??抗體是體液免疫應答的主要效應因子,存在與血液和組織中,它們能特異性的結合或識別入侵的病原體,一次構成機體預防系統的重要組成部分??贵w具有相似的結構,由兩條相同的重鏈和和輕鏈組成的對稱結構。
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抗體的生產目前最常用的兩種方式是利用哺乳動物細胞生產的重組抗體和免疫動物生產的普通抗體。傳統的免疫動物生產的抗體,是獲取動物血清純化得到的,如果用于藥用人體往往會產生排異反應。利用重組技術生產抗體不僅能夠滿足抗體的大規模生產需求,同時,重組抗體藥物的發展已成為目前生物制藥的主流。
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重組抗體的發展經歷了鼠源單抗(McAb),人鼠嵌合抗體,人源化抗體和全人抗體四個階段。下面從抗體生產和抗體技術兩方面入手,系統的闡述重組抗體。
重組抗體技術:
①Fab
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Fab片段(Fragment of antigen binding)也叫做抗原結合片段,是抗體結構中可以與抗原結合的區域。Fab片段由一條完整的輕鏈與重鏈的VH和CH1結構域(Fd段)組成,分子量約5×104。輕鏈與重鏈均存在一個恒定區與一個可變區,輕重鏈間存在二硫鍵鏈接。
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②scFv
單鏈抗體(single-chain variable fragment,?scFv)是由抗體重鏈的下載可變區與輕鏈的可變區在一段肽鏈的連接下構成的小分子,是具有抗體活性的最小功能結構單位。單鏈抗體可以由表達系統進行表達,也可以用噬菌體展示技術進行制備。由于其分子質量小,穿透力強,半衰期短,免疫原性低等特點,在疾病臨床診斷、治療、預防等方面具有重要作用和廣闊的應用前景。
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雙特異性抗體(bispecific monoclonal antibody, BsAb)是一種人工制作出來的可以同時結合兩種不同抗原的特殊抗體。雙特異性抗體在自然狀態下不存在,只能通過人工制備。研究雙特異性抗體,對于癌癥的免疫治療有著重大的意義。
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④Fc融合蛋白
Fc融合蛋白Fc融合蛋白是指利用基因工程技術將免疫球蛋白(IgG、IgA等)的下載Fc段與某種具有生物學活性的功能蛋白分子融合而產生的新型蛋白。具有生物學活性的功能蛋白可以是細胞因子、毒素、受體、酶、抗原肽等。Fc融合蛋白不僅可發揮所融合蛋白的生物學活性,還具有一些抗體的性質,如可引起抗體依賴細胞介導的細胞毒作用(ADCC)、補體依賴的細胞毒作用(?CDC)與抗體依賴細胞介導的吞噬作用(ADCP)等。
蛋白類藥物在血漿內半衰期較短,為了達到治療效果需要大劑量給藥,這樣會造成嚴重的副作用,給患者造成巨大的負擔。將功能蛋白與免疫球蛋白的Fc段融合,可以延長藥物在血漿內的半衰期,降低藥物的免疫原性,在疾病的診斷與治療方面有重要的意義。
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抗體人源化的發展經過三個階段,從人鼠嵌合-人源化抗體和全人抗體。
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⑥抗體親和力成熟
抗體親和力成熟(antibody affinity maturation)下載是指機體正常存在的一種免疫功能狀態。在體液免疫中,再次應答所產生抗體的平均親和力高于初次免疫應答。這種現象稱為抗體親和力成熟。機體的這種功能狀態是長期進化和對外界環境不斷適應的結果,對機體防御和維持自身免疫監控有著十分重要的意義。
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⑦抗體親和力測定
抗體與抗原表位或抗原決定簇之間的結合力稱為抗體親和力,下載其本質是一種非共價作用力,包括對氨基酸之間的吸引力,氫鍵,疏水性作用力等??贵w親和力體現了一個抗體分子和一個半抗原分子或抗原分子的一個決定簇起反應的能力。
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噬菌體展示技術(phage display technology)的本質是一種篩選技術。下載將不同的外源基因分別插入噬菌體載體中,隨著噬菌體的傳代,外源蛋白會展現在噬菌體表面,形成噬菌體文庫。隨后用特定蛋白對噬菌體文庫進行篩選,便可快速的得到與該蛋白具有高度親和力的抗體。篩選出的抗體可以進一步用于生物學功能研究。