1、第三章 抗体制药二,3学时,1,第三章 抗体制药,第一页，共六十六页。,三、多功能抗体及其制备,近年来，在scFv单链抗体的根底上，可以把两个或两个以上的scFv重组在一起，由此可制备成多价小分子抗体即微型抗体简称多价微抗。包括双链抗体diabody，三链抗体triabody，微型抗体minibody及四链抗体tetrabody。,2,第三章 抗体制药,第二页，共六十六页。,多功能抗体及其制备,双链抗体制备方法：化学交联法、粘性蛋白结构域融合法和接头长度控制法。微型抗体：通过基因工程手段采用不同的接头把单链抗体VL-VH)的VH结构域与IG的CH3结构域融合，形成VL-VH-CH3的结构。此种
2、抗体合成后通过CH3结构域形成稳定的二聚体形式，发挥其双价微抗的作用。三链抗体：在制备单链抗体时，当接头的长度为2个或2个以下氨基酸残基时，或者直接把VH结构域N末端与VL结构域C末端相连，通过非共价键而形成三聚体，称三链抗体。,3,第三章 抗体制药,第三页，共六十六页。,4,第三章 抗体制药,第四页，共六十六页。,抗体融合蛋白,抗体的一局部被非抗体序列替代，所形成的融合蛋白具有新的特性，称之为抗体融合蛋白。根据构建方式的不同，抗体融合蛋白主要分为两种形式：,5,第三章 抗体制药,第五页，共六十六页。,构建抗体融合蛋白的原那么,将第一个蛋白的终止密码子删除，再接上带有终止密码子的第二个蛋白基因
3、，即可实现两个基因的共表达。抗体酶，酶-抗体型融合蛋白，在药物治疗中有广阔的前景，它可在靶向位置上将前体药物转化成有效的药物，从而防止了对正常组织的损害。,6,第三章 抗体制药,第六页，共六十六页。,四、基因工程抗体和抗体工程,抗体研究的三大阶段：1890年白喉抗毒素多克隆抗体；1975年杂交瘤技术单克隆抗体；1994年开始基因工程抗体基因工程抗体：不用人工免疫动物和细胞融合技术，完全用基因工程技术制备人源性抗体，而且还能利用基因转移和表达技术，通过细菌发酵或转基因动物、植物大规模生产抗体。,7,第三章 抗体制药,第七页，共六十六页。,8,第三章 抗体制药,第八页，共六十六页。,噬菌体抗体库技
4、术的根本方法,获取目的基因抗体库技术的载体淘筛表达与鉴定,9,第三章 抗体制药,第九页，共六十六页。,获取目的基因和载体,获取目的基因：提取mRNA 经反转录PCR获取抗体某一特定基因区段，抗体基因的组合形式多为单链抗体。抗体库技术的载体：噬菌体载体具有噬菌体和质粒的共同特点。,10,第三章 抗体制药,第十页，共六十六页。,淘筛、表达与鉴定,淘筛：抗原固相化后，对噬菌粒群的吸附、洗涤和洗脱后再感染扩增，与辅助噬菌体超感染获得大容量次级文库，反复使目的克隆大量扩增。表达与鉴定：目的克隆经过鉴定后，再导入感受态菌，进行可溶性表达。,11,第三章 抗体制药,第十一页，共六十六页。,噬菌体抗体库技术,
5、12,第三章 抗体制药,第十二页，共六十六页。,噬菌体抗体库的分类,13,第三章 抗体制药,第十三页，共六十六页。,噬菌体展示技术,14,第三章 抗体制药,第十四页，共六十六页。,15,第三章 抗体制药,第十五页，共六十六页。,噬菌体抗体库技术的特点,模拟天然全套抗体库避开了人工免疫和杂交瘤技术可获得高亲和力的人源化抗体。,16,第三章 抗体制药,第十六页，共六十六页。,噬菌体展示技术最关键的优势,17,第三章 抗体制药,第十七页，共六十六页。,噬菌体抗体库技术的优势,18,第三章 抗体制药,第十八页，共六十六页。,单克隆抗体杂交瘤技术和噬菌体抗体展示技术比较,19,第三章 抗体制药,第十九页
6、，共六十六页。,基因工程抗体的表达,原核生物：大肠杆菌，分 融合表达和分泌表达；真核生物：都是分泌表达，有酵母、昆虫细胞、中国仓鼠卵细胞和真菌。转基因植物：烟草转基因动物：单基因水平。,20,第三章 抗体制药,第二十页，共六十六页。,抗体在体外人源化存在的问题,操作过程复杂本钱高抗体的亲和力降低抗体不是人体免疫系统自然产生异源抗体与免疫系统的配合,21,第三章 抗体制药,第二十一页，共六十六页。,最理想的单克隆抗体：100人源化，由人体免疫系统自然产生。全人抗体的理论根底：癌症、病毒、细菌对机体而言均为异己物；人体不断受异己物攻击，但免疫系统通常有去除能力；免疫系统通过体液免疫和细胞免疫对异己
