何謂抗體工程？
主營產(chǎn)品：細胞因子 透析袋 fermentas wako
21世紀，生物技術(shù)將與信息技術(shù)一道為經(jīng)濟發(fā)展提供強大的動力，“成為全社會zui重要并可能改變未來工業(yè)和經(jīng)濟格局的技術(shù)”。抗體工程技術(shù)隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展而不斷完善，并且是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的主力軍，尤其在生物技術(shù)制藥領(lǐng)域占有重要地位。至2000年底為止，在美國藥品市場上生物技術(shù)藥物有76種，其中抗體藥物有15種；正處于臨床研究階段的369種生物技術(shù)藥物中，抗體藥物有70種。我國自1986年實施“國家高技術(shù)研究與發(fā)展（863）計劃”以來，生物技術(shù)的研究和開發(fā)都取得了非常大的進展，而抗體工程項目一直得到“863”計劃的重點支持，已經(jīng)具備了一定的科研基礎(chǔ)和出現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化的良好發(fā)展勢頭。
抗體工程發(fā)展歷程抗體作為疾病預防、診斷和治療的制劑已有上百年的發(fā)展歷史。早期制備抗體的方法是將某種天然抗原經(jīng)各種途徑免疫動物，成熟的B細胞克隆受到抗原刺激后，將抗體分泌到血清和體液中。實際上血清中的抗體是多種單克隆抗體的混合物，因此稱之為多克隆抗體。多克隆抗體是人類有目的利用抗體*步。多克隆抗體的不均一性，限制了對抗體結(jié)構(gòu)和功能的進一步研究和應(yīng)用。1975年Kohler和Milstein用B淋巴細胞雜交瘤技術(shù)制備出均一性的單克隆抗體。雜交瘤單克隆抗體又稱細胞工程抗體。雜交瘤技術(shù)的誕生被認為是抗體工程 發(fā)展的*次質(zhì)的飛躍，也是現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展的一個里程碑。利用這種技術(shù)制備的單克隆抗體在疾病診斷、治療和科學研究中得到廣泛的應(yīng)用。這種單克隆抗體多是由鼠B細胞與鼠骨髓瘤細胞經(jīng)細胞融合形成的雜交瘤細胞分泌的，具有鼠源性，吸頭進入人體會引起機體的排異反應(yīng)；完整抗體分子的分子量較大，在體內(nèi)穿透血管的能力較差；生產(chǎn)成本太高，不適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。在80年代初，抗體基因結(jié)構(gòu)和功能的研究成果與重組DNA技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生了基因工程抗體技術(shù)。兔血清基因工程抗體即將抗體的基因按不同需要進行加工、改造和重新裝配，然后導入適當?shù)氖荏w細胞中進行表達的抗體分子。與單克隆抗體相比，基因工程抗體具有如下優(yōu)點：
1．通過基因工程技術(shù)的改造，可以降低甚至消除人體對抗體的排斥反應(yīng)；
2．基因工程抗體的分子量較小，可以部分降低抗體的鼠源性，更有利于穿透血管壁，進入病灶的核心部位； 3．根據(jù)治療的需要，制備新型抗體；
4．可以采用原核細胞、真核細胞和植物等多種表達方式，大量表達抗體分子，大大降低生產(chǎn)成本。
