抗體工程藥物

1、第五章第五章 抗體工程藥抗體工程藥物物 抗體機體在抗原性物質(zhì)的刺激下所產(chǎn)生的一種免疫球蛋白(主要由淋巴細胞所產(chǎn)生)，因其能與細菌、病毒或毒素等異源性物質(zhì)結(jié)合而發(fā)揮預防、治療疾病作用。 抗體類藥物以其高特異性、有效性和安全性正在發(fā)展成為國際藥品市場上一大類新型診斷和治療劑。 一、抗體藥物的發(fā)展歷程 第一代抗體藥物 動物多價抗血清。 主要用于一些細菌感染性疾病的早期被動免疫治療。 具有一定的療效，但異源性蛋白引起的較強的人體免疫反應限制了這類藥物的應用，因而逐漸被抗生素類藥物所代替。 第二代抗體藥物 第三代抗體藥物18901890年白喉抗毒素，多克隆抗體年白喉抗毒素，多克隆抗體一、抗體藥物的發(fā)展歷

2、程 第一代抗體藥物 第二代抗體藥物 利用雜交瘤技術(shù)制備的單克隆抗體及其衍生物。 第三代抗體藥物7576777879808182838485868788899091929394959697989920001 12 23 34 45 56 67 71.1.單克隆抗體- -雜交瘤技術(shù)宣告誕生圖1.治療性抗體發(fā)展歷程和事件 2.2.應用抗體治療淋巴瘤取得成功3. OKT3單抗被美國FDA批準上市4. 單抗用于腫瘤治療效果不佳 5.5.抗內(nèi)毒素單抗試用于治療敗血癥性休克失敗6. 6. 抗17-1A17-1A和ReoProReoPro上市7. FDA批準21個治療性單抗上市一、抗體藥物的發(fā)展歷程 第一代抗

3、體藥物 第二代抗體藥物 利用雜交瘤技術(shù)制備的單克隆抗體及其衍生物。 第三代抗體藥物 基因工程抗體 基因工程抗體概念 將制備單克隆抗體的細胞工程技術(shù)與生產(chǎn)重組分子的基因工程技術(shù)和蛋白質(zhì)工程技術(shù)結(jié)合起來，對編碼蛋白質(zhì)的基因按不同需要進行加工改造和重新組裝，轉(zhuǎn)染適當?shù)氖荏w細胞后表達出抗體分子，這種經(jīng)基因重組的抗體稱為基因工程抗體，又稱重組抗體?；蚬こ炭贵w優(yōu)點 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；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； 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

4、有利于穿透血管壁，進入病灶的核心部位；透血管壁，進入病灶的核心部位； 根據(jù)治療的需要，制備新型抗體；根據(jù)治療的需要，制備新型抗體； 可以采用原核細胞、真核細胞和植物等多種表達形式，大量表達抗體分可以采用原核細胞、真核細胞和植物等多種表達形式，大量表達抗體分子，大大降低了生產(chǎn)成本。子，大大降低了生產(chǎn)成本。 二、抗體藥物的應用進展 目前正在進行開發(fā)和已經(jīng)投入市場的抗體藥物主要用途： 器官移植排斥反應的逆轉(zhuǎn) 腫瘤免疫診斷 腫瘤免疫顯像 腫瘤導向治療 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 抗獨特型抗體作為分子瘤苗治療腫瘤 多功能抗體（雙特異抗體、三