7、物做出反响；体液免疫就是针对异己物天然地产生抗体。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。,22,第三章 抗体制药,第二十二页，共六十六页。,23,第三章 抗体制药,第二十三页，共六十六页。,24,第三章 抗体制药,第二十四页，共六十六页。,25,第三章 抗体制药,第二十五页，共六十六页。,26,第三章 抗体制药,第二十六页，共六十六页。,27,第三章 抗体制药,第二十七页，共六十六页。,28,第三章 抗体制药,第二十八页，共六十六页。,29,第三章 抗体制药,第二十九页，共六十六页。,30,第三章 抗体制药,第三十页，共六十六页。,五、抗体诊断试剂,抗原和抗体的特
8、异性结合在体内和体外都可呈现某种反响。在体内可表现为溶菌、杀菌、促进吞噬或中和毒素等作用，可作为药物用于治疗；在体外可发生凝集或沉淀等反响，可用能看出抗体来鉴定抗原，作病原学的诊断和血型测定。,31,第三章 抗体制药,第三十一页，共六十六页。,抗体诊断药物分类,三类：血清学鉴定用的抗体类试剂 免疫标记技术用的抗体类试剂 导向诊断药物,32,第三章 抗体制药,第三十二页，共六十六页。,血清学鉴定用的抗体类试剂,血清学鉴定 是指用能看出抗体来鉴定未知的抗原型，主要用于疾病的病原菌的诊断和血型鉴定。常用凝集反响。,33,第三章 抗体制药,第三十三页，共六十六页。,鉴定病原菌的抗体试剂,用单克隆抗体可
9、以检测出多种病毒中非常细微的株间差异；鉴定细菌的种型和亚种，这是传统血清法或动物免疫幅所做不到的，而且诊断异常准确。还可以检查出某些还尚无临床表现的极小肿瘤病灶，检测心肌梗死的位置和面积，为有效治疗提供方便。,34,第三章 抗体制药,第三十四页，共六十六页。,常用品种和用途,诊断血清 分群血清 分型血清 因子血清 沙门氏菌属诊断血清志贺氏菌属诊断血清 病原性大肠埃希氏菌诊断血清,35,第三章 抗体制药,第三十五页，共六十六页。,诊断血清的制备步骤,制备细菌抗原：细菌接种、培养、收集菌苔、制成菌液；免疫动物和制备抗体血清：动物有家兔、马、羊、豚鼠；免疫途径：静脉、腹腔、皮下。接种次数37次，每次
10、间隔34天，末次注射后68天取血样测效价，到达要求，即可采血，离心别离血清。诊断血清的诊断方法：直接凝集反响,36,第三章 抗体制药,第三十六页，共六十六页。,37,第三章 抗体制药,第三十七页，共六十六页。,乙型肝炎病毒外表抗原的反向被动血凝诊断试剂,38,第三章 抗体制药,第三十八页，共六十六页。,妊娠诊断试剂,妇女妊娠后，血液和尿液中的HCGhuman chorionic gonadotrophin，人绒毛膜促性腺激素含量增高，在3个月内到达顶峰。此时检测尿液中的HCG，就可确定是否怀孕。,39,第三章 抗体制药,第三十九页，共六十六页。,抗ABO血型系统血清,按照人红细胞带有的A或B种
11、凝集原，可将血型分为A、B、AB和O型4种。ABO血型抗血清的制备：1、人源性ABO 血型抗血清是采集健康献血人的血液，凝固后，置4 度过夜，使冷抗体吸附在血块上一起除掉。2、动物源性ABO 血型抗血清是用人血型物质A 和B 免疫马得到的。3、单克隆抗体是应用B淋巴细胞杂交瘤技术生产抗A 或抗B血清。血型鉴定的方法：玻片直接凝集法。,40,第三章 抗体制药,第四十页，共六十六页。,41,第三章 抗体制药,第四十一页，共六十六页。,免疫标记技术用的抗体类试剂,给抗体标记放射性核素、荧光素或酶活性，能将抗原抗体反响放大，使常规不能观察的反响得以显现，可对微量抗体进行定性定量测定，灵敏度高。结合显微
