《抗體藥物》ppt課件

1、Antibody drug,抗體藥物,1,2,3,4,5,目錄,概述,結構特性,作用靶點和機制,分類與應用,制備方法與技術,概述,01,抗體藥物——研發(fā)現(xiàn)狀與發(fā)展態(tài)勢,抗體藥物以細胞、基因工程技術為主體的抗體工程技術進行制備，與靶抗原結合具有高特異性、有效性和安全性，臨床用于惡性腫瘤、自身免疫病等重大疾病，發(fā)展迅速，是當前生物藥中復合增長率最高的一類藥物。,抗體藥物——研發(fā)現(xiàn)狀與發(fā)展態(tài)勢,人源化及全人抗體近年來發(fā)展迅速，以其低排斥反應等

2、優(yōu)點成為抗體藥物發(fā)展的主要趨勢。,概述——基本概念,抗體 (antibody) ——能與相應抗原特異性結合的具有特定功能的免疫球蛋白。(immunoglobulin，Ig)※直接使抗原失活；使抗原被對應細胞吞噬破壞；弱化抗原表面，從而易受補體破壞；※抗體的組成復雜，由抗原或半抗原入侵刺激機體而產(chǎn)生；※抗體具有雙重性：1）作為抗體能結合抗原；2）作為大分子蛋白質能被其他抗體結合?！ǎ憾嗫寺】贵w、單克隆抗體 、基因工程抗體

3、。,概述——基本概念,※抗體的種類 存在于體液內和淋巴細胞表面具有特殊化學結構和免疫功能的球蛋白，是抗體的物質基礎。按結構和功能的不同分為五大類。,概述——基本概念,五類免疫球蛋白結構示意圖,概述——基本概念,※單克隆抗體 一種B淋巴細胞在特定抗原刺激下，產(chǎn)生的一種化學結構完全相同且與抗原決定簇互補的特異抗體。※多克隆抗體 由異源抗原（大分子抗原、半抗原偶聯(lián)物）刺激機體產(chǎn)生免疫反應，有機體漿細胞分泌的一組免疫球蛋白，是多

4、種抗體的混合物?？勺R別多個抗原表位、可引起沉淀反應，制備時間短，成本低的原因而廣泛應用于研究和診斷方面。,概述——基本概念,,概述——基本概念,抗原（antigen）——是任何可誘發(fā)免疫反應的物質?！c抗體結合的部位為抗原決定簇或表位?！鶕?jù)抗原性質分類：①完全抗原：具備免疫原性和反應原性兩種能力；② 半抗原：只具有反應原性而沒有免疫原性的物質。,概述——基本概念,抗原-抗體反應※是抗體的V區(qū)互補決定區(qū)形成的三維構象與抗原高級

5、結構表面的決定簇之間的反應，為非共價鍵結合，包括靜電引力、氫鍵、范德華力、疏水作用力等；※包括抗原抗體特異性結合和非特異性促凝聚兩個階段；※反應特點：特異性（主要特征）、比例性、可逆性。,抗體藥物的結構特性,02,抗體藥物的結構特性,※具有功能和結構的雙重性 ①數(shù)量巨大的結構多樣性滿足識別不同抗原； ②結構穩(wěn)定性滿足發(fā)揮體內效應。,※抗體結構對稱，成“Y”字形結構。,抗體藥物的結構特性,“Y”字形對稱結構，經(jīng)二硫

6、鍵共價結合,1）VH和VL共同組成抗原結合部位，稱為FV，在可變區(qū)內有三個套環(huán)，稱為互補性決定去1、2、3（CDR）；2）CH和CL上具有部分同種異型的遺傳標志；3）CH可與多種免疫細胞表面相應受體結合，介導生物效應。,抗體藥物的特點——特異性,,抗體藥物的特點——多樣性,抗體藥物多樣性的主要表現(xiàn)：,抗體藥物的特點——制備定向性,抗體藥物的重要特點之一是可以定向制造（tailored making），可以根據(jù)需要，制備具有不同治療作

7、用的抗體藥物。 ※針對特定的靶分子定向制備抗體藥物； ※根據(jù)需要選擇抗體藥物的“效應分子”。,抗體藥物作用靶點與機制,03,抗體藥物靶點和作用機制,（1）細胞毒性 ※抗體藥物偶聯(lián)物（ADC，單克隆抗體與小分子藥物(細 胞毒素)偶聯(lián)物）通過細胞毒素殺死細胞。,抗體藥物靶點和作用機制,（2）調節(jié)細胞激活和相互間作用,※阻止T細胞的激活，從而治療自身免疫病或器官移植后的排斥反應?！柚辜毎g相互作用，如狄諾塞麥