5、特異抗體、抗體細胞因子融合蛋白、抗體酶等）（一）抗體診斷試劑（一）抗體診斷試劑1 1、血清學鑒定用的抗體類試劑、血清學鑒定用的抗體類試劑1)1) 鑒定病原菌的抗體試劑鑒定病原菌的抗體試劑2)2) 乙型肝炎病毒表面抗原的反向被動血凝診斷試劑乙型肝炎病毒表面抗原的反向被動血凝診斷試劑3)3) 妊娠診斷試劑妊娠診斷試劑4)4) 抗抗ABOABO血型系統(tǒng)血清血型系統(tǒng)血清鑒定病原菌的抗體試劑鑒定病原菌的抗體試劑（1 1）常用診斷血清的品種和用途）常用診斷血清的品種和用途沙門氏菌屬診斷血清沙門氏菌屬診斷血清志賀氏菌屬診斷血清志賀氏菌屬診斷血清病原性大腸埃希氏菌診斷血清病原性大腸埃希氏菌診斷血清（2 2）診

6、斷血清的制備步驟）診斷血清的制備步驟制備細菌抗原制備細菌抗原免疫動物和制備抗體血清免疫動物和制備抗體血清2 2、免疫標記技術(shù)用的抗體類試劑、免疫標記技術(shù)用的抗體類試劑1)1) 熒光抗體診斷試劑熒光抗體診斷試劑（1 1）熒光抗體的制備）熒光抗體的制備（2 2）免疫熒光測定方法）免疫熒光測定方法2)2) 免疫酶抗體診斷試劑免疫酶抗體診斷試劑（1 1）免疫酶染色法用抗體診斷試劑）免疫酶染色法用抗體診斷試劑（2 2）酶免疫測定用抗體診斷試劑）酶免疫測定用抗體診斷試劑3)3) 放射免疫用抗體診斷試劑放射免疫用抗體診斷試劑酶免疫測定用抗體診斷試劑酶免疫測定用抗體診斷試劑HBsAgHBsAg酶標診斷試劑酶標

7、診斷試劑HBeAgHBeAg酶標診斷試劑酶標診斷試劑HAVAgHAVAg（甲型肝炎病毒抗原）酶標診斷試劑（甲型肝炎病毒抗原）酶標診斷試劑測定測定HIVHIV（人免疫缺陷病毒）抗原的酶標抗體診斷試劑（人免疫缺陷病毒）抗原的酶標抗體診斷試劑甲胎蛋白（甲胎蛋白（AFPAFP）酶標抗體診斷試劑）酶標抗體診斷試劑癌胚抗原（癌胚抗原（CEACEA）的酶標抗體診斷試劑）的酶標抗體診斷試劑放射免疫用抗體診斷試劑放射免疫用抗體診斷試劑v放射免疫技術(shù)是將放射性核素分放射免疫技術(shù)是將放射性核素分析的高度靈敏性與抗原抗體反應的析的高度靈敏性與抗原抗體反應的特異性結(jié)合起來建立的檢測技術(shù)。特異性結(jié)合起來建立的檢測技術(shù)。v

8、放射性核素標記抗體的方法：放射性核素標記抗體的方法：氯胺氯胺-T-T法法IodogenIodogen氏法氏法v 抗原的測定有：抗原的測定有：夾心法夾心法間接法間接法竟爭法竟爭法v 常用標記抗體試劑常用標記抗體試劑HBsAgHBsAg放射性核素標記抗體診斷試劑放射性核素標記抗體診斷試劑HBeAgHBeAg放射性核素標記抗體診斷試劑放射性核素標記抗體診斷試劑HAVHAV抗原放射性核素標記抗體診斷試劑抗原放射性核素標記抗體診斷試劑AFPAFP放射性核素標記抗體診斷試劑放射性核素標記抗體診斷試劑CEACEA放射性核素標記抗體診斷試劑放射性核素標記抗體診斷試劑放射免疫顯像定位技術(shù)放射免疫顯像定位技術(shù)v將

