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文檔簡介
1、單克隆抗體藥物概述高熹(2015級交流學院生物技術168615140001)摘要:單克隆抗體藥物作為一種具有獨特優勢的生物靶向藥物,具有特異性高、靶向性強和毒副作用低的特點,在治療方面效果顯著。伴隨著抗體技術的不斷發展以及新型抗體的不斷出現,單克隆抗體藥物已成為制藥業發展最快的領域之一目前正在研究的生物技術藥物中有四分之一都是單克隆抗體藥物,期間又涌現出了各種單抗衍生物,包括抗體藥物偶聯物、小分子抗體、雙特異性抗體等。本文就單克隆抗體藥物的分類、制備、應用和發展等進行綜述。關鍵詞:單克隆抗體藥物;抗體技術;單抗衍生物1975年分子生物學家G.J.F.克勒和C.米爾斯坦在自然雜交技術的基礎上,創
2、建立雜交瘤技術,他們把可在體外培養和大量增殖的小鼠骨髓瘤細胞與經抗原免疫后的純系小鼠B細胞融合,成為雜交細胞系,既具有瘤細胞易于在體外無限增殖的特性,又具有抗體形成細胞的合成和分泌特異性抗體的特點。將這種雜交瘤作單個細胞培養,可形成單細胞系,即單克隆。雜交瘤技術為規模化生產特異性高、結構和性質均一穩定的單克隆抗體提空了有力的保障。1單克隆抗體藥物的發展和現狀1986年,FDA批準了第一個鼠源單克隆抗體藥物Muromonab-CD3上市,用于預防腎移植時急性器官排斥。單克隆抗體藥物的發展因人抗鼠抗體反應在1988年到1993年間陷入低谷。之后隨著重組DNA技術的發展,各種抗體人緣化技術迅速發展,
3、單克隆抗體藥物經歷了人鼠嵌合單抗、人源化單抗階段。隨后出現的噬菌體展示文庫技術和轉基因小鼠技術,使全人源單抗的產生成為可能。過去的30年抗體工程的研究主要集中于減弱鼠源抗體的免疫原性和提高產生抗體的能力,如今全人源抗體已成為治療性單抗的主流,2002年第一個全人源抗體阿達木單抗上市。且隨著微生物和哺乳動物細胞等外源蛋白表達系統的技術進步和表達水平的提高,使治療性單克隆抗體在臨床和商業上都取得了巨大的成功。盡管如此,單克隆抗體藥物的發展仍然存在許多挑戰。迄今為止,大多數FDA批準上市的單抗藥物都是未經修飾的全長抗體,這是相對分子質量在150X103左右的大蛋白分子,這些抗體藥物在臨床應用取得巨大
4、成功的同時,本身的局限性也得到越來越多的關注1。現如今,單抗藥物經歷了市場和時間的考驗,已經成為生物醫藥的最重要組成部分,在疾病治療上具有廣闊的應用前景,成功用于治療腫瘤、自身免疫性疾病、感染性疾病和移植排斥反應等多種疾病。治療性單抗的安全性和有效性很大程度上由其作用的靶點決定,上市和在研的單抗藥物有些靶向相同的靶點,有些有自己獨特的作用靶點,新的作用靶點也在不斷地出現。隨著研究深入、技術進步,單抗藥物呈現出旺盛的發展勢頭2。隨著已上市品種的銷售額不斷增長以及新適應癥的批準和新品種的上市,單克隆抗體藥物市場容量迅速攀升。1997-2007年是全球單抗產業增長的爆發期,十年間CAGR高達58.6
5、%。2008年-2015年,全球單抗產業增速放緩明顯,CAGR降至14.8%,但仍要顯著高于全球醫藥行業約5%的增速水平。1997年全球單抗藥物銷售額僅3.7億美元,2015年全球單抗藥物的銷售額已超過980億美元。1992-2015年間,國外共批準上市了61個原研抗體藥,其中后有6個退市。在現有上市的55個產品(49個單抗產品,6個具有抗體功能的受體-Fc融合蛋白)中,51個是由美國或歐盟首先批準上市的,數量占比高達92.7%,生產企業方面:羅氏、諾華等10家歐美企業共開發和生產了全球70%以上的抗體藥物,歐美國家在全球抗體產業中居于絕對主導地位。2015年全球最暢銷藥物TOP10中有5個單
