免疫球蛋白课件

冯永堂第二章第二章 Immunoglobulin-AntibodyPolyclonalantibody(pAb)Monoclonalantibody(McAb)Geneticengineeringantibody冯永堂第二章 Immunoglobulin 1Immunoglobulin(Ig)Ig是指具有抗体(Ab)活性活性或化学结化学结构与构与Ab相似相似的球蛋白。Ig与与Ab:Ab是是Ig,Ig不一定都是不一定都是Ab。泌型泌型Ig(SIg):如如Ab等等膜型膜型Ig(mIg):如如BCR等等Ig类型类型Immunoglobulin(Ig)2第一节第一节免疫球蛋白分子的结构免疫球蛋白分子的结构一一.免疫球蛋白的基本免疫球蛋白的基本 Porter和Edelman-的研究证明了Ab的结构.“Y”型型-S-S-连接的四肽链连接的四肽链结构结构(两长两短两长两短)(轻链轻链)(重链重链)抗原抗原抗原抗原LLHHGerald EdelmanRodney Porter 1917-1985第一节 免疫球蛋白分子的结构一.免疫球蛋白的基本 3(一一)重链重链(H)与轻链与轻链(L)长长链链为为Heavychain(H)短短链链为为Lightchain(L)链链IgM链链IgA链链IgG链链IgD链链IgEH分分L分分型型型型(一)重链(H)与轻链(L)长链为Heavy chain(4(二二)V区区（veriable region）和和C区区(constant region)V区区-H的的1/4和和L的的1/2近近N端端C区区-H的的3/4和和L的的1/2近近C端端铰链铰链区区V区区C区区N端端C端端(二)V区（veriable region）和C区(con5CDR1CDR2CDR3铰链铰链区区V区与互补决定区区与互补决定区（complementaritydetermining region，CDR）VH和VL中各有3个区域氨基酸组成和排列顺序高度可变称高变区高变区（hyper veriable region,HVR）或CDR.HVR1=(CDR1),HVR2=(CDR2),HVR3=(CDR3).CDR之外的区域称骨架区之外的区域称骨架区（frameworkregion,FR）CDR1铰链区V区与互补决定区（complementari6（三）（三）Ig的结构域或功能区的结构域或功能区结构域结构域指每条Ig肽链折叠形成的多个球型结构,每个约有110AA组成,一般具有相应的功能(功能区).IgG,IgA,IgD:L有有2个个,H有有4个个Lchain:VL,CLHchain:VH,CH1,CH2,CH3IgM,IgE:L有有2个个,H有有5个个Lchain:VL,CLHchain:VH,CH1,CH2,CH3,CH4（三）Ig的结构域或功能区 结构域指每条Ig肽链折叠形7VL,VH（CDR)-抗原特异性结合部位抗原特异性结合部位,独特型抗原决定簇部位独特型抗原决定簇部位CH1-同种异型的遗传标记同种异型的遗传标记CH2,CH3(IgM)-补体补体C1q结合点，激活补体结合点，激活补体IgGCH2-通过胎盘通过胎盘IgGCH3-结合FcR发挥调理吞噬,介导ADCC。IgECH2和和CH3-与肥大细胞和嗜碱性性粒细胞IgE的FcR 结合,介导超I型敏反应(四四)铰链区铰链区(hingeregion)：适于V区同抗原的结合,含大量脯氨酸，富有弹性和伸展性，利于暴露补体结合位点,铰链区铰链区是是Ig亚类划分的依据亚类划分的依据.