抗体工程制药

抗体工程制药第一页，共一百一十四页，2022年，8月28日一.概述

抗体(工程)制药—生物技术制药领域的重要组成部分第二页，共一百一十四页，2022年，8月28日抗原(antigen,Ag)---是指那些能够刺激和/或诱导机体免疫系统发生免疫应答、产生抗体和/或致敏（效应）淋巴细胞，同时又能与免疫应答产物在体内外特异性结合，发生免疫反应的物质。如：病原微生物、免疫血清、药物、疫苗对机体来说，抗原相当于一个国家已知的或潜在的、外部的或内部的“敌人”。第三页，共一百一十四页，2022年，8月28日免疫原性：指能刺激机体产生抗体和/或致敏淋巴细胞的性能。

反应原性：能与相应的抗体和/或淋巴细胞发生特异性结合，发生反应的性能。

4第四页，共一百一十四页，2022年，8月28日完全抗原：既具有免疫原性，又具有反应原性的抗原。如微生物、异种血清半抗原：又称不完全抗原。是指其本身只有反应原性，但没有免疫原性的简单小分子的抗原物质。如某些药物（青霉素，等）、多糖、类脂。5第五页，共一百一十四页，2022年，8月28日目前，在中草药中发现广泛存在半抗原，如小檗碱、茶碱、丹参酮等，具有生化活性基因的化学成分都有可能成为半抗原，这些半抗原可与体内蛋白质结合成完全抗原，造成一些过敏反应。6第六页，共一百一十四页，2022年，8月28日抗原的特异性既表现在免疫原性上，也表现在反应原性上。沙门氏杆菌大肠杆菌抗大肠杆菌的抗体抗沙门氏杆菌的抗体结合结合7第七页，共一百一十四页，2022年，8月28日免疫球蛋白的结构抗体：能与相应抗原特异性结合的具有

免疫功能的球蛋白。第八页，共一百一十四页，2022年，8月28日抗体的产生过程：

机体免疫系统受抗原物质刺激后，B淋巴细胞被激活，增殖和分化为浆细胞，由浆细胞合成和分泌的球蛋白。第九页，共一百一十四页，2022年，8月28日

免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)分子量范围从150,000到950,000道尔顿。分五类：IgG在血清中含量最高，达75~80%,是抗感染的主要抗体;IgM是五类免疫球蛋白中分子量最大的，为五聚体,是对一个抗原作出反应时产生的

第一个抗体；IgA在黏膜表面、乳腺、泪腺形成，主要参与局部的免疫反应;IgD在血清中含量很低;IgE在血清含量最少。免疫球蛋白IgGIgMIgAIgDIgE第十页，共一百一十四页，2022年，8月28日动物血清中产生抗体的时间示意图抗原刺激的第一至三周，IgM生成；抗原再刺激后，IgＧ将取代IgM第十一页，共一百一十四页，2022年，8月28日抗体研究的发展阶段：①以1890年Behring发现白喉抗毒素为代表,用抗原免疫动物来获得多克隆抗体。②以1975年Milstein&Kohler创建杂交瘤技术制备单克隆抗体(McAb)为代表。③以1994年Winter,创建了噬菌体抗体库(repertoireofantibodiesdisplayedonphages)技术,以基因工程方法制备抗体为代表。在此基础上发展成抗体工程。第十二页，共一百一十四页，2022年，8月28日多克隆抗体:

一种抗原具有多个抗原决定簇,每个抗原决定簇都能刺激一个B细胞产生一种抗体。这样所获得的免疫血清是多种抗体的混和物。单克隆抗体(MonoclonalantibodyMcAb):