6、抗,分別是阿達木單抗、英夫利昔單抗、利妥昔單抗、貝伐珠單抗和曲妥珠單抗,它們占據了單抗藥物的半壁江山,銷售額約為426.6億美元,約占2015年全球單克隆抗體藥物總銷售額的44%。根據預測,2016-2020年,全球單抗產業仍將以9.84%的RAGR快速發展(同期全球藥品市場CAGR約為5%),2020年市場規模有望突破1300億美元。相比處于上升期的國外單抗產業,我國單抗產業仍處于初創期,單抗藥物仍以仿制為主,單抗藥物無論產品種類和銷售規模都遠低于歐美發達國家,并且進口單抗藥物占據了主要市場。2015年中國單抗藥物市場容量約為70多億元人民幣,約80%的市場被外資制藥企業占據。在單抗藥物領域
7、,國內制藥企業面臨市場快速增長和進口替代的雙重機遇。單克隆抗體研究已被列入863計劃和國家重點攻關項目。十三五期間,生物產業將是國家重點支持的戰略性新興產業。單抗藥物的研究、開發和市場應用必將吸引一大批制藥企業的參與和布局。目前全國有100多家企業在做單抗,除了中信國健、百泰生物、海正藥業等一些老牌企業之外,近幾年還涌現出了很多新興企業,包括麗珠單抗、信達生物等。在2016三生制藥集團媒體開放日活動上,三生制藥集團董事長婁競博士表示三生制藥集團的3萬升生產線建成后將成為中國規模最大的單克隆抗體生產線,也是從細胞系、培養基、原液到制劑(多種劑型和規格)的全球最完整生產線之一。2單克隆抗體藥物分類
8、根據來源的不同.單克隆抗體大體可分為4類,即鼠源化單克隆抗體、人鼠嵌合體單克隆抗體、人源化單克隆抗體、全人源化單克隆抗體3,這也是單克隆抗體發展的四個重要的階段。2.1鼠源化單克隆抗體人用鼠源單抗的生產方法一般分為體內法和體外法2種。體內法體內法即腹水法。盡管腹水中抗體濃度比較高(2-10mg/ml),但由于所用的BALB/c小鼠必須達到SPF級,繁殖、飼養BALB/c小鼠及生產腹水、純化抗體的廠房必須符合GMP要求,WHO及我國對體內法生產的人用鼠源單克隆抗體的質檢項目繁多,要求嚴格,因此限制了體內法在人用鼠源單抗生產領域的應用。體外法體外法(雜交瘤細胞體外培養法)的產品純度高,可以避免鼠類
9、病毒的污染,簡化質檢項目,操作具有可控制性,適用于大規模工業生產,因此是人用鼠源單抗生產方式的主要發展方向4。體外法的制備流程也基本相同,即從超免疫的供體中即抗原免疫的小鼠獲取脾細胞,選育出非分泌免疫球蛋白缺陷型的骨髓瘤細胞,待細胞融合后,對單個細胞進行克隆,體外培養出能分泌單抗的克隆細胞。但鼠源單抗在臨床應用方面存在著很大的弊端,主要是鼠源單抗與NK等免疫細胞表面Fc段受體親和力弱,產生的抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用(ADCC)較弱,而且它與補體成分結合能力低,對腫瘤細胞的殺傷能力較弱,并且鼠源性抗體分子質量較大,在人血循環中的半衰期短,在體內穿透血管的能力較差;它發揮ADCC作用的時間較
