抗体药物概述

1、Antibody drug 1 2 3 4 5 概述概述 结构特性结构特性 作用靶点 和机制 分类与应用分类与应用 制备方法制备方法 与技术与技术 概述概述 01 抗体药物抗体药物研发现状与发展态势研发现状与发展态势 抗体药物以细胞、基因工程技术为主体的抗体工程技术 进行制备，与靶抗原结合具有高特异性、有效性和安全性， 临床用于恶性肿瘤、自身免疫病等重大疾病，发展迅速，是 当前生物药中复合增长率最高的一类药物。 抗体药物抗体药物研发现状与发展态势研发现状与发展态势 人源化及全人抗体近年来发展迅速，以其低排斥反应等优点 成为抗体药物发展的主要趋势。 抗体抗体 (antibody)(antibod

2、y) 能与相应抗原特异性结合的具有特 定功能的免疫球蛋白。(immunoglobulin，Ig) 直接使抗原失活；使抗原被对应细胞吞噬破坏；弱化抗 原表面，从而易受补体破坏； 抗体的组成复杂，由抗原或半抗原入侵刺激机体而产生； 抗体具有双重性： 1）作为抗体能结合抗原； 2）作为大分子蛋白质能被其他抗体结合。 包括：多克隆抗体、单克隆抗体 、 基因工程抗体。 抗体的种类抗体的种类 存在于体液内和淋巴细胞表面具有特殊化学结构和免疫 功能的球蛋白，是抗体的物质基础。按结构和功能的不同分 为五大类。 种类种类结构结构/生物活性生物活性 IgA二聚体复合物，外分泌性抗体，保护机体的黏膜 表面不受感染侵

3、袭 IgDB细胞表面的主要抗体 IgE结合于细胞上的抗原，刺激细胞产生组胺 IgG血清中主要的抗体，促进抗体依赖的细胞毒作用 （ADCC），有良好的稳定性 IgM五聚体复合物，免疫应答反应产生的第一个抗体 五类免疫球蛋白结构示意图 单克隆抗体 一种B淋巴细胞在特定抗原刺激下，产生的一种化学结构完 全相同且与抗原决定簇互补的特异抗体。 多克隆抗体 由异源抗原（大分子抗原、半抗原偶联物）刺激机体产生 免疫反应，有机体浆细胞分泌的一组免疫球蛋白，是多种抗 体的混合物。可识别多个抗原表位、可引起沉淀反应，制备 时间短，成本低的原因而广泛应用于研究和诊断方面。 抗原（抗原（antigenantigen）

4、是任何可诱发免疫反 应的物质。 与抗体结合的部位为抗原决定簇或表位。 根据抗原性质分类： 完全抗原：具备免疫原性和反应原性两种 能力； 半抗原：只具有反应原性而没有免疫原 性的物质。 抗原抗原- -抗体反应抗体反应 是抗体的V区互补决定区形成的三维构象与抗原高级结构 表面的决定簇之间的反应，为非共价键结合，包括静电引力、 氢键、范德华力、疏水作用力等； 包括抗原抗体特异性结合和非特异性促凝聚两个阶段； 反应特点：特异性（主要特征）、比例性、可逆性。 抗体药物的结构特性抗体药物的结构特性 02 具有功能和结构的双重性 数量巨大的结构多样性满足识别不同抗原； 结构稳定性满足发挥体内效应。 抗体结构

5、对称，成“Y”字形结构。 1）VH和VL共同组成抗原结合 部位，称为FV，在可变区内 有三个套环，称为互补性决 定去1、2、3（CDR）； 2）CH和CL上具有部分同种异 型的遗传标志； 3）CH可与多种免疫细胞表 面相应受体结合，介导生物 效应。 特异性结合相关抗原特异性结合相关抗原 临床使用疗临床使用疗 效确切效确切 特定肿瘤疗效更佳特定肿瘤疗效更佳 选择性杀伤选择性杀伤 肿瘤靶细胞肿瘤靶细胞 动物体内动物体内 靶向性分布靶向性分布 抗体药物抗体药物 特异性特异性 抗原多 样性 抗体结构 的多样性 抗体活性 的多样性 免疫偶联 物与融合 蛋白的多 样性 抗体药物多样性的主要表现： 抗体药物

6、的重要特点之一是可以定向制造（tailored making），可以根据需要，制备具有不同治疗作用的抗体 药物。 针对特定的靶分子定向制备抗体药物； 根据需要选择抗体药物的“效应分子”。 抗体药物作用靶点与机制抗体药物作用靶点与机制 03 （1 1）细胞毒性）细胞毒性 抗体药物偶联物（ADC，单克隆抗体与小分子药物(细 胞毒素)偶联物）通过细胞毒素杀死细胞。 （2 2）调节细胞激活和相互间作用）调节细胞激活和相互间作用 阻止T细胞的激活，从而治疗自身免疫病或器官移 植后的排斥反应。 阻止细胞间相互作用，如狄诺塞麦阻断破骨细胞 的形成。 某些抗体药物应用阻止循环系统的细胞进入组织 中的策略，在治