9、抗腫瘤單克隆抗體（將抗腫瘤單克隆抗體（AbAb）與二乙基三）與二乙基三胺五乙酸（胺五乙酸（DTPADTPA）在體外偶聯(lián)成）在體外偶聯(lián)成Ab-DTPAAb-DTPA，再注入體內(nèi)后，就能與體內(nèi)組織相結(jié)合。再注入體內(nèi)后，就能與體內(nèi)組織相結(jié)合。由于抗體分子量大，需由于抗體分子量大，需3d3d完成。完成。v3d3d后注入放射性核素后注入放射性核素In-113MIn-113M（半衰期（半衰期100m100m），因），因DTPADTPA是重金屬離子絡合劑，是重金屬離子絡合劑，所以所以In-113MIn-113M可以結(jié)合到可以結(jié)合到DTPADTPA分子上，使分子上，使腫瘤組織顯像。這一過程在腫瘤組織顯像。這一

10、過程在2 2小時內(nèi)可完小時內(nèi)可完成。成。3 3、導向診斷藥物、導向診斷藥物放射免疫顯像優(yōu)點：放射免疫顯像優(yōu)點： 在體內(nèi)確切腫瘤定位作用，準確性在體內(nèi)確切腫瘤定位作用，準確性達達90%90%，靈敏度達，靈敏度達100%100%。 在體內(nèi)可檢出在體內(nèi)可檢出0.5cm0.5cm大小的病灶，大小的病灶，并可檢出肺腦的轉(zhuǎn)移灶。并可檢出肺腦的轉(zhuǎn)移灶。 小分子抗體易到達腫瘤部位，可顯小分子抗體易到達腫瘤部位，可顯著提高著提高N/NTN/NT值。值。 抗體在腫瘤部位可保留抗體在腫瘤部位可保留6-96-9日。日。 能觀擦抗體在血中的半衰期和可能能觀擦抗體在血中的半衰期和可能出現(xiàn)的不良反應。出現(xiàn)的不良反應。建立預

11、定位技術(shù)需解決建立預定位技術(shù)需解決3 3個問題：個問題：抗體在腫瘤組織滯留要抗體在腫瘤組織滯留要7d7d以上。以上。Ab-DTPAAb-DTPA偶聯(lián)物比較穩(wěn)定；偶聯(lián)物比較穩(wěn)定；內(nèi)源性金屬離子對內(nèi)源性金屬離子對DTPADTPA的封閉作用要的封閉作用要小。小。（二）抗體治療藥物（二）抗體治療藥物以抗體為載體的導向治療藥物，還不成熟。以抗體為載體的導向治療藥物，還不成熟。1 1、放射性核素標記的抗體治療藥物、放射性核素標記的抗體治療藥物抗體作為放射性核素的導向載體，標記操作簡便用量抗體作為放射性核素的導向載體，標記操作簡便用量小。小。放射性核素標記的抗體對腫瘤細胞殺傷較大。放射性核素標記的抗體對腫瘤

12、細胞殺傷較大。2 2、抗癌藥物偶聯(lián)的抗體藥物、抗癌藥物偶聯(lián)的抗體藥物常用的抗癌藥物常用的抗癌藥物氨甲喋呤（氨甲喋呤（MTXMTX）、阿霉素（）、阿霉素（ADMADM）、）、絲裂霉素（絲裂霉素（MMCMMC）等。）等。以人血漿白蛋白作為中間載體，可以人血漿白蛋白作為中間載體，可明顯提高每分子抗體所攜帶的明顯提高每分子抗體所攜帶的MTXMTX量，使體外細胞毒性體高二倍。量，使體外細胞毒性體高二倍。3 3、毒素偶聯(lián)的抗體藥物、毒素偶聯(lián)的抗體藥物1 1）免疫毒素及其換代制品）免疫毒素及其換代制品在導向藥物中，毒素和抗體的交聯(lián)物在導向藥物中，毒素和抗體的交聯(lián)物稱為免疫毒素。稱為免疫毒素。第一代免疫毒素第

