力的蛋白和对应DNA片段。噬菌体传递技术利用噬菌体原核生物传代快的特点,通过抗原抗体结合能力筛选目标大分子。对于转基因小鼠技术,Medarex公司建立的转基因小鼠体系UltiMab。在 UltiMab的基础上,诞生了首个CTLA-4抑制剂和 PD-1 抑制剂。将人源抗体转染入小鼠体内,使得产生的抗体Fc段不带有任何鼠源特征。mqr帝国网站管理系统

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综合对比全人源抗体技术中的噬菌体传递技术和转基因小鼠技术的优势和不足,噬菌体传递技术基于原核生物噬菌体,噬菌体对蛋白三维折叠明显不如真核细胞精细,如果想要得到高亲和力的抗体,还需要进行漫长的筛选和人工改造。但也是正是基于噬菌体,所以生产速度快。转基因小鼠技术基于哺乳动物细胞体系能得到亲和力足够高的单抗,当产生抗体的B细胞被抗原激活后迅速增殖,可变区以远超其他区域的速度突变,辅助T细胞选择那些产生高亲和力抗体的B细胞。只要抗原充分暴露就能得到亲和力足够高的单抗,无需手动优化筛选,这种抗体理论上与人自身产生的单抗无差异。这种全自动优化流程不是原核细胞所能代替的[8]。mqr帝国网站管理系统