各功能区的作用各功能区的作用:VL,VH（CDR)-抗原特异性结合部位,独特型抗原决8IgG 分分 子子 的的 四四 种种 亚亚 类类IgG1IgG4IgG3IgG2 IgG 分 子 的 四 种 亚 类IgG1IgG4IgG39二二.Ig的立体结构与的立体结构与Ig超家族超家族Ig肽链有独特折叠有独特折叠(fold)结构结构,属片层(-sheet)结构,其走向与分子长轴平行.每个Ig折叠有两个片层,每个片层包括3-5个反平行的折叠股,两个片层中心的两个半胱氨酸残基之间有一对二硫键垂直连接,形成一”-桶状结构”.凡凡凡有凡有Ig独特折叠结构的分子独特折叠结构的分子,统称为统称为Ig超家超家族族(immunoglobulinsuperfamily,IgSF)二.Ig的立体结构与Ig超家族 Ig10免疫球蛋白课件11三三.Ig的的J链和分泌片链和分泌片三.Ig的J链和分泌片12四四.Ig的水解片段的水解片段 四.Ig的水解片段 13第二节第二节抗体的异质性抗体的异质性抗体的的异质性抗体的的异质性(heterogeneity)即Ig分子的不均一性。异质性可表现在Ig肽链的V区，也可表现在Ig肽链的C区。第二节 抗体的异质性抗体的的异质性(heterogene14一一.抗体抗体V区和区和C区的异质性区的异质性（一）抗体（一）抗体V区异质性区异质性 不同的抗原表位可诱导产生同一类Ig,但同一类Ig识别抗原的特异性不同,这种不同关键是Ig的V V区区区区中中中中HVR（CDR）的差异。抗体V区的异质性是抗体多样性的主要原因。自然界抗原多样性是导致抗体V区异质性的主要原因。一.抗体V区和C区的异质性（一）抗体V区异质性15（二）（二）抗体抗体C区的异质性区的异质性(1)不同抗原表位可刺激机体产生不同类型的抗体(2)同一抗原表位刺激机体产生的抗体,其识别抗原的特异性相同,但其重链与轻链的C区可有差异。根据抗体C区的不同可分：1.类类(class):CH的不同的不同2.亚类亚类(subclass):铰链区的差异及铰链区的差异及H-S-S-差异）差异）如如IgG分为分为IgG1,2,3,43.型型(type):CL的不同分：的不同分：型型型型4.亚型亚型(subtype):CL的的AA排列差异排列差异:14亚型亚型（二）抗体C区的异质性(1)不同抗原表位可刺激机体产生不同类16Ig类、亚类、型、亚型类、亚类、型、亚型都是都是抗体抗体抗体抗体C C区免疫原性的差区免疫原性的差区免疫原性的差区免疫原性的差异所决定的，即异所决定的，即异所决定的，即异所决定的，即IgC C区抗原表位所决定区抗原表位所决定区抗原表位所决定区抗原表位所决定的。的。的。的。应用抗不同应用抗不同应用抗不同应用抗不同HH和和和和L L链链链链C C区的抗体可将区的抗体可将区的抗体可将区的抗体可将IgIg分为不同的血分为不同的血分为不同的血分为不同的血清型。清型。清型。清型。（1 1）同种型（）同种型（）同种型（）同种型（isotype)isotype)：同一物种所有个体同一类Ig 共同具有的抗原特异性标志。（2 2）同种异型（）同种异型（）同种异型（）同种异型（Allotype)Allotype)：同一物种不同个体间Ig C区具有的不同抗原特异性标志。同种型同种异型 Ig类、亚类、型、亚型都是抗体C区免17二、二、Ig的独特型的独特型（idiotype，Id）是指不同B细胞克隆产生的抗体抗体V区上所独有的抗原特异性区上所独有的抗原特异性标志，标志，在TCR/BCR的V区上也有Id。决定Id的表位称为独特位独特位（idiotope）。Id表位可刺激异种、同种异体及自体产生抗Id抗体（anti-idiotypeantibody，AId）。）。每一种Ag表位可诱导产生一种特异性Ab，每一种特异性Ab都有各自的Id。Id分布于Ig的VH和VL。