人源化单克隆抗体的研究进展和应用课件.ppt
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1、文档仅供参考,不能作为科学依据,请勿模仿;如有不当之处,请联系网站或本人删除。单克隆抗体在理论和实践上的应用成为解决生物学和单克隆抗体在理论和实践上的应用成为解决生物学和医学等许多重大问题的重要手段。但是,上述应用的单抗医学等许多重大问题的重要手段。但是,上述应用的单抗属于属于鼠源性鼠源性,鼠源性单抗应用于人类鼠源性单抗应用于人类的临床应用结果反映的临床应用结果反映出了单克隆抗体药物存在的一些问题出了单克隆抗体药物存在的一些问题:(1)鼠鼠源源性单抗容易性单抗容易容易容易产生产生人抗鼠抗体人抗鼠抗体(HAMA),在体内在体内作为作为异源蛋白异源蛋白被清除掉,被清除掉,从而削弱其治疗的有效性从而
2、削弱其治疗的有效性。(2)鼠源性单抗在人体鼠源性单抗在人体内内生物活性降低,生物活性降低,不能有效地激活不能有效地激活人体的生物效应。人体的生物效应。研究背景研究背景因此,因此,人们一直致力于人源性抗体的研究人们一直致力于人源性抗体的研究。文档仅供参考,不能作为科学依据,请勿模仿;如有不当之处,请联系网站或本人删除。人源化治疗性单克隆抗体的研究进展人源化治疗性单克隆抗体的研究进展构建的基本思路构建的基本思路 鼠抗体人源化就是通过鼠抗体人源化就是通过基因改造基因改造,使其和人体内的抗体,使其和人体内的抗体分子具有极其相似的轮廓,从而逃避人免疫系统的识别,避分子具有极其相似的轮廓,从而逃避人免疫系
3、统的识别,避免诱导免诱导HAMAHAMA(人抗鼠抗体)反应。(人抗鼠抗体)反应。遵守两个原则遵守两个原则 首先,要保持抗体的亲和力和特异性;首先,要保持抗体的亲和力和特异性;其次,要降低或消除抗体的免疫原性。其次,要降低或消除抗体的免疫原性。文档仅供参考,不能作为科学依据,请勿模仿;如有不当之处,请联系网站或本人删除。以分子生物学技术提取、扩增编码人抗体的以分子生物学技术提取、扩增编码人抗体的DNADNA,构建质粒,建立组合抗体文库,再利用供,构建质粒,建立组合抗体文库,再利用供者文库建立针对某一特定抗原的子文库。者文库建立针对某一特定抗原的子文库。以该技术制备的以该技术制备的抗体片段抗体片段
4、(Fab)(Fab)是人源抗体是人源抗体,具有建库简单、抗体表达稳定等特点。迄今已有具有建库简单、抗体表达稳定等特点。迄今已有多种抗体产生。可以预见,该技术具有良好的发多种抗体产生。可以预见,该技术具有良好的发展和应用前景。展和应用前景。解决方案:解决方案:(1 1)用人脾细胞与鼠骨髓瘤细胞杂交;)用人脾细胞与鼠骨髓瘤细胞杂交;(2 2)用)用EBEB病毒转化人的病毒转化人的B B淋巴细胞;淋巴细胞;(3 3)用基因工程法制备嵌合抗体等。)用基因工程法制备嵌合抗体等。效果不强效果不强(4 4)最新方法:)最新方法:抗体库筛选技术和转基因鼠技术抗体库筛选技术和转基因鼠技术文档仅供参考,不能作为科
5、学依据,请勿模仿;如有不当之处,请联系网站或本人删除。单克隆抗体的发展史单克隆抗体的发展史第一代:鼠源性单抗第一代:鼠源性单抗 药物特异性很强,副作用大,现在已经渐渐退出市场。药物特异性很强,副作用大,现在已经渐渐退出市场。不过由于其代谢比较快,目前在放射性元素标记的单克隆不过由于其代谢比较快,目前在放射性元素标记的单克隆抗体药物中使用。抗体药物中使用。第二代:人鼠嵌合性单抗第二代:人鼠嵌合性单抗 进行人源化改造,使其人源化程度达到进行人源化改造,使其人源化程度达到70%70%左右。左右。第三代:第三代:CDRCDR移植抗体和移植抗体和SDRSDR移植抗体移植抗体人源化程度达到人源化程度达到9
6、5%95%左右,大大降低了毒副作用。左右,大大降低了毒副作用。第四代:全人源化单抗第四代:全人源化单抗 2002 2002年,的世界首个药物年,的世界首个药物阿达木单抗上市。人源阿达木单抗上市。人源化及全人源单克隆抗体由于副作用小,在体内停留时间长,化及全人源单克隆抗体由于副作用小,在体内停留时间长,更有利于治疗更有利于治疗。文档仅供参考,不能作为科学依据,请勿模仿;如有不当之处,请联系网站或本人删除。人源化程度人源化程度文档仅供参考,不能作为科学依据,请勿模仿;如有不当之处,请联系网站或本人删除。1.1.嵌合抗体(嵌合抗体(Chimeric antibody)Chimeric antibod