10、短;其次鼠單克隆抗體還具有免疫原性,易引起宿主過敏反應5,產生人抗鼠抗體(HAMAs),將其清除出體外,因此限制了它的應用。2.2人鼠嵌合單克隆抗體抗體分子由兩個相同的輕鏈和兩個相同的重鏈組成,具有典型的功能區結構其與抗原的結合完全取決于氨基端的可變區。恒定區與抗體抗原結合無關,并且恒定區是抗體分子免疫原性的主要部位,因此可通過用人的恒定區取代鼠單抗的恒定區進行人源化,消除其大部分異源性,并能保留親本鼠單抗結合抗原的特異性和親和力,這種方法得益于DNA重組技術的發展。1984年首次應用上述方法重組制備了抗半抗原磷酸膽堿的全分子人鼠嵌合抗體6。嵌合抗體可將同一個可變區與不同類別的恒定區鏈接在一起
11、,比較在相同特異性情況下不同類別的功能。其制備過程主要包括了可變區的克隆,表達載體的構建及嵌合抗體的表達。可變區基因的克隆在早期主要從雜交瘤細胞的基因組文庫中克隆出來帶有完整上游轉錄調控序列的輕重鏈可變基因DNA片段,組裝到含有人恒定區的表達載體中。PCR方法的建立和發展為抗體可變區基因的克隆提供了簡便有效的方法。接著將控制小鼠抗體重鏈和輕鏈中可變區的基因片段與人抗體重鏈及輕鏈的不變區的基因片段在體外鏈接形成重組基因,然后導入真核細胞的某種表達質粒中,再將這種含有重組基因的表達載體轉化哺乳動物骨髓瘤細胞篩選能分泌完整抗體的轉化子。但嵌合抗體仍保留著30%左右的鼠源序列,并且其常達不到預期的效果
12、。嵌合抗體目前主要有3種應用形式:嵌合免疫球蛋白G、嵌合Fab和嵌合,F(ab2。嵌合免疫球蛋白G因含有人抗體的Fc段,能介導補體及細胞對靶抗原的殺傷和吞噬作用,但因鼠源性成分較多,免疫原性大且組織穿透力差7;嵌合Fab和嵌合F(ab2抗體分子小、穿透力強,可充當小分子載體用于放射免疫顯像及放射免疫治療。2.3人源化單克隆抗體由于鼠源抗體的可變區仍殘留一定的免疫原性人緣化單克隆抗體又較嵌合抗體有所改進。由于鼠源性抗體可變區中的骨架區仍殘留一定的免疫原性,為了最大限度地減少鼠源成分,用人骨架區替代鼠骨架區可形成更為完全的人源化抗體,即在此抗體中除了CDR是鼠源以外,其余全部是人源結構。這一類型的
13、抗體被稱為CDR移植抗體或改型抗體,包括完全CDR移植抗體、部分CDR移植抗體和特異決定區(SDR)移植抗體8。2.3.1完全CDR移植抗體完全CDR移植抗體由于鼠源性抗體VR中的骨架區仍殘留一定的免疫原性,為最大限度的減少鼠源成分,用人FR替代鼠FR可形成更為完全的人源化抗體,即在此抗體中除了3個CDR是鼠源以外,其余全部是人源結構,這一類型的抗體稱為CDR移植抗體或改型抗體。應用這一策略,將鼠源McAb的CDR區完全移植,得到了抗磷脂酰肌醇(蛋白)聚糖嵌合抗體。但隨后多項研究發現,簡單的CDR移植往往明顯降低抗原抗體反應的親和力,甚至喪失與抗原結合的能力。其原因在于FR不僅作為骨架對CDR
14、起到支持作用,FR中的某些非CDR區補充調控殘基還為CDR的回折構象提供必要的支持,其形狀和側鏈大小協同決定CDR的基本結構,影響CDR與抗原結合的特異性和親和力so。2.3.2部分CDR移植抗體在簡單CDR移植的基礎上又相繼發展了部分CDR移植技術。研究發現輕鏈的CDR1、CDR2和重鏈的CDR3對保證抗體與抗原特異性結合至關重要,其余三個CDR的作用則較低ii。因此只將抗體結合抗原必須的CDR移植到人抗體的FR骨架上即能獲得對人免疫原性更小的嵌合抗體,這類抗體稱為部分CDR移植抗體。特異決定區移植抗體正如并非所有的CDR在抗原抗體反應中具有同樣的重要作用,X射線晶體衍射實驗提示具體到一個C
