基因工程抗體演示文稿

1、制作人：基因工程抗體抗體研究的世代第一代抗體:多克隆抗體（polyclonal antibody)第二代抗體: 單克隆抗體（monoclonal antibody，McAb)第三代抗體 :基因工程抗體（genetic engineering antibody)McAb的一般過程(雜交瘤技術）優(yōu)點 ：(1)在體外“永久”地存活并傳代(2)特異性強、靈敏度高、產(chǎn)量大(3)適用于以標記抗體為特點的免疫學分析方法(4)可用于體內的放射免疫顯像和免疫導向治療（二）單克隆抗體的優(yōu)點與局限性局限性 ：固有的親和性弱；反應強度不如多克隆抗體；制備技術復雜、費時費工、價格較高;基因工程抗體(Genetic en

2、gineering antibody)基因工程抗體興起于20世紀80年代早期。這一技術是在充分認識Ig基因結構和功能的基礎上，應用DNA重組技術和蛋白質工程技術，根據(jù)研究者的意圖，在基因水平，對免疫球蛋白基因進行切割、拼接或修飾后導入受體細胞進行表達，產(chǎn)生新型抗體，也稱第三代抗體。在此主要就嵌合抗體、改型抗體、噬菌體抗體進行介紹。（一）嵌合抗體 從雜交瘤細胞基因組中分離和鑒別出功能性VL和VH基因，與人Ig恒定區(qū)基因連接，插入適當表達載體，轉染宿主細胞，使之表達人-鼠嵌合抗體。嵌合抗體優(yōu)點：減少了鼠源性抗體的免疫原性保留了親本抗體特異性結合抗原的能力（二）改型抗體 盡管嵌合抗體的免疫原性已降低

3、很多，但有時它仍可能引發(fā)較強的免疫反應。為了進一步降低抗體的鼠源成分，發(fā)展出CDR移植技術。即把鼠抗體的CDR序列移植到人抗體的可變區(qū)內，所得到的抗體稱CDR移植抗體或改型抗體，也就是人源化抗體。 特點：進一步減少嵌合抗體中的鼠源性成分，減弱可能發(fā)生的HAMA,但又具有鼠源性單抗特異性，有可獲得人抗體親和力的移植抗體。 隨著PCR技術的發(fā)展，利用基因工程的方法可將全套抗體V區(qū)基因克隆出來，并在噬菌體表面表達、分泌、經(jīng)篩選后獲得特異性抗體，這種技術稱為噬菌體抗體庫技術 (phage display antibody library techniques)。所構建的抗體庫稱為全套抗體庫。利用這一技

4、術可以得到完全人源性的抗體，而且從理論上講，這種抗題庫中可以篩選出任何一種抗體。因此，它的成功研制代表著基因工程抗體的前沿，是生命科學研究的重大突破之一。（三）噬菌體抗體庫技術 原理：以噬菌體為載體，將抗體基因（Fab或scFv基因等）與噬菌體編碼的外殼蛋白相連,導入宿主細胞，正確折疊后被包裝與噬菌體尾部，隨噬菌體表達，并釋放出帶有抗體的噬菌體。這種抗體可以特異性識別抗原，又能感染宿主進行再寄生。此技術的產(chǎn)生終于使人們有可能脫離體內系統(tǒng)，在體外制備特異性抗體。 噬菌體抗體庫的構建該項技術的優(yōu)點:將抗體的基因型和表型緊密聯(lián)系起來;可繞過雜交瘤技術，不需要復雜的基因工程技術;抗體基因篩選的范圍廣;

5、技術穩(wěn)定、可靠、生產(chǎn)周期短;可規(guī)模化生產(chǎn);適用范圍廣，既可用于抗體制備，也適用于其它蛋白如激素、酶、隨機多肽等的生產(chǎn)。一.在新型疫苗研制方面的應用有報道表明，將白色念珠菌特異表位基因插入到修飾后的質粒載體中，制備了雜合噬菌體。利用純化的該表位抗原PA免疫小鼠，結果表明：免疫后小鼠脾淋巴細胞在有、無佐劑的情況下均有明顯增殖，未見明顯的毒副作用。此法提示：用噬菌體展示某螳特異性抗原，可獲得低價高效的T程疫苗。噬菌體展示技術作為一種新型技術，將成為有效的可以用來表達候選疫苗表位的工具。噬菌體抗體庫技術的臨床應用二、在臨床檢驗方面的應用目前，臨床所用的體外診斷試劑盒的抗體基本上都來源于動物。相比之下用

