本文来源于微信公众:生化寻踪 作者:生化寻踪
抗体发现是开发单克隆抗体药物、双特异性抗体药物、抗体偶联药物(ADC)和CAR-T细胞治疗药物的必经之路,筛选出优质的候选抗体,能大大提高这些药物开发成功的可能性。
针对某个特定靶点开发创新性抗体药物,第一步是筛选出候选抗体。杂交瘤和抗体库是应用最广泛的抗体筛选技术,单个B细胞基因克隆技术经不断完善也开始用于抗体筛选。杂交瘤包括小鼠、大鼠、仓鼠和家兔杂交瘤技术;抗体库分为噬菌体展示抗体库、无细胞分子展示抗体库(核糖体展示、mRNA展示和DNA展示抗体库)和细胞表面展示抗体库(细菌、真菌、酵母和哺乳动物细胞表面展示抗体库)三大类。
一、 杂交瘤
杂交瘤细胞通过将具有抗体分泌能力B细胞与具有无限增殖能力的骨髓瘤细胞在体外融合,并在特定选择培养基中筛选而来,兼具抗体分泌与无限增殖特性。所有物种的杂交瘤细胞均可从初筛克隆或亚克隆细胞中克隆抗体基因,经分子转化后表达和纯化重组单克隆抗体。单克隆抗体纯化后,通过详细的功能评估筛选和鉴定功能性抗体。
传统的杂交瘤得到的是鼠源抗体,如不进行人源化改造,进入人体内会产生针对鼠抗的抗体(HAMA),HAMA不仅会导致抗体被快速清除,缩短半衰期进而影响疗效,严重则引发严重免疫反应,存在安全性风险,因此鼠源抗体需经过复杂的人源化改造才可用于临床上治疗。另外,鼠源抗体的可变区难以与人类抗原交互,诱发ADCC的效应相对弱。
因此,人源抗体越来越受到关注,并成为未来的发展方向。根据人源比例和部位不同可进一步为三大类:
(1) 人鼠嵌合单抗:恒定区来自人类,可变区来自小鼠(鼠源成分~35%);
(2) 人源化单抗:恒定区来自人类,可变区为人鼠序列结合(鼠源成分~10%);
(3) 全人源化单抗:恒定区及可变区均来自于人类(鼠源成分0%)。
目前,制备人源抗体常用的技术有噬菌体展示技术和转基因小鼠杂交瘤技术。
不同人源抗体的人源化程度
转基因鼠杂交瘤技术
通过转基因技术将编码人源性的抗体基因转入到抗体基因缺失的小鼠中,根据转入的基因不同,可将转基因小鼠杂交瘤制备的抗体分为嵌合抗体和全人源化抗体。嵌合抗体是由将鼠源性抗体的可变区基因与人源性抗体的恒定区基因通过DNA重组拼接,与载体进行组装,转染至细胞中表达的抗体分子。因其减少了鼠源性成分,从而降低了鼠源性抗体引起的排斥反应,并有助于提高疗效。而全人源化抗体,是指通过基因重组技术,将人类编码抗体的基因全部转移到经过基因改造的抗体基因缺失的小鼠中,使得小鼠表达系统能够完全表达人类的抗体。
转基因小鼠生产抗体的基本步骤主要包括小鼠抗体基因的敲除和人源抗体基因的转入这两部分。小鼠抗体基因的敲除主要是敲除鼠IgH、Igκ和Igλ基因座的基因。采取同源重组的敲除方法,在小鼠的胚胎干细胞(ES)中将鼠源抗体基因敲除。把人的IgH、Igκ和Igλ的基因完整克隆,并且完整地转入小鼠基因组。转基因鼠建成之后就可以直接进行免疫,然后采用杂交瘤技术制备全人抗体,或者免疫后利用流式细胞仪直接分选免疫B细胞。