12、镜技术，还可对抗原物质作出组织内或细胞内的定位测定。除临床诊断外，还能为探讨发病机制提供手段。,42,第三章 抗体制药,第四十二页，共六十六页。,荧光抗体诊断试剂,是用荧光色素，如异硫氰酸荧光素FITC、罗丹明RB200、藻红素PE等标记抗体蛋白，即成荧光抗体。用荧光抗体浸染含有抗原物质的组织切片或细胞，荧光抗体就与抗原结合，在显微镜下成为发光的可视物，从而到达诊断和定位的目的。,43,第三章 抗体制药,第四十三页，共六十六页。,免疫酶抗体诊断试剂,用酶标记抗体来检测抗原，有免疫酶染法和酶免疫测定。目前有：HBsAg酶标诊断试剂、HBeAg酶标诊断试剂、HAVAg甲型肝炎病毒抗原 酶标诊断试剂
13、、测定HIV人免疫缺陷病毒抗原的酶标抗体诊断试剂、甲胎蛋白AFP酶标抗体诊断试剂、癌胚抗原CEA的酶标抗体诊断试剂。,44,第三章 抗体制药,第四十四页，共六十六页。,放射免疫用抗体诊断试剂,放射免疫技术是将放射性核素分析的高度灵敏性与抗原抗体反响的特异性结合起来建立的检测技术。能测出ng/ml，甚至pg/ml水平的微量抗原物质。,45,第三章 抗体制药,第四十五页，共六十六页。,导向诊断药物,以抗体为载体的导向诊断药物的研究比导向治疗更接近临床应用阶段。放射性免疫显像的优点：在体内有确切定位肿瘤的作用；在体内可检出0.5 厘米大小的病灶；小分子抗体容易到达肿瘤部位；抗体在肿瘤部位可保存6-9
14、 日；能观察抗体在血中的半衰期和可能出现的不良反响。,46,第三章 抗体制药,第四十六页，共六十六页。,六、抗体治疗药物,以抗体为载体的导向治疗药物研究已有20多年的历史，已制备出百余种单克隆抗体，鉴定出数十种与肿瘤有关的抗原，受试病人超过数千例。但治疗用的制剂尚没有一种到达商品化的程度。在治疗药物中，单克隆抗体与毒素的偶联物治疗淋巴瘤效果最佳答案，但有效率仅30。目前的客观现实：研究进展迅速，但未到达常规治疗的应用阶段。原因：抗体相对分子量大，穿透力低，不能到达靶部位或摄取量低；鼠源性抗体的排斥反响。,47,第三章 抗体制药,第四十七页，共六十六页。,放射性核素标记的抗体治疗药物,抗体作为放
15、射性核素的导向载体。操作简单、用量小，且能观察到药物在体内的分布和药物动力学。放射性标记的抗体有较大的杀伤范围，有利于克服肿瘤外表抗原的异质性，对肿瘤细胞的杀伤也不依赖抗原抗体结合后的吸收作用，由于分子量小，容易穿透到达肿瘤部位。,48,第三章 抗体制药,第四十八页，共六十六页。,抗癌药物偶联的抗体药物,常用抗癌药 氨甲喋呤、阿霉素、丝裂霉素、环磷酰胺等，以人血清白蛋白为中间载体，可明显提高每分子抗体所携带的氨甲喋呤量，使体外细胞毒性提高倍。抗体类药物的逆转耐药性 肿瘤细胞对抗原药物可产生多药耐药性。,49,第三章 抗体制药,第四十九页，共六十六页。,抗体类药物逆转耐药性,肿瘤细胞对抗原药物可
16、产生多药耐药性MDR。MDR是由基因调控的，其编码蛋白称为P糖蛋白，其中P170是与肿瘤耐药相关的主要蛋白，由Mdr1基因编码，1280氨基酸残基，分子量170K。认为P蛋白是ATP酶依赖性药泵，药物进入细胞后与P蛋白结合，利用ATP水解释放的能量将药物泵出胞外，使胞内药物蓄积减少，因而产生耐药性。,50,第三章 抗体制药,第五十页，共六十六页。,毒素偶联的抗体药物,免疫毒素及其换代制品 毒素和抗体的交联物称为免疫毒素。第一代免疫毒素是包含有A、B 链的完整的毒素和抗体的交联物，应用有限，第二代免疫毒素利用抗体或抗体片段与毒素作用，在体内有一定的抗肿瘤作用；第三代免疫毒素重组免疫毒素，特异性好，稳定性强，渗透性好，免疫原性低，可大量制备。,51,第三章 抗体制药,第五十一页，共六十六页。,免疫毒素的制备,来源：主要是细菌毒素和植物毒素。载体种类：小分子抗体FV和SCFV；细胞生长因子可与细胞膜上的受体结合；激素，可识别细胞外表的受体；CD4可识别HIV表达的糖蛋白。先克隆出细胞基因，再利用基因重组技术去除毒素中非特异性结合部位基因，经过改造的毒素基因再与载体基因的互补DNA 重组，转入