Id主要覆盖抗体的抗原结合部位，即CDR及接近这一部位的骨架区(FDR)部分二、Ig的独特型（idiotype，Id）18（一）（一）Id和和AId的分类的分类1 1、独特型、独特型的分类的分类按按IdId特异性：特异性：分个体（私有）分个体（私有）IdId和公有（交叉反应性）和公有（交叉反应性）IdId1）indivivdalId（IdI）：）：某一特异Ab或TCR/BCR上V区区所独有的所独有的Id。与DJ基因编码的CDR3关系密切。2）crossreactiveId（CRI或或IdX）：）：是功能上有关联的Ig或TCR/BCR上V区所共有的区所共有的Id。（一）Id和AId的分类 1、独特型的分192 2、抗独特型、抗独特型（AId）的分类）的分类Bona分类法-根据AId与Id反应的特点及AId抗体（Ab2）的功能 分：Ab2、Ab2、Ab2、Ab2（1）Ab2：识别Ab1骨架区相关的独特型。Ab2与Ab1结合不影响Ag与Ab1的结合（属半抗原非抑制性Ab2）。可具有促进或抑制Ab1克隆的增殖作用。Ab2 表位Ab2 表位Ab1、TCR/BCR上的v区2、抗独特型（AId）的分类Bona分类法-根据AId与202）Ab2：类似原始的抗原表位，可模拟抗原诱导的特异性抗体产生或细胞免疫应答(“内应像”作用），可抑制Ab1与相应抗原的结合反应。Ab2与模拟的抗原之间在特定部位有较高的同源性。Ab2可诱导出特异性与Ab1相同的Ab3。表位Ab2原始的抗原Ab2模拟相似模拟相似原始的抗原表位表位Ab1、TCR/BCR上的v区2）Ab2：表位Ab2原始的抗原Ab2模拟相似Ab1、21（3）Ab2 可识别Ab1上与补位相关的独特位。可抑制Ab1与相应抗原的结合，属半抗原抑制性Ab2。也具有调节作用，促进或抑制带有相应Id细胞克隆的增殖。Ab2 表位Ab2 Ab1、TCR/BCR上的v区Ab2 Ab1、TCR/BCR上的v区表位（4）Ab2 Ab2又称epibody，是一种双特异性抗体。既可识别骨架区上的独特位，同时又识别自身或外来抗原上的表位。该独特型可能与某些自身免疫性疾病相关。Ab2 （3）Ab2Ab2 表位Ab2 Ab1、Ab2 A22（二）（二）Id及及AId网络网络B1B2B4B3EAb1Ab2Ab3Ab4Bn抗原（二）Id及AId网络B1B2B4B3EAb1Ab2Ab3A23Jerne简化的免疫网络学说示意图简化的免疫网络学说示意图3214激发激发ARC细胞细胞（内影像组）（内影像组）抗原反应细胞抗原反应细胞（ARC组）组）Id反应细胞组反应细胞组（IRC组）组）Id与与ARC相同细胞相同细胞（非特异平行组）（非特异平行组）外来抗原 IdJerne简化的免疫网络学说示意图3214激发ARC细胞抗原24（三）（三）Id和和AId网络与免疫调节网络与免疫调节AgAb1Ab2(Ab2)Ab2(Ab2)AgAbAb3Ab3内影像作用（三）Id和AId网络与免疫调节AgAb1Ab2(Ab2)25免疫球蛋白课件26抗抗Id抗体在医学中的应用抗体在医学中的应用1、抗独特型抗体与疫苗、抗独特型抗体与疫苗 制备Ab2作为抗原的模拟物，代替病原体抗原诱导特异性免疫应答，即所谓抗独特型疫苗(aId vacccine)aId vacccine的优点：（1）不带有传染性物质（2）可大量制备抗Id的单抗（3）某些抗Id可模拟碳水化合物性的保护性抗源决定族（而DNA重组技术无法实现）(4)能诱导比灭活病毒更为有效的T细胞应答（5）能诱导抗原决定族特异性的抗独特型疫苗抗Id抗体在医学中的应用1、抗独特型抗体与疫苗272、抗、抗Id抗体与某些自身免疫病抗体与某些自身免疫病发生有关的实验研究发生有关的实验研究重症肌无力（MG）患者体内除发现有抗AchR的自身抗体外，还可能含有针对Ach抗体的抗Id抗体（Ab2）。