由一个抗原决定簇刺激的、单一的B细胞和骨髓瘤细胞融合增殖后所产生的、高度均一的抗体。1234第十三页，共一百一十四页，2022年，8月28日多克隆抗体和单克隆抗体PuresingleAbAfterimmunization,themousespleencontainsBcellsproducingspecificantibodies.EachBcellproducesonlyonekindofantibody,whichbindstoitsspecificantigen.ConventionalantiserumisthemixtureofallantibodiesproducedbyBcellsfromspleen.IfasingleBcellwaspickedupandcultured,thenitwillproduceonlyonekindofantibody.ButBcellcannotsurvivewellintheculture.Eachhybridomalinecanproducepuresingleantibody,calledmonoclonalantibody.IfBcellisfusedwithmyeloma,thefusedcellmightbeculturedandproduceantibody.AdaptedfromMilstein(1980)ScientificAmerican,Oct.p.581234mmmm12341234MonoclonalantibodiesCellfusionSpleencells+MyelomaxAntiseumAntigenImmunizationAmixtureofallAb1234BALB/c12341234BcellPuresingleAbAfterimmunization,themousespleencontainsBcellsproducingspecificantibodies.EachBcellproducesonlyonekindofantibody,whichbindstoitsspecificantigen.ConventionalantiserumisthemixtureofallantibodiesproducedbyBcellsfromspleen.IfasingleBcellwaspickedupandcultured,thenitwillproduceonlyonekindofantibody.ButBcellcannotsurvivewellintheculture.Eachhybridomalinecanproducepuresingleantibody,calledmonoclonalantibody.IfBcellisfusedwithmyeloma,thefusedcellmightbeculturedandproduceantibody.AdaptedfromMilstein(1980)ScientificAmerican,Oct.p.581234mmmm12341234MonoclonalantibodiesCellfusionSpleencells+MyelomaxAntiseumAntigenImmunizationAmixtureofallAb1234BALB/c12341234Bcell第十四页，共一百一十四页，2022年，8月28日

McAb（Monoclonalantibody，单克隆抗体）：

将在体外不能长期传代的抗体产生细胞（如Balb/C小鼠的免疫脾细胞）与在体外能迅速增殖并带有抗药标记的骨髓瘤细胞（如小鼠的NS-1或SP2/0）在聚乙二醇（PEG）作用下融合，然后利用抗药性标记和经稀释法选出单个产生抗体的杂交瘤细胞，再用血清学方法证实其与抗原结合的特异性和亲和力。这样的杂交瘤细胞能长期传代同时分泌针对单一抗原上单一抗原表位的抗体，称为McAb（第二代抗体）。二.单克隆抗体的制备第十五页，共一百一十四页，2022年，8月28日二.单克隆抗体的制备单克隆抗体制备过程图解第十六页，共一百一十四页，2022年，8月28日单克隆抗体制备过程图解第十七页，共一百一十四页，2022年，8月28日第十八页，共一百一十四页，2022年，8月28日一.抗原与动物免疫

1.抗原选择—

完整细胞(肿瘤细胞)；可溶性蛋白质或多肽;2.免疫动物—

小鼠(Balb/C,鼠龄6-8周)或大鼠(Lou);

第十九页，共一百一十四页，2022年，8月28日3.常用的骨髓瘤细胞系—SP2/0，P3.653细胞，都是次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶

(HGPRT)的缺乏株。4.免疫方法:体外免疫法；体内免疫法第二十页，共一百一十四页，2022年，8月28日体内免疫法

----颗粒性抗原(如细菌、细胞)的免疫原性强,可不加佐剂,可溶性抗原则按每只小鼠10-100ug抗原与弗氏完全佐剂等量混合后注入腹腔内.弗氏完全佐剂（Freund’scompleteadjuvant,FCA）:由矿物油（如降脂烷或液体石蜡等）、乳化剂和灭活的分枝杆菌组成的乳化佐剂。弗氏不完全佐剂不含分枝杆菌第二十一页，共一百一十四页，2022年，8月28日

免疫佐剂（adjuvant)

（1）定义：先于抗原或同时与抗原混合注射机体可增强抗原的免疫原性的物质。（2）应用①弱免疫原性物质；

②免疫原剂量不足。（3）佐剂种类

1)油性乳剂—弗氏佐剂（Freundadjuvant）

2)无机化合物

3)微生物及其产物

4)脂质体

5)细胞因子第二十二页，共一百一十四页，2022年，8月28日二.细胞融合与杂交瘤细胞的选择性培养

1.细胞融合的基本方法(PEG促融)

脾细胞骨髓瘤细胞(“永久”细胞)(1×108)(2~3×107)

