1 第十三章 基因工程抗体

2 抗体研究的世代 第一代 多克隆抗体 第二代 单克隆抗体 第三代 基因工程抗体

3 一. 多克隆抗体（ polyclonal antibody ）： 指由不同 B 细胞克隆产生的针对抗原物质中多种抗 原决定簇的多种抗体混合物。 如 : 免疫血清（含多种特异性抗体）。 实际意义： （ 1 ）预防、治疗感染性疾病 如：破伤风抗毒素血清  抗破伤风 胎盘球蛋白  抗病毒感染 （ 2 ）临床诊断，缺点：特异性差。

4 二. 单克隆抗体（ monoclonal antibody, McAb ） 由单一克隆 B 细胞杂交瘤产生的，只识别抗原 分子某一特定抗原决定簇的特异性抗体。 特点：具有高度均一性。 杂交瘤细胞： 骨髓瘤细胞 无限增殖； 免疫 B 细胞 合成、分泌特异性抗体。

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6 鼠源单抗临床应用的障碍 血清半衰期短， 20h 抗原抗体结合力、亲和力不够 HAMA 反应： 8 － 10 天出现， 20 － 30 天高峰， anti-id 封闭与抗原结合位点，抗鼠抗体加速 单抗清除。 过敏休克

7 影响单抗与靶细胞或抗原结合 引起变态反应和器官损害 HAMA 反应的示意图

8 基因工程抗体 单克隆抗体在诊断和治疗中具有重要的作用。 但是鼠源性的单抗用于临床治疗易产生人抗鼠抗 体（ Human anti-Mouse Antibody,HAMA) 。利用 基因工程技术，对抗体进行改造，减少鼠源性的 成分，增加人源化的成分。利于单抗的临床应用。

9 第二节 鼠单抗的人源化 1. 人鼠嵌合抗体： 鼠单抗的可变区序列＋人抗体恒定区序列 2. 利用计算机辅助设计，通过定点突变，改变 可变区的氨基酸，减少鼠源性。

10 1 人一鼠嵌合抗体 (Chimeric Antibodies) 人一鼠嵌合抗体是将鼠源单抗的可变区与人抗体的恒定 区融合而得到的抗体。 人一鼠嵌合抗体是将鼠源单抗的可变区与人抗体的恒定 区融合而得到的抗体。

11 构建嵌合抗体的大致过程是，将鼠源单抗的可变 区基因克隆出来，连到包含有人抗体恒定区基因及 表达所需的其它元件 ( 如启动子、增强子、选择标 记等 ) 的表达载体上，在哺乳动物细胞 ( 如骨髓瘤细 胞、 CHO 细胞 ) 中表达。 构建嵌合抗体的大致过程是，将鼠源单抗的可变 区基因克隆出来，连到包含有人抗体恒定区基因及 表达所需的其它元件 ( 如启动子、增强子、选择标 记等 ) 的表达载体上，在哺乳动物细胞 ( 如骨髓瘤细 胞、 CHO 细胞 ) 中表达。 构建重组表达载体

12 2 鼠单抗可变区的人源化 尽管嵌合抗体的免疫原性已降低很多，但有时 它仍可能引发较强的免疫反应。为了进一步降低抗 体的鼠源成分，发展出 CDR 移植技术。 CDR 移植即把鼠抗体的 CDR 序列移植到人抗体 的可变区内，所得到的抗体称 CDR 移植抗体或改 型抗体，也就是人源化抗体。 CDR 移植即把鼠抗体的 CDR 序列移植到人抗体 的可变区内，所得到的抗体称 CDR 移植抗体或改 型抗体，也就是人源化抗体。

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14 经过 CDR 移植，抗体的免疫原性极低， 而其抗原结合能力保持不变，结合半抗原 及全抗原 ( 如细胞表面受体、病毒等 ) 的改 形抗体都已有报道，到现在已有数百种人 源化抗体。（美国正式上市的 11 种治疗性 单抗中多数是改型抗体） 经过 CDR 移植，抗体的免疫原性极低， 而其抗原结合能力保持不变，结合半抗原 及全抗原 ( 如细胞表面受体、病毒等 ) 的改 形抗体都已有报道，到现在已有数百种人 源化抗体。（美国正式上市的 11 种治疗性 单抗中多数是改型抗体）