15、DR中,不是所有的蛋白分子都參與抗原的特異性識別。執行抗原識別的CDR中的一些特定區域稱為SDR。由此又產生了SDR移植抗體。該抗體是將McAb中與抗原結合密切相關的SDR等少數殘基移植到人抗體的相關部位,從而進一步提高抗體的人源化水平。根據目前的研究,抗體輕鏈的SDR多位于27d、34、50、55、89、96位殘基,而重鏈的SDR多位于31、35b、50、58、95、101位殘基12。基于上述兩種策略,部分CDR移植、SDR移植的構建方法主要有:(1)模板替換,使用與鼠對應部分有較大同源性的人FR替換鼠FR;(2)表面重塑,對鼠CDR和FR表面殘基進行鑲飾或重塑,使其具有類似于人抗體CDR的
16、輪廓或人FR的形式;(3)補償變換,對起關鍵作用的殘基進行改變以補償完全的CDR移植;(4)定位保留,人源化McAb以人FR保守序列為模板,但保留了鼠源McAbVR中參與抗原結合的氨基酸殘基,包括CDR和FR中的一些關鍵殘基。2.4全人源單克隆抗體由于免疫原性的存在,人們一直在努力制備全人源化的單克隆抗體,目前主要有抗體庫技術和人源性抗體轉基因小鼠技術兩種。抗體庫技術抗體庫技術的主導思想是將某種動物的所有抗體可變區基因克隆在質粒或噬菌體中表達,利用不同的抗原篩選出攜帶特異抗體基因的克隆,從而獲得相應的特異性抗體。抗體庫技術不僅可以模擬動物免疫系統產生抗體的過程,還具有許多獨特的優點,令雜交瘤技
17、術難以相比。抗體庫技術無需免疫,從理論上講,106-108的庫容就可能包容所有的抗體。利用抗原即可直接從非免疫動物抗體庫中篩選出特異性抗體,并能篩選到針對該物種自身抗原的抗體。從人的抗體庫中可以得到完全是人源的McAb,克服了難以用雜交瘤技術獲得人源McAb的障礙。此外,由于細菌細胞增殖快,培養成本低廉,利于大量制備高純度抗體。抗體庫技術主要包括了噬菌體抗體庫和核糖體展示技術。噬菌體抗體庫技術:從免疫或未被免疫的B細胞中分離抗體可變區基因;PCR擴增抗體全套基因片段(如VH、VL),將體外擴增的VH、VL基因片段隨機克隆入相應載體,形成組合文庫;將基因組合文庫插入噬菌體編碼膜蛋白的基因III(
18、g3)或基因W(g8)的先導系列的緊靠下游,使外源基因表達的多肽以融合蛋白的形式展示在外殼蛋白gpIII或gpW的N端。用固相化抗原經“親和結合一洗脫一擴增”數個循環直接、方便、簡捷、高效地篩選出表達特異性好、親和力強的抗體噬菌體庫。核糖體展示技術:將基因型和表型聯系在一起,編碼蛋白的DNA在體外進行轉錄與翻譯,由于對DNA進行了特殊的加工與修飾,如去掉3末端終止密碼子,核糖體翻譯到mRNA末端時,由于缺乏終止密碼子,停留在mRNA的3末端不脫離,從而形成蛋白質-核糖-2mRNA二聚體,將目標蛋白特異性的配基固相化,如:固定在ELISA微孔或磁珠表面,含有目標蛋白的核糖體三聚體就可在ELISA
19、板孔中或磁珠上被篩選出,對篩選分離得到的復合物進行分解,釋放出的mRNA進行逆轉錄酶鏈聚合反應(RT-PCR),PCR產物進入下一輪循環,經過多次循環,最終可使目標蛋白和其編碼的基因序列得到富集和分離。人源性抗體轉基因小鼠技術適宜基因工程改造的小鼠成為親和力成熟全人源抗體產生的強勁引擎,其體內免疫系統自然選擇與成熟機制促使產生的抗體具備成為藥物的天然優勢,包括高效與特異性、低免疫原性與可工藝性等。產生的系列抗體包括針對全新靶點的全新作用機制的抗體藥物,也包括針對經典靶點的升級抗體藥物13。構建轉基因小鼠,目的是用人的抗體基因轉入小鼠相應基因,產生分泌人抗體的轉基因小鼠。在轉基因小鼠的基礎上,產