13、一代免疫毒素是包含有是包含有A A、B B鏈完整毒素和抗體鏈完整毒素和抗體的交聯(lián)物，其中的交聯(lián)物，其中B B鏈非特異性結(jié)合，使其僅在體鏈非特異性結(jié)合，使其僅在體外應用。外應用。第二代免疫毒素第二代免疫毒素是利用抗體或抗體片段與毒素的是利用抗體或抗體片段與毒素的A A鏈或與鏈或與A A鏈相似的單鏈核糖體失活蛋白的結(jié)合鏈相似的單鏈核糖體失活蛋白的結(jié)合物。因此避免了第一代免疫毒素的非特異性，物。因此避免了第一代免疫毒素的非特異性，故能在體內(nèi)有一定的抗腫瘤作用。故能在體內(nèi)有一定的抗腫瘤作用。第三代免疫毒素：第三代免疫毒素：重組免疫毒素用基因克隆方法重組免疫毒素用基因克隆方法改造毒素基因和小分子抗體基因

14、重組表達。特改造毒素基因和小分子抗體基因重組表達。特異性好、穩(wěn)定性強、滲透性佳、免疫源性低、異性好、穩(wěn)定性強、滲透性佳、免疫源性低、可大量制備?？纱罅恐苽?。2 2）免疫毒素的制備方法）免疫毒素的制備方法毒素的來源毒素的來源細菌毒素細菌毒素植物毒素植物毒素載體的種類載體的種類小分子抗體小分子抗體FVFV或或SCFVSCFV細胞生長因子細胞生長因子激素激素CD4CD4制備方法制備方法先克隆毒素基因，再利用基因重組技術(shù)先克隆毒素基因，再利用基因重組技術(shù)去除毒素中非特異性細胞結(jié)合部位基因。去除毒素中非特異性細胞結(jié)合部位基因。經(jīng)改造的毒素基因，再與載體基因重組，經(jīng)改造的毒素基因，再與載體基因重組，轉(zhuǎn)入受

15、體菌中表達，形成融合蛋白，再轉(zhuǎn)入受體菌中表達，形成融合蛋白，再經(jīng)過純化就得到重組免疫毒素。經(jīng)過純化就得到重組免疫毒素。3 3）免疫毒素的臨床應用）免疫毒素的臨床應用治療腫瘤、自身免疫病治療腫瘤、自身免疫病并能克復組織移植排斥反應，可單獨給并能克復組織移植排斥反應，可單獨給藥也可包裹在脂質(zhì)體及其它微粒中給藥。藥也可包裹在脂質(zhì)體及其它微粒中給藥。三、國際抗體藥物的研究和產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)三、國際抗體藥物的研究和產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀狀全球全球2001年抗體藥物的發(fā)展現(xiàn)狀年抗體藥物的發(fā)展現(xiàn)狀來源來源階段階段嵌合嵌合人源化人源化 人人鼠鼠其他其他合計合計上市上市6907022新藥申請新藥申請 011103期期1838020

16、期期627145860期期511681040合計合計165224241813420042004年已有年已有2222個抗體藥物上市，個抗體藥物上市，以人源化和嵌合抗體為主。以人源化和嵌合抗體為主。轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物生產(chǎn)抗體，其價格轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物生產(chǎn)抗體，其價格低廉，發(fā)展前景可喜。低廉，發(fā)展前景可喜。 全球有超過全球有超過225225家公司正在研發(fā)臨床治療用單克隆抗體，預估有家公司正在研發(fā)臨床治療用單克隆抗體，預估有335335個產(chǎn)品個產(chǎn)品正在研發(fā)中，其中正在研發(fā)中，其中64%64%進入臨床前研究。進入臨床前研究。 臨床應用：癌癥占臨床應用：癌癥占50%50%，自體免疫疾病占，自體免疫疾病占18%18%，