6、基因工程方法制備的人源單鏈抗體，不僅可以避免動物源性抗體非特異結合導致的本底高、血液動力學指標不穩(wěn)定等缺點；且組織穿透力強，顯像效果明顯優(yōu)于動物源性抗體，酶標的人單鏈抗體也在ELISA等檢測中顯示了令人滿意的結果。三.在自身免疫疾病中的應用許多自身免疫疾病的發(fā)生，是由于機體產(chǎn)生的高親和力自身抗體借助自身抗體依賴性細胞毒性（ADCC)作用或激活補體系統(tǒng)等機制引起組織病變，如重癥肌無力、喬本氏甲狀腺炎等。研究這些自身抗體的分布、基因構建、遺傳規(guī)律、產(chǎn)生機制以及相應自身抗原的性質，將有助于人類對自身免疫疾病的認識。目前用于研究自身抗體的方法有雜交瘤技術和噬菌體抗體庫技術。相比之下，噬菌體抗體庫技術具

7、有容易操作、可以大量制備和抗體人源化等優(yōu)點。目前發(fā)現(xiàn)的lgG類自身抗體有64株，其中有49株是通過噬菌體抗體庫技術得到的嘲?？梢灶A見，利用噬菌體抗體，將來有可能弄清自身抗體的作用機制以及B細胞在提高自身抗原方面的作用機制，為預防和治療自身免疫疾病提供了有力工具。四.在心血管系統(tǒng)疾病中的應用危害人類健康的許多嚴重疾病，如心肌梗死、腦梗死等，均與血栓形成密切相關，血栓形成性疾病的發(fā)病率和死亡率均較高。抗人纖維蛋白單鏈抗體分子量小，是抗體的最小活性單位；且組織穿透力強，體內滯留時間短，清除快，能集中針對目標組織，與放射性核素、效應分子結合，可用于血栓性疾病的定位診斷和導向溶栓治療，有很好的應用前景五

8、.在腫瘤研究中的應用利用腫瘤相關抗原或腫瘤特異性抗原篩選噬菌體抗體庫，能夠得到特異性人源化單鏈可變區(qū)抗體，具有體內造影診斷和免疫治療的應用前景。研究表明，ScFv的穿透力是完整抗體的100多倍。放射自顯影結果證實：ScFv能夠均勻地分布于實體腫瘤的內部，而完整抗體只能濃集于血管周圍。以ScFv為導向，連接毒素分子而制備的特異性殺傷腫瘤細胞的生物導彈近年來得到應用。六.在醫(yī)學微生物領域中的應用目前，噬菌體抗體技術在微生物領域內最成功的應用是對病毒性肝炎診治，這也是該技術目前應用的熱點之一。國內已經(jīng)有利用噬菌體抗體庫篩選人抗各型肝炎病毒的人源可變區(qū)單鏈抗體的報道，這些人源可變區(qū)單鏈抗體的獲得為肝炎

9、的臨床診斷、基因治療、發(fā)病機制的研究，提供了有效的分子工具。此外，補給外源抗病毒的抗體，對一些致病機理相對復雜的病毒具有中和、殺傷的作用，可能為這些疾病的治療打開僵局。如愛滋病的治療方面，很多學者以HIV外殼糖蛋白gpl20為抗原，制備基因工程抗體I，實驗證明可以干擾免疫缺陷病毒的組裝；七.其他方面的應用噬菌體抗體庫技術除以上各方面的應用外，還可以用于藥劑學研究中的靶向給藥治療，以其為基礎的免疫毒素單克隆抗體，具有良好的穩(wěn)定性，克服了鼠單抗穿透力差、致敏性高的問題；還有人把它用于篩選抗豬脂肪細胞膜抗體上，希望能減少動物體內過多的脂肪；噬菌體抗體庫技術，還可以用于基因和蛋白質相互作用的分析藥物的