20、生分泌抗體的轉基因小鼠。在目前FDA批準上市的全人源單抗中,技術來源除了噬菌體抗體庫技術外,有三種轉基因小鼠平臺技術,即HuMAbMouse、XcnoMouse和VelocImmuneTM。HuMAb-Mouse:HUMab轉基因小鼠整合入人抗體基因450kb(200kbIgH;230kbIgk,約占人類IgGk的50%),免疫該小鼠可以產生0.1-5nmol/L的抗體。雖然該小鼠轉入的人抗體基因組還是比較小,但仍獲得巨大成功。XcnoMouse:XenoMouse轉基因小鼠也是目前最為成功、應用最廣的轉基因小鼠之一。該轉基因小鼠整合入大部分人抗體VH和Vk基因,大小分別為1020kb和800
21、kb。重鏈包含34個V區基因、所有的重鏈D區和J區,以及Cy2、C口和C6基因,共66個功能基因;輕鏈包含18個V區基因、所有的5個J區和Ck基因,共32個功能基因。該轉基因小鼠XMG2-KL可以產生全人IgM和IgG2,親和力可以達0.11nmol/L。VelocImmuneTM:不同于以往的轉基因小鼠抗體篩選平臺,VelocImmuneTM產生人可變區與鼠恒定區組成的反向嵌合抗體。小鼠IgH恒定區通過B細胞胞質區的信號轉導區域(如Iga與IgB)傳遞天然的免疫信號,并通過與其他類型免疫細胞上的Fc受體的結合促使小鼠產生強大的免疫反應,并提供半衰期長且親和力高的抗體。該類轉基因小鼠免疫后產生
22、的抗體可變區編碼序列通過基因克隆技術與人源恒定區編碼序列進行構建,反向嵌合抗體即可轉變為適宜藥用的全人源抗體。另外轉基因小鼠技術還有TCMouseTM、KMMouseTm和Five-featuremouse,但它們都還未經過市場的檢驗。3單克隆抗體衍生物為了更好地發揮抗體藥物的治療效果,人們構建各種形式的工程抗體來改善它們的特性和效能。例如,制備抗體和藥物的偶聯物,增加對靶細胞的殺傷;改變抗體分子大小,構建小分子抗體,使之有較好的腫瘤/血液比;制備雙特異性抗體,同時結合兩個不同的抗原表位;增加抗體的親和力;改進抗體adcc或cdc效應;改變抗體的藥代動力學,使半衰期延長。3.1抗體藥物偶聯物抗
23、體藥物偶聯物(ADC)是通過一個化學鏈接將具有生物活性的小分子藥物連接到單抗上,單抗作為載體將小分子藥物靶向運輸到目標細胞中14。單抗和小分子本身都是藥物,都可以單獨用來治療疾病,ADC的設計思路是利用兩者的長處來彌補可能的不足或者缺陷。單抗具有很高的專一性,但是通常藥效不強,往往需要與小分子藥物治療并用;小分子藥物活性強,缺點是專一性較差,從而可能存在毒性,受副作用和劑量的影響較大;有些小分子藥物,特別是肽類藥物在血液中的半衰期過短,通過和單抗結合,可以改善這方面的缺陷。adc將兩者結合,在到達目標細胞時將小分子藥物釋放出來,這不僅能靈敏地區分出健康和疾病組織,限制與非目標細胞的作用,降低毒
24、性,還能夠明顯改善藥代動力學和向目標組織的傳遞15。構建抗體偶聯物主要有三個步驟:選擇合適的抗體、選擇合適的藥物和選擇合適的鏈接方式。這樣構建的抗體偶聯物需要具有以下的特性:(1)穩定性,鏈接需要在血液循環中保持穩定,避免過早發生裂解,造成對健康組織器官損傷;(2)分特異性免疫反應,即藥物結合到單抗不能破壞單抗本身的特異結合能力;(3)內化和藥物的釋放,一般ADC都是通過單抗與目標細胞結合后再內化,將小分子藥物在細胞內釋放,因此需要控制藥物的數量,以發揮最大的效果;(4)藥物作用,釋放出的藥物需要在很低的濃度(皮摩爾級)發揮效果,因此需考慮藥物的活性。3.2小分子抗體小分子抗體具有分子量小、穿
