1、第五章第五章 抗体工程药物抗体工程药物抗体抗体机体在抗原性物质的刺激下所机体在抗原性物质的刺激下所产生的一种免疫球蛋白产生的一种免疫球蛋白(主要由淋巴细胞主要由淋巴细胞所产生所产生)，因其能与细菌、病毒或毒素等，因其能与细菌、病毒或毒素等异源性物质结合而发挥预防、治疗疾病异源性物质结合而发挥预防、治疗疾病作用。作用。抗体类药物以其高特异性、有效性和安抗体类药物以其高特异性、有效性和安全性正在发展成为国际药品市场上一大全性正在发展成为国际药品市场上一大类新型诊断和治疗剂。类新型诊断和治疗剂。 一、抗体药物的发展历程一、抗体药物的发展历程第一代抗体药物第一代抗体药物 动物多价抗血清动物多价抗血清。
2、主要用于一些细菌感染性疾病的早期被动主要用于一些细菌感染性疾病的早期被动免疫治疗。免疫治疗。具有一定的疗效，但异源性蛋白引起的较具有一定的疗效，但异源性蛋白引起的较强的人体免疫反应限制了这类药物的应用，强的人体免疫反应限制了这类药物的应用，因而逐渐被抗生素类药物所代替。因而逐渐被抗生素类药物所代替。 第二代抗体药物第二代抗体药物第三代抗体药物第三代抗体药物18901890年白喉抗毒素，多克隆抗体年白喉抗毒素，多克隆抗体一、抗体药物的发展历程一、抗体药物的发展历程第一代抗体药物第一代抗体药物 第二代抗体药物第二代抗体药物利用杂交瘤技术制备的单克隆抗体及其衍生物利用杂交瘤技术制备的单克隆抗体及其衍
3、生物。第三代抗体药物第三代抗体药物7576777879808182838485868788899091929394959697989920001 12 23 34 45 56 67 71.1.单克隆抗体单克隆抗体- -杂交瘤技术宣告诞生杂交瘤技术宣告诞生图图1.治疗性抗体发展历程和事件治疗性抗体发展历程和事件 2.2.应用抗体治疗淋巴瘤取得成功应用抗体治疗淋巴瘤取得成功3. OKT3单抗被美国单抗被美国FDA批准上市批准上市4. 单抗用于肿瘤治疗效果不佳单抗用于肿瘤治疗效果不佳 5.5.抗内毒素单抗试用于治疗败血症性休克失败抗内毒素单抗试用于治疗败血症性休克失败6. 6. 抗抗17-1A17-
4、1A和和ReoProReoPro上市上市7. FDA批准批准21个治疗性单抗上市个治疗性单抗上市一、抗体药物的发展历程一、抗体药物的发展历程第一代抗体药物第一代抗体药物 第二代抗体药物第二代抗体药物利用杂交瘤技术制备的单克隆抗体及其衍生物利用杂交瘤技术制备的单克隆抗体及其衍生物。第三代抗体药物第三代抗体药物基因工程抗体基因工程抗体 基因工程抗体概念基因工程抗体概念将制备单克隆抗体的细胞工程技术与生将制备单克隆抗体的细胞工程技术与生产重组分子的基因工程技术和蛋白质工产重组分子的基因工程技术和蛋白质工程技术结合起来，对编码蛋白质的基因程技术结合起来，对编码蛋白质的基因按不同需要进行加工改造和重新组
5、装，按不同需要进行加工改造和重新组装，转染适当的受体细胞后表达出抗体分子，转染适当的受体细胞后表达出抗体分子，这种经基因重组的抗体称为基因工程抗这种经基因重组的抗体称为基因工程抗体，又称重组抗体。体，又称重组抗体。基因工程抗体优点基因工程抗体优点通过基因工程技术的改造，可以降低通过基因工程技术的改造，可以降低甚至消除人体对抗体的排斥反应；甚至消除人体对抗体的排斥反应；基因工程抗体的分子量较小，可以部基因工程抗体的分子量较小，可以部分降低抗体的鼠源性，更有利于穿透血分降低抗体的鼠源性，更有利于穿透血管壁，进入病灶的核心部位；管壁，进入病灶的核心部位；根据治疗的需要，制备新型抗体；根据治疗的需要，