8、阻斷破骨細胞的形成?！承┛贵w藥物應用阻止循環(huán)系統(tǒng)的細胞進入組織中的策略，在治療某些疾病中取得了成功。,抗體藥物靶點和作用機制,（3）抑制細胞的生長和增殖,※西妥昔單抗、帕尼單抗靶向EGFR（原癌基因erb-B1的表達產(chǎn)物，是表皮生長因子受體家族成員之一），用來治療頭頸癌和非小細胞癌等。※帕妥珠單抗、曲妥珠單抗，用于治療乳腺癌。,抗體藥物靶點和作用機制,※帕利珠單抗是FDA批準的第一個此類抗體藥物，靶向RSV病毒F蛋白。※瑞西巴庫

9、單抗、obiltoxaximab是FDA批準的另外兩個抗毒素抗體，均用于避免炭疽桿菌的感染。※2015年，F(xiàn)DA批準了Idarucizumab，用于中和達比加群酯，主要用于逆轉達比加群酯的抗凝作用，使得后者的使用更有保險。,（4）中和外源分子,抗體藥物靶點和作用機制,（5）調節(jié)人自身免疫系統(tǒng),※自身免疫疾病從抗體藥物的發(fā)展中獲益巨大，如TNF-α抗體是迄今最為成功的藥物靶點。※補體系統(tǒng)具有重要作用，如在系統(tǒng)性紅斑狼瘡、特應性皮炎等疾

10、病進展中發(fā)揮作用。※人自身抗體可能在某些疾病進展中起作用。奧馬珠單抗是第一個靶向自身抗體IgE的抗體藥物，用于治療哮喘。,抗體藥物類型與應用,04,抗體藥物的類型,抗體藥物類型——多克隆抗體藥物,※也稱常規(guī)抗體※1890年Behring和北里柴三郎等發(fā)現(xiàn)了白喉抗毒素，并建立了血清治療法，開始了第一代抗體藥物，如破傷風抗毒素血清，仍然在使用。※由于多克隆抗體不均一，在使用中經(jīng)常發(fā)生非特異性交叉反應而導致假陽性結果，臨床應用受到限制。

11、,抗體藥物類型——單克隆抗體藥物,※分類 ①治療腫瘤的單抗藥劑 ②抗腫瘤單抗偶聯(lián)物【由單抗與有治療作用的物質（放射性核素、毒素和藥物等）兩部分構成】 ③治療其他疾病的單抗 ※靶點 細胞表面與疾病相關的抗原或特定的受體。,抗體藥物類型——單克隆抗體藥物,治療腫瘤的單抗藥劑,抗體藥物類型——單克隆抗體藥物,抗腫瘤單抗偶聯(lián)物,由單抗與有治療作用的物質（放射性核素、毒素和藥物等）兩部分構成。,※由治療藥物

12、與單抗（藥物良好的靶向性載體）通過藥物分子上特殊功能基團（羥基、巰基、氨基等）相連而得到，避免了藥物對他正常組織的毒害作用，選擇性地發(fā)揮治療作用。※常與單抗進行偶聯(lián)的藥物，有阿霉素、柔紅霉素、平陽霉素、博安霉素、絲裂霉素、新制癌菌素、氨甲喋呤等。,抗體藥物類型——單克隆抗體藥物,化學免疫偶聯(lián)物,抗腫瘤單抗偶聯(lián)物,※放射免疫治療（RIT）利用攜帶放射性核素的單克隆抗體特異地靶向腫瘤細胞，實現(xiàn)對腫瘤的近距離內照射治療，減少了對

13、正常組織的損傷?！?0Y-ibri-tumomab是第1個被FDA批準應用于臨床的放射免疫制劑，主要用于復發(fā)的淋巴瘤患者或對單獨應用利妥昔單抗療效不佳的患者。,放射免疫偶聯(lián)物,抗體藥物類型——單克隆抗體藥物,抗腫瘤單抗偶聯(lián)物,免疫毒素,抗體藥物類型——單克隆抗體藥物,※由腫瘤選擇性單抗與經(jīng)修飾的多肽毒素通過化學或基因工程方法共價連接而成。※可與腫瘤細胞表面受體或靶抗原相結合后內化，繼而在胞內抑制細胞蛋白合成，導致腫瘤細胞死亡。

14、※毒素（植物、毒素、動物毒素等）引用最廣泛的是白喉毒素。,抗腫瘤單抗偶聯(lián)物,抗體藥物類型——單克隆抗體藥物,※奧馬珠單抗（omalizumab） 通過與游離IgE結合而顯著降低游離IgE的水平，阻斷IgE與肥大細胞、嗜堿粒細胞結合，防止炎癥介質的釋放。 可顯著改善哮喘病人的癥狀、肺功能及生活質量，減少哮喘惡化的發(fā)作次數(shù)，減少糖皮質激素的用量，使用安全，具有很好的耐受性?！孜魡慰?對類風濕和系統(tǒng)性紅斑狼瘡有很好的治療作