25、透性強、抗原性低、可在原核系統表達及易于基因工程操作等優點。常見的單價小分子抗體有Fab段、ScFv段、FV段、二硫鍵穩定的Fv段、單域抗體和超變區等;多價小分子有雙鏈抗體、三鏈抗體和微型抗體等;特殊類型的小分子抗體有雙特異抗體和催化抗體等16。當前,常用于生產小分子抗體片段的表達系統通常有大腸桿菌(E.coli)表達系統、酵母表達系統、昆蟲細胞表達系統和哺乳動物細胞表達系統四種17。小分子抗體的優勢在于不需要糖基化修飾,可以在原核細胞中表達,操作方便。因此這四種表達系統的成本是依次增加的,但翻譯后的加工精確性和準確度卻是依次遞減的。Fab抗體Fab抗體由一條完整的輕鏈和重鏈Fd段通過一個鏈間
26、二硫鍵連接組成一個異二聚體,大小為完整抗體的三分之一,但其仍保持了親本抗體的fv段結構和與抗原結合的特異性與活性的能力。并且分子結構比較穩定具有穿透力強、免疫原性低,可與多種藥物及放射性同位素偶聯,可與多種毒素和酶結合,用作藥物的導向治療載體和顯影等特點。單鏈抗體在DNA水平上用一段適當的寡聚核苷酸作為連接肽(linker)將VH和VL連在一起,使之表達成為一條單一肽鏈,即為單鏈抗體(ScFv)。單鏈抗體大小僅為全抗體的六分之一,抗原性低,是具有完整抗原結合部位的最小片段,但有時構建的ScFv其親和力明顯低于親本抗體,并常有聚集的傾向。單域抗體由抗體輕、重鏈可變區基因(VH、VL)間通過一段連
27、接肽基因拼接后表達形成的重組蛋白,大小為全抗體的六分之一,抗原性低,是具有完整抗原結合部位的最小片段。其分子量更小,具有一定的可溶性和穩定性特點,相較于其它的抗體分子,單域抗體更容易進入細胞。雙特異性抗體雙特異性抗體是含有2種特異性抗原結合位點的人工抗體,一個位點可與靶細胞表面抗原結合,另一個位點則可與載荷物如毒素、酶、細胞因子、放射毒素等耦合,能在靶細胞和功能分子(細胞)之間架起橋梁,激發具有導向性的免疫反應,其靶向性的特點可以減少載荷物的毒副作用。4單克隆抗體的應用隨著單克隆抗體的完善與推廣,單克隆抗體在農業、食品、治療疾病等方面的應用越來越廣泛,并取得了良好的效果。4.1農業和食品由于單
28、克隆抗體的高特異性和高靈敏性,單克隆抗體農業和食品的應用主要集中在了檢測方面。在食品中對動物性食品中B興奮劑、抗生素和激素等的檢測,植物性食品中農藥殘留物的檢測,還可以檢測儲存食品中的微生物含量。在農業中,單克隆抗體可以對牲畜的細菌、病毒和寄生蟲的患病情況進行篩選。在植物中,除了對病蟲害的診斷應用以外,單克隆抗體還在藥用植物活性成分定性定量分析、成分分離、培植育種中得到了廣泛的應用。醫學單克隆抗體主要應用在醫學方面,不僅為基礎醫學提供了有價值的載體,更在臨床醫學得到了廣泛的應用,如治療腫瘤、移植排斥、自身免疫病、心血管疾病、病毒感染等。4.2.1治療腫瘤近20年來,抗腫瘤抗體藥物已成為治療癌癥
29、的重要方法,是治療癌癥最成功的的策略之一。據PharmaprojectsV5數據庫統計,目前上市與臨床在研的約500種抗體藥物中,約有50%用于腫瘤治療,臨床在研的抗腫瘤抗體藥物共約20多種,針對70多個靶點18。目前,銷量排名前五的抗體類藥物,其中有三個都是用于治療腫瘤,其中貝伐珠單抗用于治療轉移性癌癥,曲妥珠單抗通過附著在Her2上來阻止人體表皮生長因子在Her2上的附著,從而阻斷癌細胞的生長,利妥昔適用于復發或耐藥的濾泡性中央型淋巴瘤的治療。截止2015年底,FDA共批準了21個抗腫瘤類藥物,2016年新批準了用于膀胱癌靶向治療的Tecentriq和治療軟組織肉瘤的Lartruvo。近年
