《抗體藥物》ppt課件

1、Antibody drug,抗體藥物,1,2,3,4,5,目錄,概述,結(jié)構(gòu)特性,作用靶點(diǎn)和機(jī)制,分類與應(yīng)用,制備方法與技術(shù),概述,01,抗體藥物——研發(fā)現(xiàn)狀與發(fā)展態(tài)勢(shì),抗體藥物以細(xì)胞、基因工程技術(shù)為主體的抗體工程技術(shù)進(jìn)行制備，與靶抗原結(jié)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(dāng)前生物藥中復(fù)合增長(zhǎng)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(shì),人源化及全人抗體近年來(lái)發(fā)展迅速，以其低排斥反應(yīng)等

2、優(yōu)點(diǎn)成為抗體藥物發(fā)展的主要趨勢(shì)。,概述——基本概念,抗體 (antibody) ——能與相應(yīng)抗原特異性結(jié)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(duì)應(yīng)細(xì)胞吞噬破壞；弱化抗原表面，從而易受補(bǔ)體破壞；※抗體的組成復(fù)雜，由抗原或半抗原入侵刺激機(jī)體而產(chǎn)生；※抗體具有雙重性：1）作為抗體能結(jié)合抗原；2）作為大分子蛋白質(zhì)能被其他抗體結(jié)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(nèi)和淋巴細(xì)胞表面具有特殊化學(xué)結(jié)構(gòu)和免疫功能的球蛋白，是抗體的物質(zhì)基礎(chǔ)。按結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)示意圖,概述——基本概念,※單克隆抗體 一種B淋巴細(xì)胞在特定抗原刺激下，產(chǎn)生的一種化學(xué)結(jié)構(gòu)完全相同且與抗原決定簇互補(bǔ)的特異抗體?！嗫寺】贵w 由異源抗原（大分子抗原、半抗原偶聯(lián)物）刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)，有機(jī)體漿細(xì)胞分泌的一組免疫球蛋白，是多

4、種抗體的混合物。可識(shí)別多個(gè)抗原表位、可引起沉淀反應(yīng)，制備時(shí)間短，成本低的原因而廣泛應(yīng)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(yīng)的物質(zhì)。※與抗體結(jié)合的部位為抗原決定簇或表位?！鶕?jù)抗原性質(zhì)分類：①完全抗原：具備免疫原性和反應(yīng)原性兩種能力；② 半抗原：只具有反應(yīng)原性而沒(méi)有免疫原性的物質(zhì)。,概述——基本概念,抗原-抗體反應(yīng)※是抗體的V區(qū)互補(bǔ)決定區(qū)形成的三維構(gòu)象與抗原高級(jí)

5、結(jié)構(gòu)表面的決定簇之間的反應(yīng)，為非共價(jià)鍵結(jié)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(jié)合和非特異性促凝聚兩個(gè)階段；※反應(yīng)特點(diǎn)：特異性（主要特征）、比例性、可逆性。,抗體藥物的結(jié)構(gòu)特性,02,抗體藥物的結(jié)構(gòu)特性,※具有功能和結(jié)構(gòu)的雙重性 ①數(shù)量巨大的結(jié)構(gòu)多樣性滿足識(shí)別不同抗原； ②結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性滿足發(fā)揮體內(nèi)效應(yīng)。,※抗體結(jié)構(gòu)對(duì)稱，成“Y”字形結(jié)構(gòu)。,抗體藥物的結(jié)構(gòu)特性,“Y”字形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，經(jīng)二硫

6、鍵共價(jià)結(jié)合,1）VH和VL共同組成抗原結(jié)合部位，稱為FV，在可變區(qū)內(nèi)有三個(gè)套環(huán)，稱為互補(bǔ)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(biāo)志；3）CH可與多種免疫細(xì)胞表面相應(yīng)受體結(jié)合，介導(dǎo)生物效應(yīng)。,抗體藥物的特點(diǎn)——特異性,,抗體藥物的特點(diǎn)——多樣性,抗體藥物多樣性的主要表現(xiàn)：,抗體藥物的特點(diǎn)——制備定向性,抗體藥物的重要特點(diǎn)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(duì)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(yīng)分子”。,抗體藥物作用靶點(diǎn)與機(jī)制,03,抗體藥物靶點(diǎn)和作用機(jī)制,（1）細(xì)胞毒性 ※抗體藥物偶聯(lián)物（ADC，單克隆抗體與小分子藥物(細(xì) 胞毒素)偶聯(lián)物）通過(guò)細(xì)胞毒素殺死細(xì)胞。,抗體藥物靶點(diǎn)和作用機(jī)制,（2）調(diào)節(jié)細(xì)胞激活和相互間作用,※阻止T細(xì)胞的激活，從而治療自身免疫病或器官移植后的排斥反應(yīng)。※阻止細(xì)胞間相互作用，如狄諾塞麥