聚乙二醇(PEG)37-40℃2mins

融合细胞（杂交瘤细胞）

用作细胞融合剂的聚乙二醇(PEG)一般选用MW4000，常用浓度为50％，pH8.0～pH8.2。可加入二甲基亚砜(DMSO)。

2002年12月神舟4号飞船搭载B淋巴细胞和骨髓瘤细胞升空进行细胞融合实验第二十三页，共一百一十四页，2022年，8月28日原理：

细胞进行融合时，培养液中只有部分细胞融合成杂种细胞，还有大量未融合的双亲细胞。这就需要选择分离纯化杂种细胞。为此要创造一种只让杂种细胞生长繁殖而亲本细胞死亡的环境。这就要利用杂种细胞和亲本细胞对生长条件的要求和代谢的差异来进行选择。其中最常用的是HAT选择系统。第二十四页，共一百一十四页，2022年，8月28日2、杂交瘤细胞的选择性培养常用的选择培养基为HAT培养基。次黄嘌呤(H)、氨基喋呤(A能阻断DNA合成)、胸腺嘧啶(T)。脾细胞具有次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT),因此脾-瘤融合的杂交瘤细胞可利用HGPRT酶,用次黄嘌呤(H)和胸腺嘧啶(T)合成DNA,使杂交瘤细胞得以生长。第二十五页，共一百一十四页，2022年，8月28日HAT选择培养机制

主要途径

糖氨基酸氨甲喋呤（A）次黄嘌呤(H)GMP核苷酸DNA

HGPRT核苷酸前体

TK(胸苷激酶)胸腺嘧啶核苷(T)dTMP第二十六页，共一百一十四页，2022年，8月28日HAT培养基：

H

为次黄嘌呤，是HGPRT的底物，为DNA合成提供原料（核苷酸旁路合成原料）

A

可阻断正常的DNA合成（嘌呤及TMP合成受抑制）

T在胸苷激酶（TK）的作用下生成胸腺嘧啶核苷酸，为DNA合成提供原料第二十七页，共一百一十四页，2022年，8月28日含有饲养细胞的24/96孔板内悬浮培养，2~3天换液一次(HAT的培养液7天内),第7~14天改用HT培养液（对照阻的骨髓瘤细胞已死亡）14天以后用普通的RPMI1640完全培养液。常用的饲养细胞有小鼠腹腔巨噬细胞、脾细胞和胸腺细胞等。8~9天可对所有克隆生长孔的培养上清进行抗体检测,筛选出产生抗体的阳性克隆.第二十八页，共一百一十四页，2022年，8月28日培养板第二十九页，共一百一十四页，2022年，8月28日B细胞杂交瘤的技术流程第三十页，共一百一十四页，2022年，8月28日三.筛选阳性克隆与克隆化1.筛选方法：

免疫酶技术放射免疫技术

免疫荧光技术

第三十一页，共一百一十四页，2022年，8月28日（1）免疫酶技术原理：将抗原和抗体的免疫反应和酶的催化反应相结合的技术。酶与抗体或抗原结合后，既不改变抗体或抗原的免疫学反应的特异性，也不影响酶本身的酶学活性，在相应而合适的作用底物参与下，使基质水解而呈色，或使供氢体由无色的还原型变为有色的氧化型，从而表明某种抗原或抗体的存在。

第三十二页，共一百一十四页，2022年，8月28日第三十三页，共一百一十四页，2022年，8月28日（2）免疫荧光技术原理：将抗原抗体反应的特异性和敏感性与显微示踪的精确性相结合。以荧光素作为标记物，与已知的抗体（或抗原）结合，然后将荧光素标记的抗体或抗原作为标准试剂，用于检测和鉴定抗原或抗体。

免疫荧光技术用于细胞抗原的抗体检测,特别是检测患者活检组织标本。第三十四页，共一百一十四页，2022年，8月28日第三十五页，共一百一十四页，2022年，8月28日（3）放射免疫技术原理：将同位素分析的高灵敏度与抗原抗体反应的特异性相结合，以放射性同位素作为示踪物的标记免疫测定方法。放射免疫测定原理示意图第三十六页，共一百一十四页，2022年，8月28日2.克隆化