6、制备新型抗体；可以采用原核细胞、真核细胞和植物可以采用原核细胞、真核细胞和植物等多种表达形式，大量表达抗体分子，等多种表达形式，大量表达抗体分子，大大降低了生产成本。大大降低了生产成本。 二、抗体药物的应用进展二、抗体药物的应用进展目前正在进行开发和已经投入市场的抗体药物主要目前正在进行开发和已经投入市场的抗体药物主要用途：用途： 器官移植排斥反应的逆转器官移植排斥反应的逆转 肿瘤免疫诊断肿瘤免疫诊断 肿瘤免疫显像肿瘤免疫显像 肿瘤导向治疗肿瘤导向治疗 哮喘、牛皮癣、类风湿性关节炎、红斑狼疮、急性心梗、哮喘、牛皮癣、类风湿性关节炎、红斑狼疮、急性心梗、脓毒症、多发性硬化症及其他自身免疫性疾病脓
7、毒症、多发性硬化症及其他自身免疫性疾病 抗独特型抗体作为分子瘤苗治疗肿瘤抗独特型抗体作为分子瘤苗治疗肿瘤 多功能抗体（双特异抗体、三特异抗体、抗体细胞因子多功能抗体（双特异抗体、三特异抗体、抗体细胞因子融合蛋白、抗体酶等）融合蛋白、抗体酶等）（一）抗体诊断试剂（一）抗体诊断试剂1 1、血清学鉴定用的抗体类试剂、血清学鉴定用的抗体类试剂1)1)鉴定病原菌的抗体试剂鉴定病原菌的抗体试剂2)2)乙型肝炎病毒表面抗原的反向被动乙型肝炎病毒表面抗原的反向被动血凝诊断试剂血凝诊断试剂3)3)妊娠诊断试剂妊娠诊断试剂4)4)抗抗ABOABO血型系统血清血型系统血清鉴定病原菌的抗体试剂鉴定病原菌的抗体试剂（1
8、 1）常用诊断血清的品种和用途）常用诊断血清的品种和用途沙门氏菌属诊断血清沙门氏菌属诊断血清志贺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病原性大肠埃希氏菌诊断血清（2 2）诊断血清的制备步骤）诊断血清的制备步骤制备细菌抗原制备细菌抗原免疫动物和制备抗体血清免疫动物和制备抗体血清2 2、免疫标记技术用的抗体类试剂、免疫标记技术用的抗体类试剂1)1)荧光抗体诊断试剂荧光抗体诊断试剂（1 1）荧光抗体的制备）荧光抗体的制备（2 2）免疫荧光测定方法）免疫荧光测定方法2)2)免疫酶抗体诊断试剂免疫酶抗体诊断试剂（1 1）免疫酶染色法用抗体诊断试剂）免疫酶染色法用抗体诊断试剂（2 2）
9、酶免疫测定用抗体诊断试剂）酶免疫测定用抗体诊断试剂3)3)放射免疫用抗体诊断试剂放射免疫用抗体诊断试剂酶免疫测定用抗体诊断试剂酶免疫测定用抗体诊断试剂HBsAgHBsAg酶标诊断试剂酶标诊断试剂HBeAgHBeAg酶标诊断试剂酶标诊断试剂HAVAgHAVAg（甲型肝炎病毒抗原）酶标诊断试剂（甲型肝炎病毒抗原）酶标诊断试剂测定测定HIVHIV（人免疫缺陷病毒）抗原的酶标抗体（人免疫缺陷病毒）抗原的酶标抗体诊断试剂诊断试剂甲胎蛋白（甲胎蛋白（AFPAFP）酶标抗体诊断试剂）酶标抗体诊断试剂癌胚抗原（癌胚抗原（CEACEA）的酶标抗体诊断试剂）的酶标抗体诊断试剂放射免疫用抗体诊断试剂放射免疫用抗体诊