自從1984年*個基因工程抗體人-鼠嵌合抗體誕生以來，新型基因工程抗體不斷出現(xiàn)，如人源化抗體、單價小分子抗體（Fab、單鏈抗體、單域抗體、超變區(qū)多肽等）、多價小分子抗體（雙鏈抗體，三鏈抗體，微型抗體）、某些特殊類型抗體（雙特異抗體、抗原化抗體、細胞內(nèi)抗體、催化抗體、免疫脂質(zhì)體）及抗體融合蛋白（免疫毒素、免疫粘連素）等。德國Greinorm糖度計用于構(gòu)建基因工程抗體的抗體基因zui初來源于雜交瘤細胞，因此同樣必須經(jīng)過動物免疫，細胞融合及克隆篩選這樣一個長期、復雜的工藝流程；仍然不能制備針對稀有抗原的抗體和人源性抗體，無法改善抗體的親和力。這些缺點限制了基因工程抗體更為廣泛的應(yīng)用。組合化學方法應(yīng)用到抗體工程領(lǐng)域產(chǎn)生的抗體庫技術(shù)使人們找到了解決這些問題的有效途徑。噬菌體抗體庫是應(yīng)用zui為普遍的抗體庫技術(shù)。采用噬菌體抗體庫技術(shù)篩選抗體不必進行動物免疫，易于制備稀有抗原的抗體、篩選全人源性抗體和高親和力抗體。噬菌體抗體庫技術(shù)是生命科學研究的突破性進展之一，同時也將抗體工程的研究推想了一個新的高潮。在噬菌體抗體庫基礎(chǔ)上，近幾年又發(fā)展了核糖體展示抗體庫技術(shù)。利用核糖體展示技術(shù)篩選抗體的整個過程均在體外進行，不經(jīng)過大腸桿菌轉(zhuǎn)化的步驟，因此可以構(gòu)建高容量、高質(zhì)量的抗體庫，更易于篩選高親和力抗體和采用體外進化的方法對抗體性質(zhì)進行改造。核糖體展示抗體庫技術(shù)代表了抗體工程的未來發(fā)展趨勢。
抗體分子的應(yīng)用抗體分子是生物學和醫(yī)學領(lǐng)域用途的蛋白分子。以腫瘤特異性抗原或腫瘤相關(guān)性抗原、抗體*型決定簇、細胞因子及其受體、激素及一些癌基因產(chǎn)物等均作為靶分子，利用傳統(tǒng)的免疫方法或通過細胞工程、青霉素敏感紙片
基因工程等技術(shù)制備的多克隆抗體、單克隆抗體、基因工程抗體廣泛應(yīng)用在疾病診斷、治療及科學研究等領(lǐng)域。由于完整鼠源抗體容易引起機體排異反應(yīng)，而基因工程抗體由于分子量小，通過改造可以降低鼠源性，所以是生物技術(shù)制藥領(lǐng)域研究的重點和熱點。根據(jù)美國藥物研究和生產(chǎn)者協(xié)會（PhRMA）的調(diào)查報告，目前正在進行開發(fā)和已經(jīng)投入市場的抗體性藥物主要有以下幾種用途：
1．器官移植排斥反應(yīng)的逆轉(zhuǎn)；2．腫瘤免疫診斷；3．腫瘤免疫顯像；4．腫瘤導向治療；
5．哮喘、牛皮癬、類風濕性關(guān)節(jié)炎、紅斑狼瘡、急性心梗、膿毒癥、多發(fā)性硬化癥及其他自身免疫性疾病；
6．抗*型抗體作為分子瘤苗治療腫瘤；
7．多功能抗體（雙特異抗體、三特異抗體、抗體細胞因子融合蛋白、抗體酶等）的特殊用途。
癌癥是威脅人類健康的主要疾病之一，預防和治療癌癥也是研究和開發(fā)抗體藥物的主要目標之一。zui初抗體主要被用于腫瘤體外免疫診斷和體內(nèi)免疫顯像，隨著抗體工程技術(shù)的不斷進步，近年來人們將更多的目光集中在治療腫瘤的抗體藥物開發(fā)上。*個被美國批準用于人腫瘤治療的基因工程抗體-Rituxan（r）zui初被用于非何杰金氏淋巴瘤，總有效率達60%，現(xiàn)在正在探索用于治療艾滋病相關(guān)淋巴瘤和中樞神經(jīng)系統(tǒng)淋巴瘤。