为提高筛选出来的阳性克隆的稳定性，将单个细胞通过无性繁殖而获得细胞集团的整个培养过程。有限稀释法：通过一系列稀释，使每个细胞培养孔平均只含一个细胞，而分离细胞软琼脂法：将杂交瘤细胞悬液分散在半固体营养琼脂糖上，使呈单个细胞定位生长繁殖，以达到克隆化的目的。第三十七页，共一百一十四页，2022年，8月28日四.杂交瘤细胞与抗体性状的鉴定

1.杂交瘤细胞借助染色体分析鉴定多数为端着丝粒染色体,染色体数目接近两种亲本细胞染色体之和。

2.抗体鉴定

Ig类和亚类鉴定：免疫扩散或ELISA法亲和力鉴定第三十八页，共一百一十四页，2022年，8月28日抗体类别鉴定（Ig类和亚类鉴定）

抗体分子因有大小、带电量、溶解度及其与抗原的作用不同，可分为不同的类和亚类。

IgG（IgG1、IgG2、IgG3、IgG4）

IgA（IgA1、IgA2）

IgM（无）

IgD（无）

IgE（无）第三十九页，共一百一十四页，2022年，8月28日

1）免疫扩散指可溶性抗原与相应抗体在液相中特异结合后，形成的免疫复合物受电解质影响出现的沉淀线现象。

单向免疫扩散

双向免疫扩散

第四十页，共一百一十四页，2022年，8月28日（2）酶联免疫吸附法(ELISA)原理：先将抗体或抗原包被到某种固相载体表面，再将待检样本和酶标抗原或抗体按不同步骤与固相载体表面吸附的抗体或抗原发生反应，用洗涤的方法分离抗原抗体复合物和游离的未结合成分，最后加入酶反应底物，根据底物被酶催化产生的颜色及其吸光度(A)值的大小进行定性或定量分析的方法。第四十一页，共一百一十四页，2022年，8月28日ELISA第四十二页，共一百一十四页，2022年，8月28日ELISA第四十三页，共一百一十四页，2022年，8月28日五.单克隆抗体的工业化生产单克隆抗体的生产包括细胞培养、提纯和制剂等工艺过程。1.杂交瘤细胞的大规模培养生物反应器：气升式发酵罐，中空纤维培养罐，微囊发酵罐培养基：牛淋巴液，血清第四十四页，共一百一十四页，2022年，8月28日2.单克隆抗体的大量制备的方法体外培养法(收获10-400ug/ml抗体)

酶标板上培养微载体悬浮培养（固体颗粒用DEAE-SephadexA50等材料）。动物体内诱生法—

用0.5ml降脂烷/液体石蜡注入腹腔,然后注射1×106杂交瘤细胞，再……收获5~2Omg/ml抗体。支原体污染！！！第四十五页，共一百一十四页，2022年，8月28日3.单克隆抗体(McAb)的纯化纯化单克隆抗体流程(大鼠)单抗纯化方法:超滤法盐析法离子交换法凝胶过滤法

HPLC法等第四十六页，共一百一十四页，2022年，8月28日三.单克隆抗体药物的现状250多种抗体类药物在临床试验中－1/3已进入三期临床－1/4已通过临床III期试验美国市场上有13种治疗用的抗体药物抗体药物的销售额－97-99年由4.68亿美元增长到13亿美元－03年抗体类药物总销售额达到50亿美元第四十七页，共一百一十四页，2022年，8月28日抗体药物市场销售额2011第四十八页，共一百一十四页，2022年，8月28日

全球有超过200家上市或未上市公司正在研发用于临床诊断和治疗的单克隆抗体

正在进行临床试验的抗体公司（38家）：AbgenixAlexionPharmAltarexAppliedMolecularEvolutionBASFBiogenBioTransplantCAT(CambridgeAbTech)CelltechCenteonCentocor(Johnson&Johnson)