8、阻斷破骨細(xì)胞的形成?！承┛贵w藥物應(yīng)用阻止循環(huán)系統(tǒng)的細(xì)胞進(jìn)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(diǎn)和作用機(jī)制,（3）抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖,※西妥昔單抗、帕尼單抗靶向EGFR（原癌基因erb-B1的表達(dá)產(chǎn)物，是表皮生長(zhǎng)因子受體家族成員之一），用來(lái)治療頭頸癌和非小細(xì)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(diǎn)和作用機(jī)制,※帕利珠單抗是FDA批準(zhǔn)的第一個(gè)此類抗體藥物，靶向RSV病毒F蛋白?！鹞靼蛶?kù)

9、單抗、obiltoxaximab是FDA批準(zhǔn)的另外兩個(gè)抗毒素抗體，均用于避免炭疽桿菌的感染?！?015年，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了Idarucizumab，用于中和達(dá)比加群酯，主要用于逆轉(zhuǎn)達(dá)比加群酯的抗凝作用，使得后者的使用更有保險(xiǎn)。,（4）中和外源分子,抗體藥物靶點(diǎn)和作用機(jī)制,（5）調(diào)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(diǎn)?！a(bǔ)體系統(tǒng)具有重要作用，如在系統(tǒng)性紅斑狼瘡、特應(yīng)性皮炎等疾

10、病進(jìn)展中發(fā)揮作用?！俗陨砜贵w可能在某些疾病進(jìn)展中起作用。奧馬珠單抗是第一個(gè)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(yīng)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(kāi)始了第一代抗體藥物，如破傷風(fēng)抗毒素血清，仍然在使用?！捎诙嗫寺】贵w不均一，在使用中經(jīng)常發(fā)生非特異性交叉反應(yīng)而導(dǎo)致假陽(yáng)性結(jié)果，臨床應(yīng)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(zhì)（放射性核素、毒素和藥物等）兩部分構(gòu)成】 ③治療其他疾病的單抗 ※靶點(diǎn) 細(xì)胞表面與疾病相關(guān)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(zhì)（放射性核素、毒素和藥物等）兩部分構(gòu)成。,※由治療藥物

12、與單抗（藥物良好的靶向性載體）通過(guò)藥物分子上特殊功能基團(tuán)（羥基、巰基、氨基等）相連而得到，避免了藥物對(duì)他正常組織的毒害作用，選擇性地發(fā)揮治療作用?！Ｅc單抗進(jìn)行偶聯(lián)的藥物，有阿霉素、柔紅霉素、平陽(yáng)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(xué)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(xì)胞，實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤的近距離內(nèi)照射治療，減少了對(duì)

13、正常組織的損傷?！?0Y-ibri-tumomab是第1個(gè)被FDA批準(zhǔn)應(yīng)用于臨床的放射免疫制劑，主要用于復(fù)發(fā)的淋巴瘤患者或?qū)为?dú)應(yīng)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(guò)化學(xué)或基因工程方法共價(jià)連接而成?！膳c腫瘤細(xì)胞表面受體或靶抗原相結(jié)合后內(nèi)化，繼而在胞內(nèi)抑制細(xì)胞蛋白合成，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡。