年完全人源化单抗 humira 获得批准上 市，这是单克隆抗体药物发展具有里程碑 意义的大事，预示着单克隆抗体药物一个 迅猛发展的新时代的来临。 Humira 是 Abbott/CAT 公司开发的一种治疗类风湿关 节炎的单克隆抗体药物。

16 第三节 小分子抗体和抗体融合蛋白 1. 小分子抗体：改造基因，截取具有生物活性 的区段，加以重组表达。 2. 融合蛋白抗体：抗体的部分基因片段＋其他 蛋白的基因。其他蛋白如蓖麻蛋白或绿脓杆菌 外毒素等。

17 抗体药物销售趋势图

18 治疗型单克隆体－基因时代明星 年 4 月 3 日 国内单抗药物发展迅速，上市的单抗药 物有 11 个，其中我国自行开发的有 6 个，处 于临床研究阶段的有 5 个。

19 已批准上市的单抗 适用病症靶抗原抗体名称抗体来源临床阶段 移植排斥 大肠癌 冠心病 淋巴瘤 移植排斥 炎症性肠病、 类风湿 CD3 17-1A 血小板受体 Ⅱ b Ⅲ a CD20 CD25 TNF- а OKT3 Panorex ReoPro Rituxan Simulect Remicade 鼠单抗 人－鼠嵌 合抗体 ( 德国 ) 、 1999

20 适用病症靶抗原抗体名称抗体来源临床阶段 移植排斥 乳腺癌 RVS 感染 AML CLL CD25 HER-2 RSV F 蛋白 CD33 CD52 Zanapax Herceptin Synagis Mylotarg CAMPATH 人源化抗体 人源化抗体 －化疗药物 交联物 人源化抗体

21 正在进行临床开发中的基因工程 抗体 适用病症靶抗原抗体名称抗体来源临床阶段 银屑病 IL － 8 CD11a(IgG1) ICAM-3 CD80 CD2 CD3 ABX － IL8 Anti-CD11a ICM3 IDEC-114 MEDI-507 Smart anti- CD3 Human( 人源 ) Humanized ( 人源化 ) Humanized Primatized Humanized Humanized( IgG) Ⅱ Ⅰ，Ⅱ 临床前 Ⅰ Ⅰ / Ⅱ

22 适用病症靶抗原抗体名称抗体来源临床阶段 风湿性关节 炎 Complemen t(C5) TNF-а CD4 5G1.1 D2E7 CDP870 Infliximab IDEC-151 MDX-CD4 Humanized Human Humanized ( Fab) Chimeric(Ig G1)( 嵌合 ) Primatized (IgG1) Human (IgG) Ⅱ Ⅲ Ⅱ FDA 批准 （ 1999 ） Ⅱ Ⅰ

23 适用病症靶抗原抗体名称抗体来源临床阶段 克罗恩病， 节段性回肠 炎 溃疡性结肠 炎 自身免疫病 TNF-а а4ß7 CD4 CD3 Infliximab CDP571 LDP － 02 OrthoClone OKT4A Smart anti- CD3 Chimeric(Ig G1) Humanized( IgG4) Humanized Humanized( IgG) Humanized FDA 批准 （ 1998 ） Ⅱ Ⅰ / Ⅱ

24 适用病症靶抗原抗体名称抗体来源临床阶段 系统性红斑 狼疮 多发性硬化 症 C5 CD40L Complement (C5) VLA-4 CD40L 5G1.1 Antova IDEC-131 5G1.1 MEDI-507 Antegren IDEC-131 Humanized Humanized (IgG) Humanized Humanized( IgG) Humanized Ⅰ Ⅱ ( 继续 ) Ⅱ Ⅰ / Ⅱ Ⅱ

25 适用病症靶抗原抗体名称抗体来源临床阶段 自身免疫出 血性病症 气喘 / 变态反 应 CD64(FcgR) IL-5 IL-4 IgE CD23 MDX-33 SCH55700 SB SB rhuMab-E25 IDEC-152 Human Humanized (IgG4) Humanized Humanized( IgG1) Primmatized ⅡⅡⅡⅡⅢⅠⅡⅡⅡⅡⅢⅠ