ElanElsaiEliLillyGenzymeTransgenicsGenentechGenmabHoffman-LaRocheICOSPharmIDECPharm/MitsubishiImCloneSysImmunotechKaneboKnollPharmLeukoSiteMedarexMedimmuneNorvartisOrthoBiotechPasteur-MerieuxProgenicsProteinDesignLabScheringSmithKlineBeechamTanoxBiosystemsTechnicloneXomaZenyaku第四十九页，共一百一十四页，2022年，8月28日当前美国治疗性抗体市场ReoPro(J&J,Centocor,Lilly) 1994/$461MAbciximab,鼠抗GPIIb/II抗体,防止血小板凝集凝血性心血管疾病-AMI,不稳定型心绞痛Rituxan(IDEC/Genentech/Roche) 1997/$303MRituximab,嵌合抗CD20抗体非霍奇金氏淋巴瘤Herceptin(Genentech) 1998/$204MTrastuzumab人源化抗HER-2/Neu抗体HER-2过量表达乳腺癌Synagis(Medimmune) 1998/$285MPalivizumab

人源化抗-RSVF糖蛋白抗体

小儿RSV感染第五十页，共一百一十四页，2022年，8月28日当前美国治疗性抗体市场Remicade(Centocor) 1998$130MInfliximab嵌合抗TNF-α抗体局限性肠炎，类风湿关节炎Zenapax(PDL,Roche) 1997$130MDacliximab,人源化,抗Tac(IL-2Receptorα)抗体移植排斥OrthocloneOKT3(OrthoBiotech)1998$60MMuromonab鼠抗CD-3(Tcells)抗体移植排斥Simulect(Novartis) 1998$54MBasiliximab嵌合抗CD25(IL-2Receptor)抗体移植排斥……第五十一页，共一百一十四页，2022年，8月28日抗体类型商品名应用鼠源单克隆抗体Orthoclone器官移植排斥嵌合抗体Peopro冠状动脉成形术，心绞痛嵌合抗体RituxanB细胞型非霍奇金淋巴瘤嵌合抗体Simulect器官移植排斥嵌合抗体Remicade回肠炎，类风湿性关节炎人源化抗体Zenapax器官移植排斥人源化抗体Synagis婴儿呼吸道合胞病毒人源化抗体Herceptin乳腺癌人源化抗体Campath慢性淋巴细胞白血病人源化抗体偶联物Mylotarg急性复发骨髓白血病鼠源抗体放射性偶联物ZevalinB细胞型非霍奇金淋巴瘤第五十二页，共一百一十四页，2022年，8月28日中国抗体研究现状单抗诊断剂：针对乙型肝炎表面抗原流行性出血热抗人T淋巴细胞及亚群风疹病毒黑热病抗人绒毛膜促性腺激素霍乱抗人白细胞相关抗原抗人免疫球蛋白的系列脊髓灰质炎病毒呼吸道合胞病毒登革热99mTc肺癌单抗片段诊断剂进入I期临床。单抗治疗剂：碘[131I]-肝癌单抗片段注射液，2010年已完成ⅠV期临床成为低毒、安全、有效的肝癌靶向治疗药物。华神利卡汀2.88w/支乙脑单抗治疗剂进入Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ期临床试验，肾综合症出血热单抗进入Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ期临床。第五十三页，共一百一十四页，2022年，8月28日中国人源基因工程抗体研究获重大成果

中国预防医科院病毒所青年科学家梁米芳研究员率领的课题组，在“治疗用人源基因工程抗体基础与应用研究”中取得多项重要成果。在世界上首先研制成功抗坦病毒、抗甲肝病毒、抗狂犬病毒人源基因工程抗体，并获得拥有自主知识产权的全抗体表达载体系统。与血源制品比较，此抗体具有抗体含量高、无免疫源性、无污染源、可连续规模生产等优势，是一类新兴的特异性抗病毒感染的生物工程药物。此成果为我国防治病毒性疾病探索出一条新的途经，具有良好的应用开发前景。

-2004第五十四页，共一百一十四页，2022年，8月28日原液保存

细菌疫苗工艺流程示意图菌种筛选种子批的建立及检定菌种接种原液合并半成品配置杀菌原液收获扩大培养分装包装检定中国疫苗研究：第五十五页，共一百一十四页，2022年，8月28日病毒原液保存