14、※毒素（植物、毒素、動(dòng)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(guò)與游離IgE結(jié)合而顯著降低游離IgE的水平，阻斷IgE與肥大細(xì)胞、嗜堿粒細(xì)胞結(jié)合，防止炎癥介質(zhì)的釋放。 可顯著改善哮喘病人的癥狀、肺功能及生活質(zhì)量，減少哮喘惡化的發(fā)作次數(shù)，減少糖皮質(zhì)激素的用量，使用安全，具有很好的耐受性。※利妥昔單抗 對(duì)類風(fēng)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(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者的臨床癥狀（疼痛、晨僵、關(guān)節(jié)腫脹等),減輕程度可達(dá)60%。 2)輸注英夫利昔單抗可快速、顯著緩解頑固性銀屑病、關(guān)節(jié)炎病人的關(guān)節(jié)和皮損癥狀，且在推薦的治療范圍內(nèi)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(yīng),※曲妥珠單抗——過(guò)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(xì)胞數(shù)量異常、卵巢衰竭、下頜骨壞死和眼內(nèi)炎等；※英夫利昔單抗——結(jié)核、李斯特菌病、球霉菌病感染的風(fēng)險(xiǎn)增加2-7倍。在活動(dòng)性結(jié)核患者停止治療時(shí)可能出現(xiàn)結(jié)核病的反常反應(yīng)；※放射免疫偶聯(lián)物——血小板減少、中性粒細(xì)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(shù)等高新生物技術(shù)為平臺(tái)，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(guò)連接肽連接，具有較好的抗原結(jié)合能力，分子量小、穿透力強(qiáng)、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(shù)產(chǎn)生大量完全人源化抗體?！p特異性抗體藥物：具有兩個(gè)不同

18、抗原結(jié)合位點(diǎn)，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(guò)基因工程技術(shù)的改造，可以降低甚至消除人體對(duì)抗體的排斥反應(yīng)；※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(jìn)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(xì)胞、真核細(xì)胞和植物等多種表達(dá)方式，大量表達(dá)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(diǎn),抗體藥物制備方法與技術(shù),05,

19、抗體人源化途徑——噬菌體展示技術(shù),※發(fā)展最成熟、應(yīng)用最廣泛；※基本原理：將蛋白質(zhì)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(xì)菌，進(jìn)而復(fù)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(kù)中與編碼蛋白相互作用的蛋白質(zhì)。,抗體人源化途徑——噬菌體展示技術(shù),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(jié)合的基

20、因,噬菌體展示技術(shù)原理示意圖,優(yōu)勢(shì)：※篩選容量大；※可實(shí)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(guò)多次“吸附-洗脫-擴(kuò)增”的富集過(guò)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(dòng)物的抗體庫(kù)獲得的抗體親和力不高；※受外源基因轉(zhuǎn)化率的限制，抗體庫(kù)的庫(kù)容不足以涵蓋某種動(dòng)物的抗體多樣性。,抗體人源化途徑——噬菌體展示技術(shù),抗體人源化途徑——核糖體展示技術(shù),突變體文庫(kù),體外轉(zhuǎn)錄/翻譯,mRNA-核糖體-蛋

21、白質(zhì)三元復(fù)合物,篩選,配體耦合磁珠,RT-PCR,目的基因,PCR,克隆表達(dá),優(yōu)勢(shì)※完全在體外進(jìn)行※較噬菌體展示技術(shù)建庫(kù)簡(jiǎn)單、庫(kù)容量大、分子多樣性強(qiáng)、篩選方法簡(jiǎn)便、無(wú)需選擇壓力,還可通過(guò)引入突變和重組技術(shù)來(lái)提高靶標(biāo)蛋白的親和力等優(yōu)點(diǎn),是一種篩選大型文庫(kù)和獲取分子進(jìn)化的重要方法。,抗體人源化途徑——核糖體展示技術(shù),抗體人源化途徑 ——轉(zhuǎn)基因小鼠制備人源化抗體,※制備過(guò)程：轉(zhuǎn)基因小鼠脾細(xì)

22、胞（B細(xì)胞）與人骨髓瘤細(xì)胞雜交，獲得分泌人抗體的雜交瘤細(xì)胞，篩選特異性，得到人源化抗體?！蛔恽俎D(zhuǎn)基因通常有體細(xì)胞突變和其他獨(dú)特的序列，導(dǎo)致不完全的人序列；②小鼠體內(nèi)裝配得不到全人單抗，且類型有限。,基于單抗結(jié)構(gòu)的藥物分子設(shè)計(jì),抗體氨基酸序列分析,抗體-抗原相互作用的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),抗體結(jié)合位點(diǎn)的氨基酸序列分析,計(jì)算機(jī)分子模擬,CDR肽合成,肽構(gòu)象限制化合物,生物功能試驗(yàn),競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合實(shí)驗(yàn),肽模擬物,開(kāi)發(fā),藥物,抗體導(dǎo)向酶催化前藥療法（