Ab2可作为Ach的模拟物封闭神经肌肉接头的AchR，从而导致神经肌肉接头功能障碍，发生MG。2、抗Id抗体与某些自身免疫病 发生有关的283、抗、抗Id抗体与肿瘤免疫治疗抗体与肿瘤免疫治疗Lery等应用杂交瘤技术制备了针对病人结节性淋巴瘤等应用杂交瘤技术制备了针对病人结节性淋巴瘤B细胞细胞Ig的的AId（4D6)，获得一定疗效，获得一定疗效.鼠骨髓瘤细胞结节性淋巴瘤（B细胞瘤）融合淋巴细胞杂交瘤分泌mAb（Id）B免疫小鼠脾细胞（分泌AId）鼠骨髓瘤细胞融合淋巴细胞杂交瘤分泌mAb（AId,4D6)体内注射治疗B细胞瘤C溶解ADCC调理吞噬抗抗AId（4D6)治疗病人结节性淋巴瘤治疗病人结节性淋巴瘤B细胞细胞B死亡死亡B3、抗Id抗体与肿瘤免疫治疗Lery等应用杂交瘤技术制备了29第三节Ig的生物合成与表达(自修)第三节Ig的生物合成与表达(自修)30第四节第四节Ig的生物学特性的生物学特性一、一、Ig的主要生物学功能的主要生物学功能（一）（一）V区的功能区的功能1、识别结合抗原、识别结合抗原：发挥体液免疫效应 如:抗毒素(Ab)+毒素-中和毒素的毒性 抗病毒抗体+病毒-阻止病毒感染 2 2、免疫调节免疫调节：Id和AId网络3、超抗体活性、超抗体活性 指抗体可在抗原结合部位以外的部位（V区的骨架区）与多种配体结合，从而发挥多种功能。第四节 Ig的生物学特性一、Ig的主要生物学功能 31（二）（二）C区的功能1、激活补体、激活补体IgM/IgG1,2,3 抗体+细胞(菌)+补体-溶解细胞(菌)2、结合细胞表面的、结合细胞表面的FC受体受体-介导其它效应（1）调理作用）调理作用（opsonization）:（2）ADCC作用作用(Antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity):有 FC受 体 的 杀 伤 细 胞(M、中 性 粒、NK)，借助识别FC段杀伤被IgG包被的靶细胞。（3）FcR介导介导型超敏反应型超敏反应（4）过胎盘及粘膜）过胎盘及粘膜（二）C区的功能1、激活补体IgM/IgG1,2,3 32二、二、各类各类Ig的特性与作用的特性与作用IgG：1.含量最高、分布最广2.再次应答的主要Ab3.活化补体、4.结合吞噬细胞上的结合吞噬细胞上的FcRFcR介导介导调理吞噬 5.抗感染、中和毒素的主要Ab 6.过胎盘 7.结合SPA 8.介导ADCC二、各类Ig的特性与作用IgG：33IgM1.分子量最大（巨球蛋白）2.五聚体形式存(血清）3.产生最早4.活化补体能力最强5.天然的血型抗体6.血管内抗感然Ab （早期防御感染）7.膜Ig-BCR成分IgA1.两种形式存在 单体-IgA（血清型）二聚体-SIgA（分泌型）,2SIgA可可过粘膜、婴儿可经初乳获得3 SIgA是是粘膜、腺体分泌液中主要Ab-发挥粘膜局部免疫作用 IgM1.分子量最大IgA两种形式存在 34IgD1.铰链区最长、半寿期较短（3天）2.mIgD是成熟B细胞的BCRIgE1血清含量最低 2亲细胞性强3介导型超敏反应4抗寄生虫感染IgD1.铰链区最长、半寿期较短（3天）IgE1血清含35第五节第五节Ig基因超家族基因超家族凡有与凡有与Ig结构（独特折叠结构）结构（独特折叠结构）相似，遗传基因同源的蛋白质分子相似，遗传基因同源的蛋白质分子,统称为统称为Ig超家族超家族(immunoglobulinsuperfamily,IgSF)。编码编码IgSF的基因的基因称为称为Ig基因超家族。基因超家族。IgSF种类繁多、分布广泛、功能各异。