病毒疫苗工艺流程毒种筛选种子批的建立及检定毒种接种#培养细胞原液合并半成品配置病毒灭活病毒的收获过滤扩大细胞培养分装包装检定原代细胞的制备或传代细胞复苏减毒活疫苗第五十六页，共一百一十四页，2022年，8月28日抗体的治疗应用抗肿瘤抗感染抗器官移植排斥反应治疗自身免疫性疾病和变态反应性疾病第五十七页，共一百一十四页，2022年，8月28日抗体药物迅速发展的主要障碍人体免疫系统对鼠源蛋白的排斥反应抗体人源化是解决问题的唯一途径第五十八页，共一百一十四页，2022年，8月28日四.单克隆抗体人源化的改进鼠抗体人源化（人-鼠嵌合、改型抗体）小分子抗体（Fab、单链、单域、超变区多肽）基因工程抗体（双特异、免疫黏连素、催化抗体）人源抗体（噬菌体抗体库、转基因小鼠）人-人抗体

第五十九页，共一百一十四页，2022年，8月28日基因工程抗体研究内容：①抗体人源化：鼠单克隆抗体的人源化(嵌合抗体、改型抗体)小分子抗体单价(Fab、ScFv、单域抗体、超变区多肽)多价（Diabody,Triabody,Minibody）特殊类型抗体(双特异性抗体、细胞内抗体、抗原化抗体、免疫脂质体)抗体融合蛋白（免疫粘连素、免疫毒素、催化抗体）②构建抗体库从中筛选新的单抗，即噬菌体抗体。第六十页，共一百一十四页，2022年，8月28日1人一鼠嵌合抗体(ChimericAntibodies)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。第一代第六十一页，共一百一十四页，2022年，8月28日人鼠嵌合抗体构建过程：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。第六十二页，共一百一十四页，2022年，8月28日

克隆鼠单抗的可变区基因，可从基因组文库中分离，也可用PCR技术分离。人抗体恒定区可根据需要选择，不同的恒定区会带给嵌合抗体不同功能。为避免人抗体的恒定区产生不需要的副作用，可通过点突变来修饰调整其效应。

人一鼠嵌合抗体与鼠单抗相比，免疫原性大大降低，利于在人体内应用，所以目前已制备出上百种抗各种抗原(包括肿瘤相关抗原)的嵌合抗体。嵌合抗体独特的抗体亲和力保持得很好，但因鼠单抗可变区的存在，应用时仍有较强的人抗鼠抗体反应(HAMA)反应。第六十三页，共一百一十四页，2022年，8月28日

在嵌合抗体的基础上进一步将鼠MAb可变区中相对保守的FR(frameworkregion)替换成人的FR，保留与抗原结合的CDR(complementarydeterminantregion互补决定区)部位(即CDR移植)

2鼠单抗可变区的人源化－改型抗体第二代第六十四页，共一百一十四页，2022年，8月28日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。第六十五页，共一百一十四页，2022年，8月28日改型抗体的发展早期的改型抗体：简单的CDR移植，通过点突变进行“微调”即更换某个位点上的氨基酸第二代改型抗体：①应用了人抗体基因库；②引进计算机技术模拟抗体分子的立体结构；③使用了鼠人嵌合FR。其目的是获得具有高亲和力的治疗性抗体第六十六页，共一百一十四页，2022年，8月28日抗体类型商品名应用鼠源单克隆抗体Orthoclone器官移植排斥嵌合抗体Peopro冠状动脉成形术，心绞痛嵌合抗体RituxanB细胞型非霍奇金淋巴瘤嵌合抗体Simulect器官移植排斥嵌合抗体Remicade回肠炎，类风湿性关节炎人源化抗体Zenapax器官移植排斥人源化抗体Synagis婴儿呼吸道合胞病毒人源化抗体Herceptin乳腺癌人源化抗体Campath慢性淋巴细胞白血病人源化抗体偶联物Mylotarg急性复发骨髓白血病鼠源抗体放射性偶联物ZevalinB细胞型非霍奇金淋巴瘤第六十七页，共一百一十四页，2022年，8月28日FvScFv单域抗体最小识别单位Fab3小分子抗体第六十八页，共一百一十四页，2022年，8月28日