15、用。,治療其他疾病的單抗藥物,抗體藥物類型——單克隆抗體藥物,※英夫利昔單抗 1)減輕類風濕性關節(jié)炎患者的臨床癥狀（疼痛、晨僵、關節(jié)腫脹等),減輕程度可達60%。 2)輸注英夫利昔單抗可快速、顯著緩解頑固性銀屑病、關節(jié)炎病人的關節(jié)和皮損癥狀，且在推薦的治療范圍內安全性良好。,治療其他疾病的單抗藥物,單抗藥物的不良反應,※曲妥珠單抗——過敏性休克、心臟毒性、精神癥狀；※阿倫珠單抗——低血壓、寒顫、發(fā)熱、惡心、嘔吐、氣短、支氣管痙

16、攣、皮疹、疲乏、呼吸困難、頭痛、腹瀉、感染等；※貝伐珠單抗——栓塞性疾病、胃穿孔、高血壓、疲勞、白細胞數(shù)量異常、卵巢衰竭、下頜骨壞死和眼內炎等；※英夫利昔單抗——結核、李斯特菌病、球霉菌病感染的風險增加2-7倍。在活動性結核患者停止治療時可能出現(xiàn)結核病的反常反應；※放射免疫偶聯(lián)物——血小板減少、中性粒細胞減少。,抗體藥物——基因工程藥物,※基因工程抗體是指以基因工程技術等高新生物技術為平臺，制備的生物藥物的總稱?！没蚬こ蹋ǘ?/p>

17、采用人抗體的部分氨基酸序列代替某些鼠源性抗體的序列）經(jīng)修飾制備抗體，以降低鼠源抗體的免疫原性及功能。,※嵌合抗體藥物：減少鼠源性抗體的免疫原性，具有高親和力；※單鏈抗體藥物：抗體重鏈可變區(qū)通過連接肽連接，具有較好的抗原結合能力，分子量小、穿透力強、免疫原性低等特性；※人源性抗體藥物：鼠源性占極少量?！耆嗽椿贵w藥物：將小鼠 Ig 基因代之以人 Ig 基因，再經(jīng)雜交瘤技術產(chǎn)生大量完全人源化抗體。※雙特異性抗體藥物：具有兩個不同

18、抗原結合位點，具有雙特異性。,,抗體藥物——基因工程藥物,基因工程藥物的分類,※通過基因工程技術的改造，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，更有利于穿透血管壁，進入病灶的核心部件；※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方式，大量表達抗體分子，大大降低生產(chǎn)成本。,,抗體藥物——基因工程藥物,基因工程藥物的優(yōu)點,抗體藥物制備方法與技術,05,

19、抗體人源化途徑——噬菌體展示技術,※發(fā)展最成熟、應用最廣泛；※基本原理：將蛋白質分子或肽段的基因克隆到絲狀噬菌體的基因組DNA中，與噬菌體的外殼蛋白形成融合蛋白。侵染宿主細菌，進而復制形成大量帶有雜合外殼蛋白的噬菌體顆粒，直接用于捕獲靶蛋白庫中與編碼蛋白相互作用的蛋白質。,抗體人源化途徑——噬菌體展示技術,編碼基因,,融合蛋白,與編碼噬菌體外殼蛋白連接,帶有雜合外殼蛋白的噬菌體顆粒,,侵染噬菌體,,富集、篩選,編碼特異性結合的基

20、因,噬菌體展示技術原理示意圖,優(yōu)勢：※篩選容量大；※可實現(xiàn)基因型和表型的統(tǒng)一；※可選擇出完全人源的抗體；※經(jīng)過多次“吸附-洗脫-擴增”的富集過程，可篩選到特異性的抗體基因；※用途廣泛。,限制：※從未經(jīng)免疫動物的抗體庫獲得的抗體親和力不高；※受外源基因轉化率的限制，抗體庫的庫容不足以涵蓋某種動物的抗體多樣性。,抗體人源化途徑——噬菌體展示技術,抗體人源化途徑——核糖體展示技術,突變體文庫,體外轉錄/翻譯,mRNA-核糖體-蛋

21、白質三元復合物,篩選,配體耦合磁珠,RT-PCR,目的基因,PCR,克隆表達,優(yōu)勢※完全在體外進行※較噬菌體展示技術建庫簡單、庫容量大、分子多樣性強、篩選方法簡便、無需選擇壓力,還可通過引入突變和重組技術來提高靶標蛋白的親和力等優(yōu)點,是一種篩選大型文庫和獲取分子進化的重要方法。,抗體人源化途徑——核糖體展示技術,抗體人源化途徑 ——轉基因小鼠制備人源化抗體,※制備過程：轉基因小鼠脾細

22、胞（B細胞）與人骨髓瘤細胞雜交，獲得分泌人抗體的雜交瘤細胞，篩選特異性，得到人源化抗體。※不足①轉基因通常有體細胞突變和其他獨特的序列，導致不完全的人序列；②小鼠體內裝配得不到全人單抗，且類型有限。,基于單抗結構的藥物分子設計,抗體氨基酸序列分析,抗體-抗原相互作用的結構數(shù)據(jù),抗體結合位點的氨基酸序列分析,計算機分子模擬,CDR肽合成,肽構象限制化合物,生物功能試驗,競爭性結合實驗,肽模擬物,開發(fā),藥物,抗體導向酶催化前藥療法（