7、疗某些疾病中取得了成功。 （3 3）抑制细胞的生长和增殖抑制细胞的生长和增殖 西妥昔单抗、帕尼单抗靶向EGFR（原癌基因erb- B1的表达产物，是表皮生长因子受体家族成员之 一），用来治疗头颈癌和非小细胞癌等。 帕妥珠单抗、曲妥珠单抗，用于治疗乳腺癌。 帕利珠单抗是FDA批准的第一个此类抗体药物，靶 向RSV病毒F蛋白。 瑞西巴库单抗、obiltoxaximab是FDA批准的另外 两个抗毒素抗体，均用于避免炭疽杆菌的感染。 2015年，FDA批准了Idarucizumab，用于中和达比 加群酯，主要用于逆转达比加群酯的抗凝作用，使 得后者的使用更有保险。 （4 4）中和外源分子）中和外源分子

8、 （5 5）调节人自身免疫系统调节人自身免疫系统 自身免疫疾病从抗体药物的发展中获益巨大，如 TNF-抗体是迄今最为成功的药物靶点。 补体系统具有重要作用，如在系统性红斑狼疮、特 应性皮炎等疾病进展中发挥作用。 人自身抗体可能在某些疾病进展中起作用。奥马珠 单抗是第一个靶向自身抗体IgE的抗体药物，用于治 疗哮喘。 抗体药物类型与应用抗体药物类型与应用 04 种类种类分类分类 多克隆抗体药物 单克隆抗体药物治疗肿瘤的单抗药剂 抗肿瘤单抗偶联物 治疗其他疾病的单抗 基因工程抗体药物嵌合抗体药物 单链抗体药物 人源性抗体药物 完全人源化抗体药物 双特异性抗体药物 也称常规抗体 1890年Behri

9、ng和北里柴三郎等发现了白喉抗毒素， 并建立了血清治疗法，开始了第一代抗体药物，如破 伤风抗毒素血清，仍然在使用。 由于多克隆抗体不均一，在使用中经常发生非特异 性交叉反应而导致假阳性结果，临床应用受到限制。 分类 治疗肿瘤的单抗药剂 抗肿瘤单抗偶联物【由单抗与有治疗作用的物质 （放射性核素、毒素和药物等）两部分构成】 治疗其他疾病的单抗 靶点 细胞表面与疾病相关的抗原或特定的受体。 利妥昔单抗 1 1)通过介导ADCC、 CDC和抗体与CD20特 异性结合引起的直 接效应杀死淋巴瘤 细胞； 2)可提高肿瘤细胞 对化疗的敏感性； 3)常与其他治疗药 物及治疗方式配合 使用。 2 1)特异性识别

10、HER- 2调控的细胞表面 蛋白，抑制其介导 信号转导，而治疗 肿瘤； 2)HER-2过表达的 乳腺癌化疗联用显 著提高完全缓解率。 曲妥珠单抗 3 1)与带CD52的靶细 胞结合，通过宿主 效应的CDC、ADCC 和细胞凋亡等机制 导致细胞死亡； 2)作用机制独特， 对源于B和T细胞的 各种恶性肿瘤具有 很好的治疗作用。 阿伦珠单抗 治疗肿瘤的单抗药剂 抗肿瘤单抗偶联物 由单抗与有治疗作用的物质（放射性核素、毒素和 药物等）两部分构成。 由治疗药物与单抗（药物良好的靶向性载体）通 过药物分子上特殊功能基团（羟基、巯基、氨基等） 相连而得到，避免了药物对他正常组织的毒害作用， 选择性地发挥治疗

11、作用。 常与单抗进行偶联的药物，有阿霉素、柔红霉素、 平阳霉素、博安霉素、丝裂霉素、新制癌菌素、氨 甲喋呤等。 化 学 免 疫 偶 联 物 抗肿瘤单抗偶联物 放射免疫治疗（RIT）利用携带放射性核素的单 克隆抗体特异地靶向肿瘤细胞，实现对肿瘤的近距 离内照射治疗，减少了对正常组织的损伤。 90Y-ibri-tumomab是第1个被FDA批准应用于临床 的放射免疫制剂，主要用于复发的淋巴瘤患者或对 单独应用利妥昔单抗疗效不佳的患者。 放 射 免 疫 偶 联 物 抗肿瘤单抗偶联物 免 疫 毒 素 由肿瘤选择性单抗与经修饰的多肽毒素通过化学 或基因工程方法共价连接而成。 可与肿瘤细胞表面受体或靶抗原