由完整的轻链和Fd组成，大小为完整分子的1/3。

把Fab与细菌的前导肽相连，在前导肽的作用下Fab进入周质腔，装配折叠后，它具有结合抗原的活性。(1)Fab第六十九页，共一百一十四页，2022年，8月28日

Fv、ScFv的大小约为全分子的1/6。(2)Fv或ScFv

FvScFv连接肽（10-15个氨基酸）第七十页，共一百一十四页，2022年，8月28日

单链抗体的构建在已知亲本DNA序列时可用完全人工合成法;

在具备亲本单抗可变区的cDNA克隆时，可用定点突变法在其两端造成适当的内切酶位点，与人工合成的连接肽编码序列连接，组装到表达载体中;

如果从杂交瘤细胞系构建单链抗体，可用PCR方法扩增可变区基因，再组装到适当的表达载体上。第七十一页，共一百一十四页，2022年，8月28日

单链抗体最常用的表达体系是大肠杆菌，有2种方式:

一是表达为包涵或非包涵体的不溶蛋白。产量高，可达细菌蛋白总量的5%-20%，但需进行变性复性，使其形成正确的立体结构，恢复抗体活性;

二是分泌型表达，将细菌的信号肽序列与单链抗体的氨基端相连，单链抗体分子就可分泌到质周腔和细菌体外，进行折叠后成为有活性的分子。但产量不及前者，一般实验室培养条件下每升细菌的产量仅在数毫克左右。第七十二页，共一百一十四页，2022年，8月28日

即为VH，约为完整分子的1/12。它只由一个结构域构成，故称单域抗体。单域抗体尽管亲和力有所降低，但仍保持着原单抗的特异性。

(3)单域抗体VH第七十三页，共一百一十四页，2022年，8月28日

约为完整分子的1/80-1/70大小，一般由一个CDR构成，它也保持着抗体的特异性。(4)最小识别单位CDR第七十四页，共一百一十四页，2022年，8月28日4双特异抗体和多价抗体

双链抗体（Diabody）一词最早由Hollinger等于1993年提出。乃是一种小分子的双价双特异性抗体片段。

第七十五页，共一百一十四页，2022年，8月28日

双特异性抗体(bispecificantibody,BSAb)是指能同时识别2种抗原的抗体。1种为对应肿瘤相关抗原。另1种为对应效应成分。即能结合靶肿瘤细胞又能结合高细胞毒性的效应细胞,将效应细胞富集在肿瘤周围,而且可以模拟天然配体的作用,与细胞表面引发分子结合,激活效应细胞,实现对肿瘤细胞的杀伤和裂解。第七十六页，共一百一十四页，2022年，8月28日抗体的一部分被非抗体序列替代，所形成的融合蛋白具有新的特性,称之为抗体融合蛋白。根据构建方式，抗体融合蛋白主要分两种形式：Fc融合蛋白（Fcfusionprotein,FcFP）抗原结合融合蛋白（antigen-Bindingfusionprotein,ABFP）抗体融合蛋白第七十七页，共一百一十四页，2022年，8月28日

Fc融合蛋白由抗体的Fc段与某些具有特定功能的蛋白结构域融合而成。如CD4免疫粘附素（immunoadhesin）就是由抗体的Fc段与2个CD4分子的Ig同源区重组而成。抗原结合融合蛋白

由具有抗原结合功能的抗体结构与其他功能性蛋白融合构成。如免疫毒素，抗体部分主要包括嵌合抗体、单链抗体形式。抗体融合蛋白第七十八页，共一百一十四页，2022年，8月28日一、免疫粘附素定义将人抗体恒定区(主要是Fc段)N-端连接于人细胞表面的受体分子或细胞粘附分子上，在真核细胞中表达出正确折叠的融合抗体蛋白分子，这种分子可同时发挥抗体的效应功能及其它相应的效应功能，这种分子被称为免疫粘附素(immunoadhension)或新效能抗体。第七十九页，共一百一十四页，2022年，8月28日二、免疫毒素