种类繁多、分布广泛、功能各异。如：Ig、MHC分子、分子、Ag受体、某些受体、某些CD分子、黏附分子、分子、黏附分子、IgFcR、CKR等等第五节 Ig基因超家族 凡有与Ig结构（36一代一代Ab(pAb)Ab(pAb)：人工免疫技术制备人工免疫技术制备 二代二代Ab(mAb)Ab(mAb)：杂交瘤技术制备杂交瘤技术制备三代三代Ab(Ab(基因工程基因工程Ab)Ab)：分子生物学技术制备分子生物学技术制备第六节第六节人工人工制备制备Ab技术技术一代Ab(pAb)：人工免疫技术制备 第六节 人37人工抗体（人工抗体（Ab）技术）技术(1)(2)(1)+调取mAb基因基因改造改造基因转染细胞表达Geneticengineeringantibody(3)人工抗体（Ab）技术(1)(2)(1)+调取mAb基因基因改38一一.多克隆抗体多克隆抗体(Polyclonalantibody)1.概念概念给动物接种抗原所获得的免疫血清给动物接种抗原所获得的免疫血清或抗血清是多种抗体的混合物或抗血清是多种抗体的混合物,它是由多它是由多种抗原决定簇刺激多株种抗原决定簇刺激多株B细胞增殖分化所细胞增殖分化所产生的产生的,称为多克隆抗体称为多克隆抗体.免疫血清免疫血清抗原抗原获得获得接种接种1243B1B2B3B4(含Ab1,2,3,4等)一.多克隆抗体(Polyclonal antibod39 2.多克隆抗体的应用多克隆抗体的应用免疫学诊断免疫学诊断被动免疫治疗和紧急预防被动免疫治疗和紧急预防3.存在问题存在问题特异性差特异性差,用于免疫学检测容易出现交叉反用于免疫学检测容易出现交叉反应应 异质性问题性问题,容易出现过敏容易出现过敏 40二二.单克隆抗体单克隆抗体(Monoclonalantibody,McAb)1.概念概念:由识别一种Ag表位的B细胞克隆产生的同源性Ab，称mAb。可由杂交瘤技术生产。1975年，Kohler和Milstein杂交瘤技术的建立,使抗体技术得到了广泛的应用和发展-细胞工程产生的鼠源单克隆抗体 Georeges KohlerGeoreges KohlerCesar MilsteCesar Milste二.单克隆抗体(Monoclonal antibody,41基本原理基本原理致敏的B淋巴细胞能分泌特异性抗体，但这些细胞不能在体外存活。骨髓瘤细胞可在体外大量繁殖，但不能分泌特异性的抗体.将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合，则融合的杂交瘤细胞既具有肿瘤细胞易繁殖的特性，又具有B淋巴细胞能分泌特异性抗体的能力。克隆化的杂交瘤细胞能够分泌针对单一抗原决定簇的单克隆抗体。基本原理致敏的B淋巴细胞能分泌特异性抗体，但这些细胞不能在体422.B细胞杂交瘤的类型细胞杂交瘤的类型骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞B细胞小鼠小鼠-小鼠小鼠大鼠大鼠-大鼠大鼠小鼠小鼠-人人人人-人人 2.B细胞杂交瘤的类型骨髓瘤细胞 B细胞433.杂交瘤技术流程杂交瘤技术流程阳性克隆筛选阳性克隆筛选阳性克隆阳性克隆阳性克隆阳性克隆Ab检测鉴定检测鉴定Ag免疫免疫小鼠小鼠脾细胞脾细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞PEG融合杂交瘤细胞存活杂交瘤细胞存活死亡死亡死亡死亡未融合的脾细胞融合的杂交瘤细胞融合的杂交瘤细胞未融合的瘤细胞融合结果融合结果接种小鼠接种小鼠腹腔制备腹腔制备单抗单抗扩增培养扩增培养制备单抗制备单抗HAT选择培养冻冻存存 3.