10、高通量篩選等方面的研究。已批準上市的單抗適用病癥靶抗原抗體名稱抗體來源臨床階段移植排斥大腸癌冠心病淋巴瘤移植排斥炎癥性腸病、類風濕CD317-1A血小板受體baCD20CD25TNF- OKT3PanorexReoProRituxanSimulectRemicade鼠單抗鼠單抗人鼠嵌合抗體人鼠嵌合抗體人鼠嵌合抗體人鼠嵌合抗體19861995(德國)1994199719981998、1999適用病癥靶抗原抗體名稱抗體來源臨床階段移植排斥乳腺癌RVS感染AMLCLLCD25HER-2RSV F蛋白CD33CD52ZanapaxHerceptinSynagisMylotargCAMPATH人源化抗體

11、人源化抗體人源化抗體人源化抗體化療藥物交聯(lián)物人源化抗體19971998199820002001正在進行臨床開發(fā)中的基因工程抗體(部分）適用病癥靶抗原抗體名稱抗體來源臨床階段風濕性關節(jié)炎Complement(C5)TNF-TNF-TNF-CD4CD45G1.1D2E7CDP870InfliximabIDEC-151MDX-CD4HumanizedHumanHumanized ( Fab)Chimeric(IgG1)(嵌合)Primatized (IgG1)Human (IgG)FDA批準（1999）適用病癥靶抗原抗體名稱抗體來源臨床階段自身免疫出血性病癥氣喘/變態(tài)反應CD64(FcgR)IL-5

12、IL-5IL-4IgECD23MDX-33SCH55700SB-240563SB-240683rhuMab-E25IDEC-152HumanHumanized (IgG4)HumanizedHumanizedHumanized( IgG1)Primmatized適用病癥靶抗原抗體名稱抗體來源臨床階段移植物抗宿主疾病同種異體移植排斥CD147CD2CD2CD3CD3ABX-CBLBTI-322MEDI507Orthoclone/OKT3SMAT anti-CD3Murine(IgM)(小鼠)Rat(IgG)(大鼠)Humanized Murine(Ig2a)Humanized/FDA批準（199

13、6）/適用病癥靶抗原抗體名稱抗體來源臨床階段同種異體移植排斥中風青光眼抗凝血劑CD40LCD182-integrinTGF 2Fact AntovaAnti-LFA-1LDP-01CAT-152Corsevin MHumanized (IgG)Murine F(ab)2 Humanized (IgG)HumanChimeric(Fab)/(繼續(xù))/ 適用病癥靶抗原抗體名稱抗體來源臨床階段艾滋病乙型肝炎巨細胞病毒中毒性休克一般癌癥Gp120Hep BCMVTNF-CD14VEGFPRO542OstavirProtovirMAK-195 (SEGAND)IC14Anti-VEGFCD4 fusio

14、nHumanHumanMurine F(ab)2?Humanized (IgG1)(批準)適用病癥靶抗原抗體名稱抗體來源臨床階段乳腺病慢性淋巴細胞白血病急性粒細胞白血病非何杰金淋巴瘤HER2/neuCD52CD33CD20CD22HerceptinCampath1/ ( LDP03)SmartRituxanLymphoCideHumanized (IgG1)Humanized(IgG1)M195Chimeric(IgG1)Humanized(IgG)FDA批準（1998）生物制品許可申請蛋白質設計FDA批準/噬菌體抗體庫技術是近20年發(fā)展起來的一種制備抗體的新技術。由于噬菌體抗體分子量較小，組織穿透性強，能夠迅速到達靶抗原部位，在對多種疾病的診斷及治療中有很強的應用價值。噬菌體抗體的生產(chǎn)工藝簡單、費用較低，因而適用于大規(guī)模的生產(chǎn)。但是，目前噬菌體抗體庫技術也存在一些問題：（1）構抗體庫的容量將受到轉化效率的限制。（2）