抗体人源化改造

　安徽白癜风QQ交流群 http://www.guanxxg.com/news/roll/1568635.html
年,Kohler与Milstein发明了用来制备单克隆抗体(MonoclonalAntibody,mAb)的杂交瘤技术,之后单抗药物迅速发展并应用于临床。通过杂交瘤技术制备的鼠源性单克隆抗体，可以与靶抗原特异性结合，但鼠源性单克隆抗体在临床应用中，最主要障碍是会在患者体内引发人抗鼠抗体(HAMA)反应，其次是鼠单抗不能有效地激活人体的生物效应功能。为了解决这个问题，研究人员通过一系列的分子生物学和基因工程技术来改造非人源抗体（例如小鼠抗体）的序列和结构，使其更接近人类抗体，避免免疫系统识别，从而降低引发免疫反应和其他不良反应的风险，发挥其相应的药效。单克隆抗体杂交瘤技术Daclizumab是一种特异性针对白细胞介素受体α(IL-2Rα)链(CD25)的IgG1单克隆抗体，是第一个经美国FDA批准用于临床的人源化单克隆抗体，用于治疗多发性硬化症。通过将其小鼠源的可变区域进行人源化改造，人源化的Daclizumab即保留了高亲和力，还可结合并中和IL-2Rα，成功地减少了它的免疫原性，并增强了其在人体内的稳定性和治疗效果。人源化Daclizumab的成功开发表明了抗体人源化在治疗人类疾病中的巨大潜力。从年第一个抗体药获批至今，全球临床实验中有近多款单抗获批。年后，FDA批准单抗抗体药物的速度逐渐加快，并且人源化抗体和全人源化抗体数量占压倒性优势。年，获批单抗全部为全人源抗体，预计未来市场仍会由人源化和全人源抗体主导。FDA批准的创新单抗药物（不包括生物类似物）数据来源：JournalofBiomedicalScience,FDA,HTI如何实现抗体人源化？抗体人源化是消除或降低这些抗体免疫原性的有效途径。随着生物技术与计算机辅助模拟技术的发展，抗体人源化进程经历了人-鼠嵌合抗体，人源化抗体和全人源化抗体三个阶段，根据抗体人源化的原理不同可分为四类:人-鼠嵌合抗体、改型抗体、表面重塑抗体与全人源化抗体。人源化改造的目的是通过相应的构建策略和高效的表达体系，在不降低抗体亲和力和特异性的前提下，最优限度降低异源单克隆抗体的免疫原性。四种类型单克隆抗体药物比较人-鼠嵌合抗体人-鼠嵌合抗体是最早进行抗体人源化的方式，是一种基因工程表达的重组抗体。通过将小鼠抗体可变区与人类抗体恒定区基因融合表达，即抗体的可变区来自于鼠源，恒定区来自人类抗体，使其人源氨基酸序列占整个抗体的70%左右。这种类型的抗体保持了原来鼠源抗体的特异性和亲和力，也大大降低了HAMA反应。嵌合抗体虽然能部分解决异种蛋白的排斥问题，但由于其还含有鼠源，依然可能会诱发HAMA反应。人源化抗体利用DNA重组和蛋白质工程技术，对抗体基因进行重组，可在保留异源抗体对抗原有效结合的同时最好限度地降低非结合部位的异源性，这种通过重组基因表达的既有异源成分又有人源成分的抗体称为人源化抗体。这种方式改造的抗体人源化程度可达90%-95%。CDR移植抗体CDR移植抗体也叫改型抗体，是以人鼠嵌合抗体为基础，进一步的减少异源成分。抗体的可变区包含三个互补决定区(Complementarity-determiningRegion,CDR)和四个框架区(FrameworkRegion,FR)，可变区的CDR是抗体识别和结合抗原的区域，直接决定抗体的特异性。不同单克隆抗体可变区中CDRs有差别，但是它们的FRs结构基本相同。因此，研究者将小鼠抗体的CDRs移植到人免疫球蛋白分子的可变区轻链和重链框架上，这种方法使得人源化的抗体具有鼠源单抗的抗原结合特异性，并最好限度的降低鼠单抗的异源性。但简单的CDRs移植往往不足以保持原始小鼠抗体对其抗原的有效结合能力，换成人源FR区后，鼠源CDR和人源FR相嵌的可变区因结构的改变结合抗原的能力会下降。表面重塑抗体表面重塑抗体是对异源抗体FR表面氨基酸残基进行修饰或重塑，使其类似于人类抗体CDR的轮廓及FR框架区。这种人源化改造方法能最好程度的维持抗体选择性亲和力的同时减少异源性。SDR移植抗体通过将鼠类抗体的互补决定区CDR移植到人类抗体可变区的框架上，可能会引起患者的抗独特型（抗ID）免疫反应。为了最好限度地减少抗ID免疫反应，研究者开发出一个新的策略—特异性决定区（SDR）移植，即将SDR（在抗体-配体相互作用中最关键的CDR残基）移植到人类抗体框架上。SDR一般通过已知结构的抗原抗体复合物的三维结构数据库或通过抗体结合位点的突变分析来鉴定。通过这种方法,进一步降低抗体的异源性，使人源化抗体潜在的免疫原性降至最低。全人源化抗体全人源抗体的氨基酸序列均由人源抗体基因编码，理论上可达到%的人源化。目前，获取全人源抗体的途径主要有抗体库筛选技术、转基因小鼠技术。抗体库筛选技术抗体库筛选技术主要包括：噬菌体抗体库、合成抗体库和核糖体展示技术。噬菌体抗体库的构建主要基于噬菌体表面展示技术，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,利用抗原-抗体特异性结合进行筛选、扩增。这种方式不仅可以获得具有人源性质的单抗,还可以利用抗原直接从库中筛选出所需基因,不需要细胞融合,甚至不经过免疫动物,实验周期短,过程相对简单,是人源抗体制备技术的重大突破。转基因小鼠技术转基因小鼠技术是一种利用基因工程手段改造小鼠模型，创造出携带人抗体重轻链基因的小鼠，使其能够产生完全由人类抗体基因编码的抗体。这项技术可以克服使用动物免疫和人源化抗体技术制备抗体药物的局限性。抗体人源化改造技术泓迅科技