免疫毒素又称生物导弹，是由导向性的载体分子与具有毒性的弹头蛋白交联而制成，属于导向药物的一种。第八十页，共一百一十四页，2022年，8月28日第八十一页，共一百一十四页，2022年，8月28日第八十二页，共一百一十四页，2022年，8月28日三、催化抗体天然抗体体现的是结合活性，而酶发挥的是催化活性。如何把这两者的特点集为一体，从而使抗体也能成为具有催化活性的物质，同时也能使酶与有关的抗原结合。即催化抗体(catalyticantibody)催化抗体的构建主要是把具有催化作用的基团与抗体分子进行重组。第八十三页，共一百一十四页，2022年，8月28日

噬菌体抗体

噬菌体抗体库(phageantibodylibrary)技术定义：

通过PCR将全套人抗体重链和轻链V区基因克隆出来，并在噬菌体表面表达、分泌，经筛选后获得特异性抗体。

第八十四页，共一百一十四页，2022年，8月28日第八十五页，共一百一十四页，2022年，8月28日

噬菌体表面展示文库技术的要点:外源基因表达多肽以融合蛋白形式展示在外壳蛋白N端将基因组合文库插入噬菌体编码膜蛋白的基因g3或g8的先导系列的紧靠下游随机克隆入相应载体形成组合文库从免疫或未被免疫的B细胞中PCR扩增抗体全套基因片段第八十六页，共一百一十四页，2022年，8月28日用固相化抗原经“亲和结合一洗脱一扩增”数个循环直接、方便、简捷、高效地筛选出表达特异性好、亲和力强的抗体噬菌体库。使翻译出的抗体分泌到细菌的周质腔内，形成游离的抗体片段，经过纯化即可获得目的抗体。筛选到的噬菌体再将基因g3或g8切除后，转入大肠杆菌，第八十七页，共一百一十四页，2022年，8月28日该项技术的优点:

将抗体的基因型和表型紧密联系起来;

可绕过杂交瘤技术，不需要复杂的基因工程技术;

抗体基因筛选的范围广;

技术稳定、可靠、生产周期短;可规模化生产;

适用范围广，既可用于抗体制备，也适用于其它蛋白如激素、酶、药物、随机多肽等的生产。不经过细胞融合及动物免疫等步骤第八十八页，共一百一十四页，2022年，8月28日第八十九页，共一百一十四页，2022年，8月28日噬菌体抗体库的分类（一）按抗体基因的性质分1.DNA文库2.cDNA文库（二）按抗体基因的来源分1．天然抗体库(nativeantibodylibrary)2．免疫抗体库3．半合成抗体库4．全合成抗体库第九十页，共一百一十四页，2022年，8月28日用SCID小鼠制备人单抗SCID小鼠移植入人淋巴细胞（人鼠嵌合模型）抗原免疫杂交瘤技术基因工程人单抗第九十一页，共一百一十四页，2022年，8月28日人抗体鼠—将小鼠Ig基因灭活，然后转入人Ig基因，生产出人单抗遗传工程鼠第九十二页，共一百一十四页，2022年，8月28日基因工程抗体真核细胞高效表达流程图第九十三页，共一百一十四页，2022年，8月28日单抗研发的演变历程鼠单抗100%鼠源OKT-3PanorexZevalin鼠/人崁合单抗(66-75%人源)ReoPro,RituxanRemicadeSimulect人源化单抗(90-95%人源)Zenapax,Mylotarg,Herceptin,CampathSynagis100%人源…第九十四页，共一百一十四页，2022年，8月28日抗体在体外人源化存在的问题操作过程复杂需付出昂贵的代价抗体的亲和力降低抗体不是人体免疫系统天然产生异源抗体与免疫系统的配合第九十五页，共一百一十四页，2022年，8月28日最理想的单克隆抗体100%人源人类免疫系统自然产生第九十六页，共一百一十四页，2022年，8月28日全人抗体的理论基础癌症细胞、病毒、细菌对人机体而言均为异己物人体不断受异己物攻击，但免疫系统通常有清除能力免疫系统通过体液免疫和细胞免疫对异己物做出反应体液免疫就是针对异己物天然地产生抗体第九十七页，共一百一十四页，2022年，8月28日全人抗体面临的关键问题持续分泌抗体的人B细胞抗体分泌细胞的保持第九十八页，共一百一十四页，2