杂交瘤技术流程阳性克隆筛选阳性克隆阳性克隆Ab检测鉴44(2)细胞融合细胞融合融合后细胞的类型:未融合的脾细胞 杂交瘤细胞 未融合的瘤细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞PEG脾细胞脾细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞融合Ag免疫免疫小鼠小鼠(2)细胞融合融合后细胞的类型:杂交瘤细胞PEG脾细胞骨454.单克隆抗体的特性单克隆抗体的特性结构均一、型别相结构均一、型别相纯度高、特异性强纯度高、特异性强效价高、可体外连续生产、效价高、可体外连续生产、诊断上诊断上-避免交叉反应避免交叉反应治疗上治疗上-制备生物导弹制备生物导弹4.单克隆抗体的特性 结构均一、型别相465.单克隆抗体在医学上的应用单克隆抗体在医学上的应用用作诊断试剂用作诊断试剂 1)检测细胞表面分子，区分不同分化 阶段的细胞，如鉴别淋巴细胞亚群。2)鉴定病原体，准确诊断传染病。3)用于各种肿瘤的诊断和分型 4)各种细胞因子的含量测定 5)用于测定体内激素含量，判 断内 分泌的功能状态 5.单克隆抗体在医学上的应用用作诊断试剂47用作研究工具用作研究工具纯化抗原 分析和探查抗原结构 分析抗原决定簇分子的功能用于疾病的治疗用于疾病的治疗 抗T细胞单抗，用于移植排斥反应的防治 抗细胞因子单抗用于自身免疫性疾病的治疗 抗肿瘤单抗用于肿瘤的生物导向治疗用作研究工具48异种抗体反应异种抗体反应鼠源性单抗用于人体，抗鼠源性单抗用于人体，抗-单抗的产生单抗的产生.导致异源性蛋白超敏反应导致异源性蛋白超敏反应.单抗体用于免疫治疗存在的问题单抗体用于免疫治疗存在的问题异种抗体反应单抗体用于免疫治疗存在的问题49三三.基因工程抗体基因工程抗体(Geneticengineeringantibody)概念：概念：根据研究者的意图，采用基因工程方法，在根据研究者的意图，采用基因工程方法，在基因水平，对免疫球蛋白基因进行切割、拼接基因水平，对免疫球蛋白基因进行切割、拼接或修饰后构建成抗体基因载体或修饰后构建成抗体基因载体,导入受体细胞进导入受体细胞进行表达，产生新型抗体。行表达，产生新型抗体。三.基因工程抗体(Genetic engineerin50基因工程抗体类型基因工程抗体类型主要包括主要包括嵌合抗体（嵌合抗体（chimericantibody）改型抗体（改型抗体（reshapedantibdy）小分子抗体小分子抗体(minomoleculayAb)包括包括:Fab片段Ab Fv抗体及 单链抗体（Single chain Fv antibody,scFv）双链抗体（Diabody）双价抗体或双特异性抗体（bispecific antibody）重组重组Ab-免疫毒素免疫毒素等等基因工程抗体类型主要包括 51(一一)改造鼠源性抗体改造鼠源性抗体1、嵌合抗体、嵌合抗体(chimericantibody)从杂交瘤细胞分离出功能性从杂交瘤细胞分离出功能性Ig可变区可变区(V)基基因，与人因，与人Ig恒定区恒定区(C)基因连接，插入适当表达基因连接，插入适当表达载体，转染宿主细胞，表达人载体，转染宿主细胞，表达人-鼠嵌合抗体。鼠嵌合抗体。