抗体人源化服务平台泓迅科技基于成熟的文库合成技术及计算机建模和模拟技术，整合了生物信息学和结构生物学的方法，开发了一套集成的抗体人源化和亲和力成熟平台。该平台通过对人源抗体序列的筛选，找出高度匹配的人源抗体骨架序列，并依据同源性、关键残基位点、残基溶剂可及性等因素，并结合CDR移植的适宜性筛选出具有与亲本抗体相当或更好的特异性、生物活性、热稳定性和生产力的人源化抗体以供表达。服务流程服务详情案例展示利用泓迅科技Syno?Ab平台，设计并筛选了25个人源化抗体，通过Elisa检测结果，选择H5L4、H6L4、H5L6、H7L6四个抗体进行下一步亲和力检测（H1L1为对照），人源化抗体亲和力检测结果如下图所示：参考文献1.BaldassariLE,RoseJW.Daclizumab:Development,ClinicalTrials,andPracticalAspectsofUseinMultipleSclerosis.Neurotherapeutics.Oct;14(4):-.doi:10.7/s---8.2.SafdariY,FarajniaS,AsgharzadehM,KhaliliM.Antibodyhumanizationmethods-areviewandupdate.BiotechnolGenetEngRev.;29:-86.doi:10./..WiendlH,GrossCC.ModulationofIL-2Rαwithdaclizumabfortreatmentofmultiplesclerosis.NatRevNeurol.Jul;9(7):94-.doi:10./nrneurol.4.孙红,岳玉环,朱平.单克隆抗体人源化的进展及应用[J].中国生物制品学杂志,(01):70-7.doi:10./j.cjb.5.KashmiriSV,DePascalisR,GonzalesNR,SchlomJ.SDRgrafting--anewapproachtoantibodyhumanization.Methods.May;6(1):25-4.doi:10./j.ymeth.

转载请注明：http://www.xdrzcz.com/kfyy/13498.html