10、断试剂v放射免疫技术是将放射性核素分析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应的特的高度灵敏性与抗原抗体反应的特异性结合起来建立的检测技术。异性结合起来建立的检测技术。v放射性核素标记抗体的方法：放射性核素标记抗体的方法：氯胺氯胺-T-T法法IodogenIodogen氏法氏法v抗原的测定有：抗原的测定有：夹心法夹心法间接法间接法竟争法竟争法v常用标记抗体试剂常用标记抗体试剂HBsAgHBsAg放射性核素标记抗体诊断试剂放射性核素标记抗体诊断试剂HBeAgHBeAg放射性核素标记抗体诊断试剂放射性核素标记抗体诊断试剂HAVHAV抗原放射性核素标记抗体诊断试剂抗原放射性核素标记抗
11、体诊断试剂AFPAFP放射性核素标记抗体诊断试剂放射性核素标记抗体诊断试剂CEACEA放射性核素标记抗体诊断试剂放射性核素标记抗体诊断试剂放射免疫显像定位技术放射免疫显像定位技术v将抗肿瘤单克隆抗体（将抗肿瘤单克隆抗体（AbAb）与二乙基三胺）与二乙基三胺五乙酸（五乙酸（DTPADTPA）在体外偶联成）在体外偶联成Ab-DTPAAb-DTPA，再，再注入体内后，就能与体内组织相结合。由注入体内后，就能与体内组织相结合。由于抗体分子量大，需于抗体分子量大，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DTP
12、ADTPA是重金属离子络合剂，所是重金属离子络合剂，所以以In-113MIn-113M可以结合到可以结合到DTPADTPA分子上，使肿瘤分子上，使肿瘤组织显像。这一过程在组织显像。这一过程在2 2小时内可完成。小时内可完成。3 3、导向诊断药物、导向诊断药物放射免疫显像优点：放射免疫显像优点：在体内确切肿瘤定位作用，准确性在体内确切肿瘤定位作用，准确性达达90%90%，灵敏度达，灵敏度达100%100%。在体内可检出在体内可检出0.5cm0.5cm大小的病灶，并大小的病灶，并可检出肺脑的转移灶。可检出肺脑的转移灶。 小分子抗体易到达肿瘤部位，可显小分子抗体易到达肿瘤部位，可显著提高著提高N/N
13、TN/NT值。值。抗体在肿瘤部位可保留抗体在肿瘤部位可保留6-96-9日。日。能观擦抗体在血中的半衰期和可能能观擦抗体在血中的半衰期和可能出现的不良反应。出现的不良反应。建立预定位技术需解决建立预定位技术需解决3 3个问题：个问题：抗体在肿瘤组织滞留要抗体在肿瘤组织滞留要7d7d以上。以上。Ab-DTPAAb-DTPA偶联物比较稳定；偶联物比较稳定；内源性金属离子对内源性金属离子对DTPADTPA的封闭作用要小。的封闭作用要小。（二）抗体治疗药物（二）抗体治疗药物以抗体为载体的导向治疗药物，还不成熟。以抗体为载体的导向治疗药物，还不成熟。1 1、放射性核素标记的抗体治疗药物、放射性核素标记的抗
14、体治疗药物抗体作为放射性核素的导向载体，标记抗体作为放射性核素的导向载体，标记操作简便用量小。操作简便用量小。放射性核素标记的抗体对肿瘤细胞杀伤放射性核素标记的抗体对肿瘤细胞杀伤较大。较大。2 2、抗癌药物偶联的抗体药物、抗癌药物偶联的抗体药物常用的抗癌药物常用的抗癌药物氨甲喋呤（氨甲喋呤（MTXMTX）、阿霉素（）、阿霉素（ADMADM）、）、丝裂霉素（丝裂霉素（MMCMMC）等。）等。以人血浆白蛋白作为中间载体，可以人血浆白蛋白作为中间载体，可明显提高每分子抗体所携带的明显提高每分子抗体所携带的MTXMTX量，量，使体外细胞毒性体高二倍。使体外细胞毒性体高二倍。3 3、毒素偶联的抗体药物、