17、感染占，感染占13%13%，心血管疾病占，心血管疾病占6%6%，器官移植排斥占，器官移植排斥占5%5%，其他疾病占，其他疾病占8%8%。圖2 抗體藥物的銷售趨勢 20002000年銷售額已達年銷售額已達2929億美元，億美元，20022002年接近年接近4040億美元，平均年增長率為億美元，平均年增長率為30%30%，20082008年預估市場銷售將達年預估市場銷售將達140140億美元。億美元。全球抗體藥物市場份額分布全球抗體藥物市場份額分布美國美國其他國家其他國家第三世界國家第三世界國家90%10%1%四、我國抗體藥物的研究和產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀 截止目前已經(jīng)獲得了一大批針對各種抗原的鼠源性單克隆抗

18、體 。 (1)細胞表面抗原，如血型抗原、白細胞分化抗原、組織相容性抗原、膜受體等。 (2)腫瘤相關(guān)抗原，如胃癌、肝癌、大腸癌、結(jié)腸癌、肺癌、卵巢癌、腦膠質(zhì)瘤、乳腺癌等。 (3)病原微生物，如流感病毒、甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒等病毒抗原；痢疾桿菌脂多糖，沙門氏菌等細菌抗原；惡性瘧原蟲、血吸蟲等寄生蟲抗原；大腸桿菌內(nèi)毒素、破傷風類毒素等微生物毒原抗原。 (4)其它抗原，如細胞因子、酶、血漿原蛋白、免疫球蛋白、補體、激素等。 針對上述抗原的鼠單抗大部分被用于實驗研究，如抗原分類、鑒定和功能研究、抗原基因克隆、蛋白分離純化等，有一部分抗體用于檢驗、疾病診斷、預后判斷等，少部分鼠單抗也被用于人類疾病治

19、療研究。 目前，我國已批準的診斷性單抗有31個，已有7個治療性單抗產(chǎn)品獲準在我國上市應用，其中5個為國外進口產(chǎn)品。中國中國SFDA批準上市和進入臨床的抗體藥物批準上市和進入臨床的抗體藥物抗體名稱抗體名稱商品名商品名廠家廠家抗體類型抗體類型研發(fā)階段研發(fā)階段適應癥適應癥Muromonab-CD3Orthoclone奧多生物技術(shù)公司奧多生物技術(shù)公司（Ortho Biotech）鼠源鼠源批準上市批準上市抑制排斥反應抑制排斥反應Rituximab利妥昔利妥昔羅氏（羅氏（Roche）公）公司司嵌合嵌合批準上市批準上市治療非何杰金淋巴治療非何杰金淋巴瘤瘤Trastuzumab和曲妥珠和曲妥珠羅氏（羅氏（Ro

20、che）公）公司司人源化人源化批準上市批準上市治療乳腺癌治療乳腺癌Basiliximab巴利昔巴利昔諾華制藥諾華制藥（Novartis）嵌合嵌合批準上市批準上市各種器官移植的抗各種器官移植的抗排斥治療，尤其在排斥治療，尤其在對腎移植后急性排對腎移植后急性排斥反應的治療斥反應的治療Trastuzumab賀塞汀賀塞汀基因工程技術(shù)公司基因工程技術(shù)公司（Genentech）人源化人源化批準上市批準上市注射用鼠源性抗注射用鼠源性抗人人T淋巴細胞淋巴細胞CD3抗原單克隆抗體抗原單克隆抗體 武漢生物制品研究武漢生物制品研究所所 鼠源鼠源批準上市批準上市抗腎移植單抗抗腎移植單抗OKT3 抗人抗人IL-8單克隆

21、單克隆抗體乳膏抗體乳膏 東莞宏遠逸士生物東莞宏遠逸士生物技術(shù)藥業(yè)有限公司技術(shù)藥業(yè)有限公司 鼠源鼠源批準上市批準上市牛皮癬的治療牛皮癬的治療 碘碘131I人鼠嵌人鼠嵌合型腫瘤細胞核合型腫瘤細胞核單克隆抗體注射單克隆抗體注射液（液（131I-chTNT） 上海美恩生物技術(shù)上海美恩生物技術(shù)有限公司有限公司 嵌合嵌合批準上市批準上市國家國家類新藥類新藥 ，用用于多種實體瘤于多種實體瘤 中國中國SFDA批準上市和進入臨床的抗體藥物批準上市和進入臨床的抗體藥物抗體名稱抗體名稱商品名商品名廠家廠家抗體類型抗體類型研發(fā)階段研發(fā)階段適應癥適應癥碘碘131I肝癌片肝癌片段抗體注射液段抗體注射液 美妥昔美妥昔第四軍

