抗體人源化

抗體人源化（Antibody humanization）是抗體藥研發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)。人源化的抗體（humanized）經(jīng)歷了從嵌合抗體（chimeric ）到CDR移植、SDR移植等技術(shù)演變，都在盡量保持高親和力、高特異性結(jié)合能力等。同時(shí)克服了傳統(tǒng)鼠源抗體的免疫原性，在腫瘤治療等領(lǐng)域具備極為廣泛的應(yīng)用前景。銘研生物提供準(zhǔn)確的抗體人源化解決方案，我們會(huì)根據(jù)每個(gè)客戶的獨(dú)特需求制定合理方案。
抗體人源化

抗體人源化服務(wù)

嵌合抗體服務(wù)

客戶提供 標(biāo)準(zhǔn)交付內(nèi)容 可定制的內(nèi)容 周期
可變區(qū)序列
  • 1-3 mg 嵌合抗體，（純度大于90%）
  • 克隆載體
  • 實(shí)驗(yàn)報(bào)告
  • 恒定區(qū)物種與抗體亞型
  • CHO或HEK293系統(tǒng)
  • 親和力檢測
  • 抗體標(biāo)記等
 6-9周

人源化服務(wù)

客戶提供 標(biāo)準(zhǔn)交付內(nèi)容 可定制的內(nèi)容 周期
抗體序列或抗體樣品
  • 抗體序列分析報(bào)告
  • 抗體建模分析報(bào)告
  • 人源化設(shè)計(jì)報(bào)告
  • 1-3 mg人源化抗體
  • 抗體測序
  • 親和力檢測
  • 親和力成熟
  • 抗體大量表達(dá)等
 8-10周

抗體人源化技術(shù)

經(jīng)過30年的發(fā)展，抗體工程相關(guān)技術(shù)在治療領(lǐng)域日益重要。不過，抗體發(fā)現(xiàn)更多還是源于傳統(tǒng)的雜交瘤技術(shù)，這些鼠源抗體雖然具備有效的抗原靶向能力，但也經(jīng)常引發(fā)出不良的反應(yīng)，限制了疾病治療中的應(yīng)用。

嵌合抗體

嵌合抗體是人恒定區(qū)連接的鼠可變結(jié)構(gòu)域組成的重組抗體，是降低鼠源抗體抗原性的第一種方法。嵌合抗體的構(gòu)成也比較簡單，直接選取鼠單抗的可變區(qū)，利用基因重組的方式連接人抗體的恒定區(qū)，在哺乳動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行重組表達(dá)。部分嵌合抗體的靶向藥物也已經(jīng)成功上市，比如利妥昔單抗，是1997年批準(zhǔn)的一種抗CD20嵌合單抗，用于治療顆粒-霍奇金淋巴瘤（NHL）患者。

嵌合抗體雖然一定程度上解決了人抗鼠抗體反應(yīng)（HAMA response），但其可變區(qū)依舊是鼠源的，存在誘導(dǎo)HAMA的可能性，需要進(jìn)一步優(yōu)化。

人源化抗體

人源化抗體的方案是在1986年提出的，其中涉及多種方法，包括CDR移植、回復(fù)突變、表面重塑、SDR移植等。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前的人源化手段往往采取CDR移植技術(shù)，輔佐以其他的技術(shù)手段的綜合性方法。

  1. CDR移植技術(shù)

    2. 抗體可變區(qū)并不完全是可變的，一般可以分為比較保守的框架區(qū)（FR區(qū)）和真正可變的區(qū)域——互補(bǔ)決定區(qū)（CDR區(qū)）。CDR移植技術(shù)就是通過將鼠CDR轉(zhuǎn)移至已知人抗體的FR區(qū)來構(gòu)建人源化抗體。需要注意的是在移植中，人類受體框架需要認(rèn)真選擇。目前較常見的方法是選取若干人的抗體重鏈與輕鏈做框架，同時(shí)移植入相同的CDR區(qū)，最終選取一兩個(gè)最優(yōu)的輕重鏈組合，進(jìn)行下游應(yīng)用。