15、毒素偶联的抗体药物1 1）免疫毒素及其换代制品）免疫毒素及其换代制品在导向药物中，毒素和抗体的交联物称在导向药物中，毒素和抗体的交联物称为免疫毒素。为免疫毒素。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链完整毒素和抗体的链完整毒素和抗体的交联物，其中交联物，其中B B链非特异性结合，使其仅在体外应链非特异性结合，使其仅在体外应用。用。第二代免疫毒素第二代免疫毒素是利用抗体或抗体片段与毒素的是利用抗体或抗体片段与毒素的A A链链或与或与A A链相似的单链核糖体失活蛋白的结合物。因链相似的单链核糖体失活蛋白的结合物。因此避免了第一代免疫毒素的非特异性，故能在体此避免了第一代免疫毒素
16、的非特异性，故能在体内有一定的抗肿瘤作用。内有一定的抗肿瘤作用。第三代免疫毒素：第三代免疫毒素：重组免疫毒素用基因克隆方法改重组免疫毒素用基因克隆方法改造毒素基因和小分子抗体基因重组表达。特异性造毒素基因和小分子抗体基因重组表达。特异性好、稳定性强、渗透性佳、免疫源性低、可大量好、稳定性强、渗透性佳、免疫源性低、可大量制备。制备。2 2）免疫毒素的制备方法）免疫毒素的制备方法毒素的来源毒素的来源细菌毒素细菌毒素植物毒素植物毒素载体的种类载体的种类小分子抗体小分子抗体FVFV或或SCFVSCFV细胞生长因子细胞生长因子激素激素CD4CD4制备方法制备方法先克隆毒素基因，再利用基因重组技术去先克隆
17、毒素基因，再利用基因重组技术去除毒素中非特异性细胞结合部位基因。除毒素中非特异性细胞结合部位基因。经改造的毒素基因，再与载体基因重组，经改造的毒素基因，再与载体基因重组，转入受体菌中表达，形成融合蛋白，再转入受体菌中表达，形成融合蛋白，再经过纯化就得到重组免疫毒素。经过纯化就得到重组免疫毒素。3 3）免疫毒素的临床应用）免疫毒素的临床应用治疗肿瘤、自身免疫病治疗肿瘤、自身免疫病并能克复组织移植排斥反应，可单独给药并能克复组织移植排斥反应，可单独给药也可包裹在脂质体及其它微粒中给药。也可包裹在脂质体及其它微粒中给药。三、国际抗体药物的研究和产业化现状三、国际抗体药物的研究和产业化现状全球全球20
18、01年抗体药物的发展现状年抗体药物的发展现状来源来源阶段阶段嵌合嵌合人源化人源化 人人鼠鼠其他其他合计合计上市上市6907022新药申请新药申请 011103期期1838020期期627145860期期511681040合计合计165224241813420042004年已有年已有2222个抗体药物上市，个抗体药物上市，以人源化和嵌合抗体为主。以人源化和嵌合抗体为主。转基因农作物生产抗体，其价格转基因农作物生产抗体，其价格低廉，发展前景可喜。低廉，发展前景可喜。全球有超过全球有超过225225家公司正在研发临床治疗家公司正在研发临床治疗用单克隆抗体，预估有用单克隆抗体，预估有335335个产品
