ADCC和CDC原理

　　隨著現代生物技術的快速進步，抗體藥物已經成為增長最快的治療藥物，在全球十大暢銷藥中占據半壁江山，阿達木單抗（修美樂）更是牢牢占據全球銷售額第一的寶座數年。

　　抗體，也叫免疫球蛋白(Ig)，是一種能特異性結合抗原的糖蛋白，人體內表達的Ig主要有5種：IgM、IgA、IgD、IgG和IgE，其中IgG含量最多。

　　從抗體作用機制來講，抗體由抗原結合部位(Fab)和可結晶部位(Fc)構成。Fab段可以與特定的抗原結合，由此決定抗體的特異性和親和力；Fc段可以與免疫細胞表面表達的Fc受體(FcγRI，FcγRII，FcγRIII)、血液中的補體(C1q)和FcRn結合，從而激活免疫效應清除外來物等。

　　抗體的結構決定其作用機制，其Fab段可以識別游離分子(VEGF、TNF等)靶點和細胞表面的受體(CD20、CD19等)，決定抗體對外來入侵物如癌細胞等的特異性識別。

　　而Fc段決定抗體的效應功能，包括抗體依賴的細胞介導的細胞毒性作用（ADCC）、抗體依賴性細胞介導的吞噬作用（ADCP），以及補體依賴的細胞毒性作用（CDC）。

　　ADCC，抗體依賴的細胞介導的細胞毒性作用（Antibody-Dependent Cell-mediated Cytotoxicity ），是指抗體的Fab段結合病毒感染的細胞或腫瘤細胞的抗原表位，其Fc段與殺傷細胞（NK細胞、巨噬細胞、中性粒細胞等）表面的FcR結合，介導殺傷細胞直接殺傷靶細胞，是抗腫瘤的治療性抗體藥物發生作用的一種作用重要機制。

　　ADCP，抗體依賴性細胞介導的吞噬作用（Antibody-Dependent Cellular Phagocytosis），也是用于識別和介導治療性抗體作用于腫瘤細胞的一種重要機制。

　　ADCC主要通過NK細胞上表達的FcγRIIIa介導。而ADCP由單核細胞、巨噬細胞、嗜中性粒細胞和樹突細胞通過表達FcγRIIa（CD32a）、FcγRI（CD64）和FcγRIIIa（CD16a）來介導來吞噬疾病細胞，阻斷研究表明，FcγRIIa是參與該過程的主要FcγR受體。

　　CDC，補體依賴的細胞毒性作用（Complement Dependent Cytotoxicity），指的是補體參與的細胞毒作用，即通過特異性抗體與細胞膜表面相應抗原結合，形成復合物而激活補體經典途徑，所形成的攻膜復合物對靶細胞發揮裂解效應。

　　補體是存在于人或脊椎動物血清與組織液中的一組不耐熱的，經活化后具有酶活性的蛋白質，包括30余種可溶性蛋白和膜結合蛋白。

　　CDC作用是由抗體與補體C1q的首先結合引起的，接著C2-C9就被激活形成攻膜復合物對靶細胞發揮裂解效應。很多抗腫瘤抗體都可以引起CDC作用，如抗CD20、CD52、CEA等抗體。

　　治療性抗體的Fab段以高特異性結合其抗原性藥物靶標，一旦抗體與靶標結合，Fc段便可以與免疫細胞或C1q補體蛋白上的Fcγ受體結合，從而帶來額外的效應子功能，實際上，ADCC/ADCP/CDC也是現在許多暢銷的抗體藥發揮腫瘤殺傷的重要機制。

　　目前，ADCC/ADCP/CDC作用機制被用來檢測、評定抗體或靶細胞的功效，基于這一作用機制，科學家們研制出了識別不同分子靶點的單克隆抗體，從而誘導細胞毒免疫效應細胞去清除病毒感染的細胞以及腫瘤細胞等。

　　在抗體藥物開發過程中，必須通過物理、結構和功能分析盡早確定候選抗體藥物的關鍵質量屬性（CQA），以加快開發進度，降低風險。治療性抗體可以多種方式起作用，它們的臨床療效通常取決于Fab和Fc介導的生物學功能的組合，治療性抗體藥必須要表征的關鍵質量屬性（CQA）包括候選抗體藥與靶標結合的強度以及與患者免疫系統的結合程度，以引起ADCC/ADCP/CDC作用。

　　以ADCC/ADCP/CDC作用機制為原理，檢測抗體是否具有ADCC/ADCP/CDC作用生物學活性，并進一步分析抗體ADCC/ADCP/CDC作用生物學活性的強弱已成為抗體藥物研發及其質量控制過程中至關重要的一步。

　　傳統用于測定ADCC/ADCP的方法依賴于人類原代免疫細胞分離，體外分化，進而測量靶細胞的殺傷或吞噬效應。這種測量方法高度依賴供體原代細胞，方法復雜，費時費力，價格昂貴，且可重復性較差。而CDC測定則更具挑戰性。

　　為了解決這些問題，利用ADCC/ADCP效應均會激活細胞內NFAT信號通路的原理。吉滿生物科技（Genomeditech）依靠多年研究經驗，利用巧妙的載體設計和第三代慢病毒報告基因系統，推出了ADCC/ADCP相關細胞系和ADCC/ADCP活性檢測服務，并可接受ADCC/ADCP細胞系定制服務。

　　ADCC FcγRIIIa(158F) Jurkat Effector Cell Line

　　ADCC FcγRIIIa(158V) Jurkat Effector Cell Line

　　ADCC Reporter細胞系選擇了ADCC作用機制通路激活過程中較早的事件作為檢測的讀出指標：即效應細胞中由 NFAT通路介導的基因轉錄的激活。此外ADCC報告基因檢測試劑盒使用工程改造的 Jurkat 細胞作為效應細胞，該細胞穩定表達了FcγRIIIa受體（158F/158V）和由NFAT應答元件驅動表達的螢火蟲螢光素酶。

　　抗體在ADCC作用機制中的生物活性通過NFAT通路活化產生的螢光素酶定量，而效應細胞中的螢光素酶活性通過生物發光讀數定量。檢測的信號值高，且背景很低。

　　ADCP FcγRIIa(131H) Jurkat GFP Effector Cell Line

　　ADCP Reporter細胞系選擇了ADCP作用機制通路激活過程中較早的事件作為檢測的讀出指標：即效應細胞中由 NFAT通路介導的基因轉錄的激活。此外，ADCP報告基因檢測試劑盒使用工程改造的 Jurkat 細胞作為效應細胞，該細胞穩定表達了FcγRIIa受體(高親和131H)和由NFAT應答元件驅動表達的螢火蟲螢光素酶。

　　抗體在ADCP作用機制中的生物活性通過NFAT通路活化產生的螢光素酶定量，而效應細胞中的螢光素酶活性通過生物發光讀數定量。檢測的信號值高，且背景很低。

　　驗證結果

　　吉滿生物科技（Genomeditech）擁有多年細胞系開發經驗，可提供多種表達及功能細胞系定制服務。另有現貨TGF-β/CD24-Siglec10/4-1BB/CLDN18.2等眾多靶點的表達及功能細胞系。