目前在臨床中使用的腫瘤治療藥物多數(shù)存在“敵我不分”的問題，即在殺死腫瘤細胞的同時，也破壞了人體正常細胞。“生物導彈”為解決這個難題提供了一個理想的思路。“生物導彈”，即將各種毒素、放射性同位素、化療藥物與識別腫瘤特異抗原或腫瘤相關(guān)抗原的抗體偶聯(lián)后，能夠特異殺傷腫瘤細胞的一類藥物。這種藥物經(jīng)由靜脈注入人體內(nèi)，藥效分子集中作用于腫瘤細胞，既增強療效又減少對機體的毒副作用。放射性同位素與抗體的偶聯(lián)物在體內(nèi)能將前者運至藥靶部位，并通過其放射性活性殺傷靶細胞，還可通過X射線照相機拍攝核素放射線圖像，用于體內(nèi)治療和定位診斷。抗體與化療藥物分子的偶聯(lián)方法一般采用化學法。這些偶聯(lián)物對結(jié)腸癌、肝癌、胃癌、黑色素瘤、腎癌、卵巢癌、宮頸癌、乳癌、肺癌、骨肉瘤等有一定的抗癌效應(yīng)。抗體與生物毒素交聯(lián)制備的偶聯(lián)物稱為免疫毒素。免疫毒素基于抗體部分對相應(yīng)抗原的特異識別作用及毒素部分具有的細胞毒作用，對腫瘤細胞具有殺傷效應(yīng)，是很有潛力的免疫治療方法。
抗腫瘤血管生成抗體治療腫瘤的研究zui近也取得了很大的進展。在動物模型中用抗血管生成因子（FGF-B、VEGF）抗體封閉血管內(nèi)皮生長因子取得了抑制腫瘤生長作用，此法有待于臨床驗證；而抗erbB-2癌基因產(chǎn)物抗體-Herceptin（r）作為生物技術(shù)藥品已經(jīng)在美國上市，配合化療用于乳腺癌和卵巢癌的治療，并獲得較好療效。治療腫瘤的雙特異抗體、三特異抗體及抗體細胞因子融合蛋白的研制開發(fā)正在各國緊張進行，相信在不久的將來*個同類新藥將會面市。
在進行器官移植時，可以采用某些抗體類藥物來逆轉(zhuǎn)器官移植引起的排斥反應(yīng)。如zui早批準（1986年）進入美國市場的治療性抗體類藥物ORTHOCLONEOKT3（r）即被用于腎、心臟、肝臟移植排斥的逆轉(zhuǎn)。抗體酶是具有酶活性的抗體分子，具有酶的生物催化活性和抗體的高度特異性，是抗體工程技術(shù)與現(xiàn)代酶工程技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。由于酶的作用范圍非常廣泛，所以抗體酶藥物具有非常好的發(fā)展前景。總之，隨著抗體工程技術(shù)的不斷進步，越來越多的新型抗體分子將被創(chuàng)造出來。
我國現(xiàn)狀從80年代開始，我國的科學家緊跟世界抗體工程研究的研究動向，為抗體工程的發(fā)展奠定了扎實的基礎(chǔ)。1987年，“863”計劃生物技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒖贵w導向藥物作為一個專題，開展了針對肝癌、肺癌、胃癌、白血病的導向藥物研究，同時也開展了人-人單抗和人-鼠單抗的研究，經(jīng)過十幾年的努力，導向藥物和基因工程抗體的研究取得了明顯的進展。如抗人肝癌單抗HAb18的131I-F（ab）2片段注射液和99mTc標記人小細胞肺癌單抗2F7的（Fab'）2片段放射免疫診斷試劑盒都已經(jīng)經(jīng)過藥審獲得臨床批文。本實驗室從1986年開始從事基因工程抗體的研究，是早開展這一領(lǐng)域研究的單位。在七五、八五、九五期間一直承擔“863”計劃基因工程抗體相關(guān)課題，目前已經(jīng)構(gòu)建了20多種不同類型的大腸桿菌、高等植物、小球藻表達載體；構(gòu)建和表達成功一種人-鼠嵌合抗體（乙型腦炎病毒），7種單鏈抗體（CD3、CD28、膀胱癌、肺腺癌、卵巢癌等），三種改形單鏈抗體（CD3、CD28、膀胱癌）一種基因工程免疫毒素和兩種雙特異抗體。單鏈抗體在煙草和小球藻中成功表達。總之，我國的抗體工程領(lǐng)域的研究和開發(fā)都已經(jīng)取得了一定的成果，但同時也存在一些缺憾，如盡管我們已經(jīng)擁有一批接近或已經(jīng)達到*水平的研究項目，但基本處于實驗室研究階段，距開發(fā)成藥物還有相當?shù)木嚯x；現(xiàn)有的產(chǎn)品開發(fā)項目多數(shù)原始創(chuàng)新性不夠。因此，應(yīng)該進一步改善科研、開發(fā)的體制，在保證國家穩(wěn)定投入的同時，拓寬投資渠道，加快基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的速度。