19、正在研个产品正在研发中，其中发中，其中64%64%进入临床前研究。进入临床前研究。临床应用：癌症占临床应用：癌症占50%50%，自体免疫疾病占，自体免疫疾病占18%18%，感染占，感染占13%13%，心血管疾病占，心血管疾病占6%6%，器，器官移植排斥占官移植排斥占5%5%，其他疾病占，其他疾病占8%8%。图图2 抗体药物的销售趋势抗体药物的销售趋势 20002000年销售额已达年销售额已达2929亿美元，亿美元，20022002年接近年接近4040亿美元，平均年增长率为亿美元，平均年增长率为30%30%，20082008年预估市场销售将达年预估市场销售将达140140亿美元。亿美元。全球抗体
20、药物市场份额分布全球抗体药物市场份额分布美国美国其他国家其他国家第三世界国家第三世界国家90%10%1%四、我国抗体药物的研究和产业化现状四、我国抗体药物的研究和产业化现状截止目前已经获得了一大批针对各种抗原的鼠源截止目前已经获得了一大批针对各种抗原的鼠源性单克隆抗体性单克隆抗体 。 (1)细胞表面抗原，如血型抗原、白细胞分化抗原、组细胞表面抗原，如血型抗原、白细胞分化抗原、组织相容性抗原、膜受体等。织相容性抗原、膜受体等。 (2)肿瘤相关抗原，如胃癌、肝癌、大肠癌、结肠癌、肿瘤相关抗原，如胃癌、肝癌、大肠癌、结肠癌、肺癌、卵巢癌、脑胶质瘤、乳腺癌等。肺癌、卵巢癌、脑胶质瘤、乳腺癌等。 (3)
21、病原微生物，如流感病毒、甲型肝炎病毒、乙型肝病原微生物，如流感病毒、甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒等病毒抗原；痢疾杆菌脂多糖，沙门氏菌等细炎病毒等病毒抗原；痢疾杆菌脂多糖，沙门氏菌等细菌抗原；恶性疟原虫、血吸虫等寄生虫抗原；大肠杆菌抗原；恶性疟原虫、血吸虫等寄生虫抗原；大肠杆菌内毒素、破伤风类毒素等微生物毒原抗原。菌内毒素、破伤风类毒素等微生物毒原抗原。 (4)其它抗原，如细胞因子、酶、血浆原蛋白、免疫球其它抗原，如细胞因子、酶、血浆原蛋白、免疫球蛋白、补体、激素等。蛋白、补体、激素等。 针对上述抗原的鼠单抗大部分被用于实针对上述抗原的鼠单抗大部分被用于实验研究，如抗原分类、鉴定和功能研究、验研究
22、，如抗原分类、鉴定和功能研究、抗原基因克隆、蛋白分离纯化等，有一抗原基因克隆、蛋白分离纯化等，有一部分抗体用于检验、疾病诊断、预后判部分抗体用于检验、疾病诊断、预后判断等，少部分鼠单抗也被用于人类疾病断等，少部分鼠单抗也被用于人类疾病治疗研究。治疗研究。 目前，我国已批准的诊断性单抗有目前，我国已批准的诊断性单抗有31个，个，已有已有7个治疗性单抗产品获准在我国上市个治疗性单抗产品获准在我国上市应用，其中应用，其中5个为国外进口产品。个为国外进口产品。中国中国SFDA批准上市和进入临床的抗体药物批准上市和进入临床的抗体药物抗体名称抗体名称商品名商品名厂家厂家抗体类型抗体类型研发阶段研发阶段适应
23、症适应症Muromonab-CD3Orthoclone奥多生物技术公司奥多生物技术公司（Ortho Biotech）鼠源鼠源批准上市批准上市抑制排斥反应抑制排斥反应Rituximab利妥昔利妥昔罗氏（罗氏（Roche）公）公司司嵌合嵌合批准上市批准上市治疗非何杰金淋巴治疗非何杰金淋巴瘤瘤Trastuzumab和曲妥珠和曲妥珠罗氏（罗氏（Roche）公）公司司人源化人源化批准上市批准上市治疗乳腺癌治疗乳腺癌Basiliximab巴利昔巴利昔诺华制药诺华制药（Novartis）嵌合嵌合批准上市批准上市各种器官移植的抗各种器官移植的抗排斥治疗，尤其在排斥治疗，尤其在对肾移植后急性排对肾移植后急性排斥