22、醫(yī)大學第四軍醫(yī)大學 成都華神集團成都華神集團鼠源鼠源完成臨床完成臨床待批上市待批上市用于原發(fā)性肝用于原發(fā)性肝癌的靶向治療癌的靶向治療 H-R3 北京百泰生物藥業(yè)北京百泰生物藥業(yè)公司公司 人源化人源化 期臨床期臨床 實體瘤治療實體瘤治療 注射用鼠抗人注射用鼠抗人T淋淋巴細胞巴細胞CD3表面抗表面抗原單克隆抗體原單克隆抗體 濟南天康生物制品濟南天康生物制品有限公司有限公司 鼠源鼠源臨床研究臨床研究抗移植排斥抗移植排斥 注射用抗腎病綜合注射用抗腎病綜合癥出血熱病毒單克癥出血熱病毒單克隆抗體（隆抗體（I型）型） 武漢生物制品所武漢生物制品所第四軍醫(yī)大學第四軍醫(yī)大學 鼠源鼠源臨床研究臨床研究治療出血熱治

23、療出血熱抗人肝癌單抗抗人肝癌單抗 中科院細胞所中科院細胞所 鼠源鼠源臨床研究臨床研究抗乙型腦炎單抗抗乙型腦炎單抗 北京生物制品所北京生物制品所第四軍醫(yī)大學第四軍醫(yī)大學 鼠源鼠源臨床研究臨床研究注射用重組人注射用重組人型型腫瘤壞死因子受體腫瘤壞死因子受體-抗體融合蛋白抗體融合蛋白 上海美恩生物技術(shù)上海美恩生物技術(shù)有限公司有限公司嵌合嵌合臨床研究臨床研究試驗期試驗期評估內(nèi)容（病例數(shù)）評估內(nèi)容（病例數(shù)）平均試驗時間平均試驗時間期臨床試驗期臨床試驗安全性試驗，在健康志愿受安全性試驗，在健康志愿受試者進行（試者進行（20-30例）例）1年年期臨床試驗期臨床試驗安全與有效性試驗，在少量安全與有效性試驗，在

24、少量病人身上進行（病人身上進行（100-300例）例）2年年期臨床試驗期臨床試驗大量的有效性與安全性試驗，大量的有效性與安全性試驗，在足量病人身上進行（在足量病人身上進行（1000-3000例）例）3年年期臨床試驗期臨床試驗后臨床安全監(jiān)視觀察，對長后臨床安全監(jiān)視觀察，對長期使用的一些藥物擴大觀察期使用的一些藥物擴大觀察決定其是否轉(zhuǎn)為正式產(chǎn)品決定其是否轉(zhuǎn)為正式產(chǎn)品（病例數(shù)不定）（病例數(shù)不定）若干年若干年第一代免疫毒素第一代免疫毒素是包含有是包含有A A、B B鏈完整毒素和抗體鏈完整毒素和抗體的交聯(lián)物，其中的交聯(lián)物，其中B B鏈非特異性結(jié)合，使其僅在體鏈非特異性結(jié)合，使其僅在體外應用。外應用。第二代免疫毒素第二代免疫毒素是利用抗體或抗體片段與毒素的是利用抗體或抗體片段與毒素的A A鏈或與鏈或與A A鏈相似的單鏈核糖體失活蛋白的結(jié)合鏈相似的單鏈核糖體失活蛋白的結(jié)合物。因此避免了第一代免疫