12、相结合后内化， 继而在胞内抑制细胞蛋白合成，导致肿瘤细胞死亡。 毒素（植物、毒素、动物毒素等）引用最广泛的 是白喉毒素。 抗肿瘤单抗偶联物 奥马珠单抗（omalizumab） 通过与游离IgE结合而显著降低游离IgE的水平，阻断 IgE与肥大细胞、嗜碱粒细胞结合，防止炎症介质的释放。 可显著改善哮喘病人的症状、肺功能及生活质量，减少 哮喘恶化的发作次数，减少糖皮质激素的用量，使用安全， 具有很好的耐受性。 利妥昔单抗 对类风湿和系统性红斑狼疮有很好的治疗作用。 治疗其他疾病的单抗药物 英夫利昔单抗 1)减轻类风湿性关节炎患者的临床症状（疼痛、晨僵、 关节肿胀等),减轻程度可达60%。 2)输注

13、英夫利昔单抗可快速、显著缓解顽固性银屑病、 关节炎病人的关节和皮损症状，且在推荐的治疗范围内 安全性良好。 治疗其他疾病的单抗药物 单抗药物单抗药物的不良反应的不良反应 曲妥珠单抗过敏性休克、心脏毒性、精神症状； 阿伦珠单抗低血压、寒颤、发热、恶心、呕吐、气 短、支气管痉挛、皮疹、疲乏、呼吸困难、头痛、腹泻、 感染等； 贝伐珠单抗栓塞性疾病、胃穿孔、高血压、疲劳、 白细胞数量异常、卵巢衰竭、下颌骨坏死和眼内炎等； 英夫利昔单抗结核、李斯特菌病、球霉菌病感染的 风险增加2-7倍。在活动性结核患者停止治疗时可能出现结 核病的反常反应； 放射免疫偶联物血小板减少、中性粒细胞减少。 抗体药抗体药物物基

14、因工程药物基因工程药物 基因工程抗体是指以基因工程技术等高新生物技术 为平台，制备的生物药物的总称。 用基因工程（多采用人抗体的部分氨基酸序列代替 某些鼠源性抗体的序列）经修饰制备抗体，以降低鼠 源抗体的免疫原性及功能。 嵌合抗体药物：减少鼠源性抗体的免疫原性， 具有高亲和力； 单链抗体药物：抗体重链可变区通过连接肽 连接，具有较好的抗原结合能力，分子量小、 穿透力强、免疫原性低等特性； 人源性抗体药物：鼠源性占极少量。 完全人源化抗体药物：将小鼠 Ig 基因代之 以人 Ig 基因，再经杂交瘤技术产生大量完全 人源化抗体。 双特异性抗体药物：具有两个不同抗原结合 位点，具有双特异性。 基 因

15、工 程 药 物 的 分 类 通过基因工程技术的改造，可以降低甚至消除人 体对抗体的排斥反应； 基因工程抗体的分子量较小，可以部分降低抗体 的鼠源性，更有利于穿透血管壁，进入病灶的核心 部件； 根据治疗的需要，制备新型抗体； 可以采用原核细胞、真核细胞和植物等多种表达 方式，大量表达抗体分子，大大降低生产成本。 基 因 工 程 药 物 的 优 点 抗体药物制备方法与技术抗体药物制备方法与技术 05 噬菌体展示技术 发展最成熟、应用最广泛； 基本原理：将蛋白质分子或肽段的基因克隆到丝状噬菌 体的基因组DNA中，与噬菌体的外壳蛋白形成融合蛋白。侵 染宿主细菌，进而复制形成大量带有杂合外壳蛋白的噬菌

16、体颗粒，直接用于捕获靶蛋白库中与编码蛋白相互作用的 蛋白质。 噬菌体展示技术 编码基因融合蛋白 与编码噬菌体 外壳蛋白连接 带有杂合外壳蛋 白的噬菌体颗粒 侵染噬菌体 富集、筛选 编码特异性 结合的基因 优势： 筛选容量大； 可实现基因型和表型的统一； 可选择出完全人源的抗体； 经过多次“吸附-洗脱-扩增” 的富集过程，可筛选到特异性的 抗体基因； 用途广泛。 限制： 从未经免疫动物的抗体库获得 的抗体亲和力不高； 受外源基因转化率的限制，抗 体库的库容不足以涵盖某种动物 的抗体多样性。 噬菌体展示技术 核糖体展示技术 突变体文库 体外转录/翻译 mRNA-核糖体-蛋 白质三元复合物 筛选配体耦合磁珠 RT-PCR 目的基因 PCR克隆表达 优势优势 完全在体外进行 较噬菌体展示技术建库简单、库容量大、分子多样性强、 筛选方法简便、无需选择压力,还可通过引入突变和重组 技术来提高靶标蛋白的亲和力等优点,是一种筛选大型文 库和获取分子进化的重要方法。 核糖体展示技术 转基因小鼠制备人源化抗体 制备过程： 转基因小鼠脾细胞（B细胞）与人骨髓瘤细胞杂交，获 得分泌人抗体的杂交瘤细胞，筛选特异性，得到人源化 抗体。 不足 转基因通常有体细胞突变和其他独特的序列，导致不 完全的人序列