24、反应的治疗斥反应的治疗Trastuzumab贺塞汀贺塞汀基因工程技术公司基因工程技术公司（Genentech）人源化人源化批准上市批准上市注射用鼠源性抗注射用鼠源性抗人人T淋巴细胞淋巴细胞CD3抗原单克隆抗体抗原单克隆抗体 武汉生物制品研究武汉生物制品研究所所 鼠源鼠源批准上市批准上市抗肾移植单抗抗肾移植单抗OKT3 抗人抗人IL-8单克隆单克隆抗体乳膏抗体乳膏 东莞宏远逸士生物东莞宏远逸士生物技术药业有限公司技术药业有限公司 鼠源鼠源批准上市批准上市牛皮癣的治疗牛皮癣的治疗 碘碘131I人鼠嵌人鼠嵌合型肿瘤细胞核合型肿瘤细胞核单克隆抗体注射单克隆抗体注射液（液（131I-chTNT） 上海美
25、恩生物技术上海美恩生物技术有限公司有限公司 嵌合嵌合批准上市批准上市国家国家类新药类新药 ，用用于多种实体瘤于多种实体瘤 中国中国SFDA批准上市和进入临床的抗体药物批准上市和进入临床的抗体药物抗体名称抗体名称商品名商品名厂家厂家抗体类型抗体类型研发阶段研发阶段适应症适应症碘碘131I肝癌片肝癌片段抗体注射液段抗体注射液 美妥昔美妥昔第四军医大学第四军医大学 成都华神集团成都华神集团鼠源鼠源完成临床完成临床待批上市待批上市用于原发性肝用于原发性肝癌的靶向治疗癌的靶向治疗 H-R3 北京百泰生物药业北京百泰生物药业公司公司 人源化人源化 期临床期临床 实体瘤治疗实体瘤治疗 注射用鼠抗人注射用鼠抗
26、人T淋淋巴细胞巴细胞CD3表面抗表面抗原单克隆抗体原单克隆抗体 济南天康生物制品济南天康生物制品有限公司有限公司 鼠源鼠源临床研究临床研究抗移植排斥抗移植排斥 注射用抗肾病综合注射用抗肾病综合症出血热病毒单克症出血热病毒单克隆抗体（隆抗体（I型）型） 武汉生物制品所武汉生物制品所第四军医大学第四军医大学 鼠源鼠源临床研究临床研究治疗出血热治疗出血热抗人肝癌单抗抗人肝癌单抗 中科院细胞所中科院细胞所 鼠源鼠源临床研究临床研究抗乙型脑炎单抗抗乙型脑炎单抗 北京生物制品所北京生物制品所第四军医大学第四军医大学 鼠源鼠源临床研究临床研究注射用重组人注射用重组人型型肿瘤坏死因子受体肿瘤坏死因子受体-抗体
27、融合蛋白抗体融合蛋白 上海美恩生物技术上海美恩生物技术有限公司有限公司嵌合嵌合临床研究临床研究试验期试验期评估内容（病例数）评估内容（病例数）平均试验时间平均试验时间期临床试验期临床试验安全性试验，在健康志愿受安全性试验，在健康志愿受试者进行（试者进行（20-30例）例）1年年期临床试验期临床试验安全与有效性试验，在少量安全与有效性试验，在少量病人身上进行（病人身上进行（100-300例）例）2年年期临床试验期临床试验大量的有效性与安全性试验，大量的有效性与安全性试验，在足量病人身上进行（在足量病人身上进行（1000-3000例）例）3年年期临床试验期临床试验后临床安全监视观察，对长后临床安全监视观察，对长期使用的一些药物扩大观察期使用的一些药物扩大观察决定其是否转为正式产品决定其是否转为正式产品（病例数不定）（病例数不定）若干年若干年