  2. 回復(fù)突變

    3. 回復(fù)突變是CDR移植后的關(guān)鍵步驟。直接CDR移植會(huì)導(dǎo)致重組抗體對靶抗原的親和力或特異性降低。部分關(guān)鍵鼠FR區(qū)殘基在調(diào)節(jié)CDR結(jié)構(gòu)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。在完成CDR移植后，需要將這些殘基突變回鼠源的氨基酸，已恢復(fù)其親和力。回復(fù)突變需要對抗體結(jié)構(gòu)有深刻的理解和豐富的經(jīng)驗(yàn)，咨詢銘研生物的抗體專家了解抗體人源化更多的背景知識(shí)。

  3. 表面重塑

    4. 表面重塑是對鼠CDR及FR表面殘基進(jìn)行鑲飾或重塑，以使其類似于人抗體的CDR輪廓或人FR的型式。僅替換與人抗體表面SAR差別明顯的區(qū)域，在維持抗體活性并兼顧減少異源性基礎(chǔ)上選用與人抗體表面殘基相似的氨基酸替換；對于影響側(cè)鏈大小、電荷、疏水性，或可能形成氫鍵從而影響到抗體CDR構(gòu)象的殘基盡量不替換。

  4. SDR移植

    5. CDR嫁接的人源化抗體仍可在患者體內(nèi)引發(fā)免疫抗獨(dú)特型反應(yīng)。為了使抗可變區(qū)反應(yīng)最小化，可以通過僅將特異性決定殘基移植到人的FR區(qū)上實(shí)現(xiàn)抗體人源化，整體技術(shù)手段與CDR移植類似，往往也需要回復(fù)突變的輔助。銘研生物的抗體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫和特定算法針對每一個(gè)人源化項(xiàng)目設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，采取綜合性技術(shù)，為每一個(gè)客戶負(fù)責(zé)，馬上聯(lián)系！

全人抗體

隨著噬菌體展示和其他技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得全人抗體成為可能，不再帶有任何鼠源成分。不過全人抗體目前的技術(shù)發(fā)展并不十分成熟，存在比較明顯的缺陷，或是技術(shù)上費(fèi)時(shí)費(fèi)力，或是價(jià)格異常昂貴。主要技術(shù)包括鏈重洗、人源抗體庫篩選以及轉(zhuǎn)基因小鼠。

  1. 鏈重洗

    2. 在該方法中，使用噬菌體展示的抗體文庫的能力，小鼠VH和VL區(qū)分別被人的VH與VL平行替換。該技術(shù)基于淘選和篩選編碼抗原重組抗體的基因，使用重復(fù)的噬菌體捕獲和固定化配體洗脫，然后在原核或真核細(xì)胞中進(jìn)行噬菌體擴(kuò)增。實(shí)驗(yàn)過程大致是：小鼠VH與源自人B細(xì)胞的VL進(jìn)行組合，將改組的形成的抗體文庫展示在噬菌體表面上，然后針對靶抗原進(jìn)行選擇，最后篩選出識(shí)別相同的表位，并具有與原始抗體相近親和力的抗體，再將人VL與人的VH進(jìn)行組合篩選，選擇出完全人抗體。

  2. 人源抗體庫篩選

    3. 詳細(xì)請參考銘研公司關(guān)于噬菌體展示庫的構(gòu)建與篩選相關(guān)服務(wù)和技術(shù)介紹，在此不再贅述。阿達(dá)木單抗和貝利木單抗都是由噬菌體展示庫篩選得到的人抗體。不過，通過這種技術(shù)需要構(gòu)建質(zhì)量優(yōu)秀的抗體庫。

  3. 轉(zhuǎn)基因小鼠

    4. 通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)改造小鼠，使得它們能夠表達(dá)完整的人抗體，從而通過類似單抗的免疫手段，直接獲得人抗體。目前，通過這種方式得到的單抗已經(jīng)上市的有帕尼單抗和納武單抗。不過轉(zhuǎn)基因小鼠平臺(tái)的開發(fā)和轉(zhuǎn)讓費(fèi)用驚人，難以普及。