30、來,利用單克隆抗體靶向治療腫瘤已經成為全球靶向治療藥物的主流,免疫檢驗點靶向抗體藥物的研發更是極大地推動腫瘤免疫治療,是目前腫瘤治療的最熱點所在19。同時抗體治療聯合其他治療策略也成為了必然的發展趨勢,聯用型治療適用性更廣,臨床效果更持久,不良反應更少,病灶去除更徹底,有效防止腫瘤的復發,顯著提高了存活率。器官移植移植排斥是器官移植失敗的重要因素之一,而單克隆抗體可以有效地改善移植排斥反應,其應用也在不斷增長,目前的研究和應用主要集中于清除不同種類的白細胞分化抗原(CD),例如采用抗CD154單克隆抗體阻斷免疫細胞活化信號傳導途徑,主要應用于胰腺、心臟、皮膚等多個器官的移植,證明抗CD154單
31、抗能有效地抑制移植排斥反應,延長移植物的存活時間20。自身免疫病自身免疫性疾病的治療通常采用的糖皮質激素、免疫抑制劑等,雖然有一定療效,但長期使用都會產生嚴重的不良反應,而且都只能減緩病情的發展,并不能根治疾病21。而單克隆抗體可以有效地改善和治療自身免疫病,主要有以下的三種作用機制。(1)封閉細胞因子和生長因子的單克隆抗體藥物,其中最成功的便是TNF抑制劑,包括伊納西普、英孚利昔、阿達木、賽妥珠和戈利木,適用于類風濕關節炎、青少年關節炎、牛皮癬、結腸炎、脊柱炎和銀屑病等;(2)受體阻滯和受體調節的單克隆抗體藥物,即單抗結合受體,阻斷配體和受體相互作用,下調細胞表面目標受體的表達,這些抗體包括
32、治療類風濕關節炎的IL-6受體抗體tocilizumab,重組非糖基化的人ILT受體拮抗劑阿那白滯素(anakin-ra)等;(3)耗竭異常免疫細胞及介導細胞信號的單克隆抗體藥物,通過結合細胞表面抗原,如CD20,CD22、CD80和CD52,通過FcyR介導的ADCC作用和CDC作用殺傷異常的淋巴細胞,有治療1型糖尿病的otelixizumab、治療多發性硬化癥的阿倫和治療慢性淋巴細胞白血病ofatumumab等一系列單抗藥物。抗感染細菌和病毒等病原體感染機體的機制復雜,由于單克隆抗體只能識別單一抗原表位,限制了抗體藥物的抗感染效果。抗感染領域的抗體藥物發展緩慢,目前僅有抗呼吸道合胞病毒的帕
33、利珠單抗以及抗炭疽桿菌的瑞西巴庫單抗兩個品種上市22。目前抗感染的單克隆抗體的研究熱點集中于埃博拉病毒抗體、抗呼吸道合胞病毒抗體、抗炭疽桿菌抗體等,2014年西非大規模埃博拉病毒疫情爆發后,實驗性抗體藥物ZMapp第一個被用于臨床治療,中國研制的抗體藥物MIL77也成功用于治療,抗體藥物再次顯示了在抗感染領域的應用前景。5單克隆抗體藥物可能存在的問題單克隆抗體導致的不良發應主要有皮膚及附件損害、全身反應、心血管損害等,具體表現為皮疹、瘙癢、寒戰、發熱、心慌、心跳加快等,嚴重可導致急性呼吸衰竭、多器官功能衰竭、嚴重出血、腦梗死、過敏性休克等。單克隆抗體可能的不良反應也許與以下3個機理之一有關:所