7、y)用人源基因代替鼠源单抗的恒定区,即该单抗由用人源基因代替鼠源单抗的恒定区,即该单抗由鼠的可鼠的可变区变区和和人的恒定区人的恒定区组成的嵌合抗体。组成的嵌合抗体。由于嵌合抗体可变区(由于嵌合抗体可变区(V V)约占整个抗体的)约占整个抗体的30%30%,鼠源,鼠源性抗体性抗体V V区中的框架区(区中的框架区(FR)FR)仍残留一定的免疫原性,可仍残留一定的免疫原性,可诱导诱导HAMAHAMA反应。反应。灵长目源抗体也是灵长目源抗体也是一类嵌合抗体,通过免一类嵌合抗体,通过免疫短尾猿猴产生。由于疫短尾猿猴产生。由于其抗体的可变区与人可其抗体的可变区与人可变区无差异,不至于发变区无差异,不至于发
8、生抗体反应。生抗体反应。缺点缺点解决方案解决方案鼠源抗体鼠源抗体嵌合抗体嵌合抗体文档仅供参考,不能作为科学依据,请勿模仿;如有不当之处,请联系网站或本人删除。文档仅供参考,不能作为科学依据,请勿模仿;如有不当之处,请联系网站或本人删除。2.CDR移植抗体(移植抗体(CDR grafted antibody)真正意义上的抗体人源化。抗体中除了真正意义上的抗体人源化。抗体中除了3 3个个互补决定区互补决定区(CDRCDR)是鼠源的外,其余全部是人源结构,人源化程度可)是鼠源的外,其余全部是人源结构,人源化程度可达到达到95%95%以上,具有更高的安全性和更低的毒性。以上,具有更高的安全性和更低的毒
9、性。不足不足 有时异基因的有时异基因的CDRCDR人源化抗体可能引起抗个体基因型人源化抗体可能引起抗个体基因型反应。反应。改良方案改良方案进行进行SDRSDR移植改良移植改良嵌合抗体嵌合抗体人源化抗体人源化抗体3个个CDR文档仅供参考,不能作为科学依据,请勿模仿;如有不当之处,请联系网站或本人删除。3.SDR3.SDR移植抗体移植抗体(SDR grafted antibody)(SDR grafted antibody)在在CDRCDR移植抗体的基础上,将异源抗体中与抗原结移植抗体的基础上,将异源抗体中与抗原结合密切相关的合密切相关的SDRSDR等等少数残基少数残基移植到人抗体相应位置上,移植
10、到人抗体相应位置上,进一步降低了抗体的异源性。通过这种方法,使人源化进一步降低了抗体的异源性。通过这种方法,使人源化的抗体潜在的免疫原性降至最低。的抗体潜在的免疫原性降至最低。文档仅供参考,不能作为科学依据,请勿模仿;如有不当之处,请联系网站或本人删除。4.4.全人单克隆抗体(全人单克隆抗体(Fully humaneantibody)Fully humaneantibody)它是将体外克隆的抗体基因片段插入噬菌体载体,转它是将体外克隆的抗体基因片段插入噬菌体载体,转染工程细菌进行表达,然后用抗原筛选即可获得特异的单染工程细菌进行表达,然后用抗原筛选即可获得特异的单克隆噬菌体抗体。克隆噬菌体抗体
11、。在在HIVHIV等病毒感染和肿瘤的诊断与治疗方面有其独特的等病毒感染和肿瘤的诊断与治疗方面有其独特的优越性。优越性。4.1.4.1.抗体库筛选技术抗体库筛选技术4.1.1.4.1.1.噬菌体表面展示技术噬菌体表面展示技术鼠源抗体鼠源抗体完全人源化抗体完全人源化抗体文档仅供参考,不能作为科学依据,请勿模仿;如有不当之处,请联系网站或本人删除。基本原理和程序基本原理和程序噬菌体抗体库噬菌体抗体库人免疫细胞基因组人免疫细胞基因组PCR技术扩增技术扩增整套整套的抗体重链可变区(的抗体重链可变区(VH)和轻链可变区()和轻链可变区(VL)基因)基因噬菌体噬菌体DNA中有抗体基因中有抗体基因外壳表面有抗
12、体分子的表达外壳表面有抗体分子的表达克隆并以融合蛋白的形式表达克隆并以融合蛋白的形式表达基因重组基因重组噬菌体重组噬菌体重组DNA构建构建利用抗原利用抗原-抗体特异性抗体特异性筛选所需抗体并进行克隆扩增筛选所需抗体并进行克隆扩增获得可溶性抗体片段获得可溶性抗体片段表达表达文档仅供参考,不能作为科学依据,请勿模仿;如有不当之处,请联系网站或本人删除。局限性局限性1.在噬菌体展示过程中涉及细菌转化、噬菌体包装、展示在噬菌体展示过程中涉及细菌转化、噬菌体包装、展示跨膜分泌,这就大大限制了所建库的容量和分子的多样性。跨膜分泌,这就大大限制了所建库的容量和分子的多样性。目前,常用的噬菌体展示文库容量在目
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