知識鏈接在動物或人體的淋巴組織中存在無數(shù)種抗體形成細胞（B細胞），每種抗體形成細胞只能識別一種抗原決定簇，受抗原刺激后，一個細胞增殖分化為一個細胞群。這種由單一細胞增殖形成的細胞群體稱為一個細胞克隆。
同一克隆的細胞只能合成和分泌在理化性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)、遺傳標記、及生物學特性等方面*一致的均一性抗體，又稱之為單克隆抗體。當非己抗原進入機體后，機體就會產(chǎn)生特異的抗體，并通過與抗原的特異性結(jié)合，經(jīng)過一系列免疫反應(yīng)，清除非己抗原，維護人體健康。這就是天然抗體分子的生物學功能。
“生物導彈”由兩部分組成：識別腫瘤特異性抗原或相關(guān)性抗原的抗體作為藥物載體；殺傷癌細胞（cancercell）的放射性同位素、化療藥物和生物毒素作為“彈頭”。抗體與癌細胞表面的腫瘤特異性抗原或相關(guān)性抗原后，“生物導彈”經(jīng)過內(nèi)化過程進入細胞內(nèi)，“彈頭”發(fā)揮作用殺死癌細胞。由于機體的正常細胞（normalcell）表面無腫瘤特異性抗原或相關(guān)性抗原，所以不被“生物導彈”識別而不被殺傷。
名詞解釋抗原：是一類能刺激機體免疫系統(tǒng)使之產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答，并能與相應(yīng)免疫應(yīng)答產(chǎn)物即抗體和致敏淋巴細胞在體內(nèi)或體外發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì)。
抗體：抗體的概念是一個生物學的和功能的概念，即能與相應(yīng)抗原結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白。
雜交瘤技術(shù)：將具有無限繁殖能力、不能分泌抗體的骨髓瘤細胞與具有抗體分泌能力、不能無限繁殖的B細胞，在一定條件下進行細胞融合，可以產(chǎn)生即能無限繁殖又能分泌抗體的雜交瘤細胞。通過大量的篩選工作可以獲得由單一細胞增殖形成細胞群體（一個細胞克隆）。同一克隆的雜交瘤細胞只能合成和分泌在理化性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)、遺傳標記、及生物學特性等方面*一致的均一性抗體，即單克隆抗體。
抗體庫技術(shù)：即通過DNA重組技術(shù)將抗體的全套可變區(qū)基因擴增出來，在原核系統(tǒng)表達有功能活性的抗體分子片段（即抗體庫），從中篩選特異性抗體的基因。
抗體工程：通過對抗體分子結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系的研究，有計劃地對抗體基因序列進行改造，改善抗體的某些功能的技術(shù)。抗體工程的發(fā)展經(jīng)歷了雜交瘤技術(shù)、基因工程抗體技術(shù)、抗體庫技術(shù)三個階段。
雙特異抗體：通過一定的方法-化學交聯(lián)、雙雜交瘤技術(shù)或基因工程技術(shù)將兩個單克隆抗體組合在一起，具有不同的抗原識別單位，能與不同的抗原結(jié)合的抗體分子。