34、用mAb的異源性,特別是當給予mAb而無相關的免疫抑制劑時;生理功能的抑制以及mAb的特異性;mAb與靶點結合后炎癥細胞或介導物的活性23。從發生人群來看,患者的年齡集中在兒童和老人,這可能是由于兒童的器官/系統發育不完善,使得個體對藥物的吸收、分布、代謝相對緩慢,藥物在體內滯留的時間較長;而老人往往患有心血管疾病、高血壓、糖尿病等,這些可能都會引起不良反應的發生。因此,臨床中使用單克隆抗體藥物是應注意:(1)重視患者人群,注意防范兒童或老年患者不良反應的發生。(2)注意首次用藥,初次靜脈滴注單克隆抗體時,應控制滴速。(3)詢問患者藥物過敏史和既往病史。(4)使用前建議預防使用抗過敏藥物。(5
35、)對具有肝炎病史的患者,注意對肝功能和病毒的檢測,避免肝病復發。(6)按照說明書使用單克隆抗體藥物,避免超說明書用藥。(7)單克隆抗體制劑應保存在2-8C的環境中,避免凍結。(8)輸注藥液的過程中,加強巡視,嚴密觀察藥物引起的不良反應,及時給予相應的處理,保證患者的用藥安全24。6展望單克隆抗體藥物這些特征使它成為了生物醫藥領域一顆耀眼的明珠。過去的30年中,隨著研究的不斷突破,單克隆抗體從鼠源發展到人緣,提高了單克隆抗體的藥效和安全性。雖然單抗藥物還存在一些尚未解決的問題,最突出的問題是如何降低單抗的免疫原性,單抗的異源性所引起的抗體反應,不但降低了單抗的效價,而且會給患者帶來嚴重的后果。但
36、是我們可以相信隨著研究的不斷深入;生產工藝的不斷成熟;檢測技術不斷的完善,現有的問題會逐一地解決,并且必將出現更高靶向性和藥效更強的單克隆抗體藥物,單克隆抗體藥物將在治愈疾病中顯示出它獨特的效果,為患者帶來更大的希望。未來伴隨著生物技術制藥的發展,單克隆抗體將在其中占有更重要的地位,并逐漸成為生物醫藥領域發展的主要方向。目前單克隆抗體藥物快速擴大的市場已經成為制藥業爭奪的焦點,為制藥公司提供了發展的契機。我國企業雖然進入該領域較晚,但在仿制單克隆抗體藥物的規模化、產業化的基礎上,積極探索、開發和創新,相信很快會在國際市場上占有一席之地。參考文獻王志明,楊立霞,賈寅星,等.基于新興技術的單克隆抗
37、體藥物的研究進展J.中國新藥雜志,2012(18):2149-2155.王志明,高健,李耿治療性單克隆抗體藥物的現狀及發展趨勢J.中國生物工程雜志,2013,33(6):117-124.姜倩倩,劉京貞,蘇瑞強.單克隆抗體藥物進展J.藥物生物技術,2005,12(4):270-274.王祥斌,孔健.體外培養雜交瘤細胞生產人用鼠源單克隆抗體J.中國生物制品學雜志,2002,15(5):315-316.GalunE;TerrauitNA;ErenRClinicalevaluationofahumanmonoclonalantibodyagainsthepatitisCvirus:safetyanda
38、ntiviralactivity2007.BoulianneGL,HozumiN,ShulmanMJ.Productionoffunctionalchimaericmouse/humanantibodyJ.Nature,1984,312(5995):643-646.SiddiquiMZ.Monoclonalantibodiesasdiagnostics:anappraisalJ.IndianJPharmSci,2010,72(1):12-17.涂少華,陶嶸,沈江帆.單克隆抗體人源化技術研究進展J.國際放射醫學核醫學雜志,2014,38(5):328-331.HerrenWU,WilliamDA,MelissaD.HUMANIZATIONOFANTIBODIES
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