26 适用病症靶抗原抗体名称抗体来源临床阶段 移植物抗宿 主疾病 同种异体移 植排斥 CD147 CD2 CD3 ABX-CBL BTI-322 MEDI － 507 Orthoclone/ OKT3 SMAT anti- CD3 Murine(IgM)( 小鼠 ) Rat(IgG)( 大 鼠 ) Humanized Murine(Ig2a) Humanized Ⅲ Ⅱ Ⅰ / Ⅱ FDA 批准 （ 1996 ） Ⅰ / Ⅱ

27 适用病症靶抗原抗体名称抗体来源临床阶段 同种异体移 植排斥 CD25 ß2-integrin CD4 CD147 Zenapax Simulect LDP-01 OKT4A ABX-CBL Humanized (IgG1) Chimeric (IgG1) Humanized (IgG) Murine(IgM) FDA 批准 （ 1997 ） FDA 批准 （ 1998 ） Ⅰ / Ⅱ а Ⅱ Ⅲ

28 适用病症靶抗原抗体名称抗体来源临床阶段 同种异体移 植排斥 中风 青光眼 抗凝血剂 CD40L CD18 ß2-integrin TGF － ß2 Fact Ⅶ Antova Anti-LFA-1 LDP-01 CAT-152 Corsevin M Humanized (IgG) Murine [F(ab’)2] Humanized (IgG) Human Chimeric(Fa b) Ⅰ / Ⅱ ( 继续 ) Ⅲ Ⅰ / Ⅱ а Ⅱ Ⅰ

29 适用病症靶抗原抗体名称抗体来源临床阶段 冠状血管成 形术并发症 心肌梗死 罗氏肉瘤病 毒 Glycoprotein Ⅱ b Ⅲ a receptor PDGF ßR CD18 F protein ReoPro Abciximab CDP860 Anti-CD18 Synagis Humanized (IgG) Humanized [F(ab’)2] Humanized (IgG1) Ⅰ / Ⅱ а Ⅱ FDA 批准 （ 1998 ）

30 适用病症靶抗原抗体名称抗体来源临床阶段 艾滋病 乙型肝炎 巨细胞病毒 中毒性休克 一般癌症 Gp120 Hep B CMV TNF-а CD14 VEGF PRO542 Ostavir Protovir MAK-195 (SEGAND) IC14 Anti-VEGF CD4 fusion Human Murine [F(ab’)2] ? Humanized (IgG1) Ⅱ Ⅱ ( 批准 ) Ⅲ Ⅰ Ⅲ

31 适用病症靶抗原抗体名称抗体来源临床阶段 卵巢癌 结肠病 肺病 头、颈部病 变 CA A Cell surface antigen Anti-idiotypic GD3epitope EGFR OvaRex Panorex BEC2 IMC － C225 Murine Murine (IgG2a) Murine(IgG) MerckKGaA Chimeric (IgG0 Ⅱ / Ⅲ 德国批准 （ 1995 ） Ⅲ

32 适用病症靶抗原抗体名称抗体来源临床阶段 乳腺病 慢性淋巴细 胞白血病 急性粒细胞 白血病 非何杰金淋 巴瘤 HER2/neu CD52 CD33 CD20 CD22 Herceptin Campath1/ ( LDP03) Smart Rituxan LymphoCide Humanized (IgG1) M195 Chimeric (IgG1) Humanized(I gG) FDA 批准 （ 1998 ） 生物制品许 可申请 蛋白质设计 FDA 批准 Ⅰ / Ⅱ

33 适用病症靶抗原抗体名称抗体来源临床阶段 非何杰金淋 巴瘤 黑色素瘤 HLA HLA DR 抗 id(GD2)* Smart 1D10 Oncolym (Lym-1) TriGem Humanized Radiolabelle d murine Murine ⅠⅡ/ⅢⅡⅠⅡ/ⅢⅡ

34 武汉生物制品研究所研制的注射用鼠源性 抗人 T 淋巴细胞 CD3 抗原单克隆抗体是国内 自行研制最早批准上市的抗体；北京百泰 生物与古巴合作开发的 I 类癌症治疗新药 “ 重 组人源化抗人表皮生长因子受体单克隆抗 体 ”( 商品名：泰欣生 ) 是我国批准的第一个 人源化单克隆抗体药物；

35 第四军医大学、成都华神联合研制的美妥 昔单抗注射液 ( 商品名：利卡汀 ) 是全球第一 个用于治疗原发性肝癌的药物，也是我国 第一个具有自主知识产权的抗体类药物。