抗體藥研究的漸變之路（一）

20世紀90年代末，治療藥物主要由小分子化藥主導。而在近幾十年里，人類生命健康領域基于抗體藥物療法的使用呈現了指數級增長，并成為了治療藥物的一大組成部分。抗體已被證明在治療包括癌癥、自身免疫、傳染病甚至神經退行性疾病在內的多種疾病方面具有廣泛的用途^[1]。FDA僅在2018年就批準了59款新藥，創造了歷史新高（圖1）^[2]。截止到目前，已有超過550種有希望的候選抗體處于不同的臨床試驗階段。它們目前占全球100強藥品銷量的20%，而2007年這一比例僅為1%。^[1,2]

圖1. 自1993年FDA批準的創新藥物^[2]

抗體治療藥物的發展如此氣勢磅礴，小編在這里得給大家提兩位大師，美國的生物學家Gerald Edelman 和英國的生物化學家Rodney Porter，因他們研究發現了抗體片段的原子分辨率結構，在1972年被授予了諾貝爾獎（圖2）隨后GeorgesJ. F. Kohler和Cesar Milstein兩位科學家以此為基奠，利用雜交瘤技術獲得了單克隆抗體（mAb），進而開啟了現代抗體的工程時代。
 

Gerald Maurice Edelman    Rodney Porter

 圖2. 1972年諾貝爾獎獲得者^[3,4]

單克隆抗體制備經典流程

單克隆抗體的產生得益于雜交瘤技術的發展，那么單克隆抗體是如何制備的呢？下面小編給大家簡單概括一下，如圖3所示：

①將抗原注射到小鼠體內，幾周后取出脾臟并提取脾細胞；

②，③，④將小鼠的脾細胞與骨髓細胞融合以產生雜交瘤細胞，每個雜交瘤細胞無限地產生相同的抗體，然后使用抗原/抗體測定法篩選雜交瘤細胞，鎖定那些能產生預期抗體的細胞；

⑤細胞也可以冷凍并保存以備后用。這種制備流程很好用，可以比較容易地產生大量相同的特異性抗體；

⑥將產生優選抗體的雜交瘤細胞再集合重新篩選多次，直至分離出純系；

⑦，⑧這些細胞還可以在培養物中生長或注射到小鼠體內以誘導腫瘤。
 

圖3. 雜交瘤法生產單克隆抗體流程圖^[5]

雖然上述方法已證明是穩健的并且仍廣泛用于產生單克隆抗體，但在臨床應用上卻出現了一定限制。

別急，別急，小編來告訴你。

因為早期使用的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞來自小鼠，所產生的抗體來自小鼠的基因組（稱為“鼠抗體”），它們在人體中具有免疫原性，人體免疫系統會將鼠的mAb識別為外來抗原并產生免疫應答（稱為HAMA效應）。

進入人體內的小鼠單克隆抗體很快就會從循環中排出，在某些情況下也會發生過敏反應。此外，小鼠mAb的恒定區（部分免疫細胞識別部分）不能正常與負責抗體作用的人類細胞上的受體相互作用。因此，小鼠單克隆抗體很少產生對人體所需的治療效果，并且可能不安全。此后，科學家們紛紛開始向著mAb具備“人性化”的方向而努力。有一個很簡單的解決方案就是使用人的B淋巴細胞代替小鼠的B淋巴細胞，但這并不奏效，因為一方面，來自人細胞的雜交瘤是不穩定的，人B細胞不會產生針對人體組織的抗體；另一方面，用一些抗原來免疫人類會帶來安全與倫理道德問題。^[6]

人鼠嵌合，人源化與全人單克隆抗體的開發

為了得到能夠應用于臨床上的mAb，科學家們堅持不懈的開發抗體。到目前為止，已開發出三個關鍵類型的抗體（圖4）：人鼠嵌合抗體（小鼠的可變區+人的恒定區），人源化抗體（小鼠CDR區+人的Igscaffold）和全人單克隆抗體（全人氨基酸）。^[7]