(一)改造鼠源性抗体1、嵌合抗体(chimeric ant52嵌合抗体嵌合抗体免疫球蛋白基因载体的构建H链嵌合载体L链嵌合载体共转染细胞共转染细胞抗体分泌细胞抗体分泌细胞 Pr鼠鼠VH人人CHPr鼠鼠VL人人CL启动子启动子1984（Mo rrison）鼠VL人CL人CH鼠VH鼠VL鼠源鼠源McAb人人Ig V区基因区基因-C区基因区基因嵌合体嵌合体嵌合抗体免疫球蛋白H链嵌合载体L链嵌合载体共转染细胞抗体分泌53嵌合抗体嵌合抗体特点：特点：1）保留鼠单抗特异性 2）降低对人体免疫原性3）体内半衰期延期4）有更强活性5）可更换Ig类、型、亚型6）体外传代稳定7）产量高、商业价值高抗乳抗乳Ca抗肺抗肺Ca抗肺抗肺Ca抗结肠抗结肠Ca抗抗ECA抗抗HBsAg抗抗TCR-、抗乙恼抗乙恼V等等等等产品产品嵌合抗体特点：1）保留鼠单抗特异性 抗乳Ca产品542、改型抗体改型抗体（reshapedAb）或）或人源化抗体人源化抗体(humanizedAb)用用CDR移植技术，将人-鼠V区IgCDR置换，保留人FR,产生的抗体，亦称为CDR移植抗体。即改型抗体或人源化抗改型抗体或人源化抗体。体。改型抗体对人体免疫原性比嵌合抗体显著减弱。鼠单克隆抗体 人抗体 人源化抗体（改型抗体）CDR序列 CDR序列 2、改型抗体（reshaped Ab）或人源化抗体 55免疫球蛋白课件56特点：特点：1）最大限度克服鼠源单抗在 人体的免疫原 2）应用价值高如：治疗白血病缺点：缺点：技术难度大 特点：573、小分子抗体小分子抗体 能与抗原结合的抗体小分子片段称为小分子抗体。包括Fab、Fv及单链抗体（Sc Fv）、双特异性抗体、单区抗体（H链V区单链）等。优点优点:分子量小，免疫原性弱,渗透力强。3、小分子抗体 能与抗原结合的抗体小分58(1)Fab片段抗体：片段抗体：Fab片段由H链VH-CH1段和完整L链通过二硫键形成的异二聚体，仅含一个抗原结合位点。(用木瓜水解酶消化抗体IgG可获得2个Fab片段)。(1)Fab片段抗体：Fab片段由H链VH-CH1段59免疫球蛋白免疫球蛋白基因载体的构建基因载体的构建H H链表达载体链表达载体L L链表达载体链表达载体共转染细胞共转染细胞抗体分泌细胞抗体分泌细胞PrVHCH1PrVLCLVHVHVLVLCL -S-S-CH1CH1Fab 抗体分子的制备免疫球蛋白H链表达载体L链表达载体共转染细胞抗体分泌细胞Pr60(2)单域抗体单域抗体(singledomainantibody)仅有VH或VL单一功能结构域组成，为单体Ab分子1/12。VHVL仅有VH-CH1段组成，为单体Ab分子1/6。(3)Fv片段片段VHCH1(2)单域抗体(single domain antibody61用适当的接头蛋白基因将用适当的接头蛋白基因将L链和链和H链的链的V区基因区基因连接起来，连接起来，转染表达使之形成单一的多肽链，称使之形成单一的多肽链，称为单链抗体（为单链抗体（singlechainFv,ScFv）。完整完整Ab分分子子1/6。（4）单链抗体单链抗体(singlechainantibody)优点优点:分子量小，免疫原性弱,渗透力强。缺点缺点:是无抗体C区，不能介导抗体的其它生物学效应。用途用途:可用于肿瘤的药物导向治疗 中和毒素治疗 肿瘤的影像分布诊断 制备诊断用蛋白生物芯片VHVL 用适当的接头蛋白基因将L链和H链的V区基因连625、最小识别单位、最小识别单位(minimalrecognitionunits,MRU)仅有单个CDR构成，分子量约为完整Ab分子的1%。6、双价小分子抗体、双价小分子抗体将连接将连接ScFv的接头蛋白缩短的接头蛋白缩短VHVL5、最小识别单位(minimal recognition u637、双特异性抗体、双特异性抗体(bispecificantibody,BsAb)BsAb也称双功能抗体或杂交抗体，为非天然抗体。其两个抗原结合部位具有不同的特异性，因此，化学结构上虽是双价的，结合抗原的功能却是单价的。BsAb用途：用途：由于其双特异性，它可以同时与两种抗原发生发应并使之交联，因而可介导标记物与靶抗原结合，或使某种效应因子定位于靶细胞，在介导肿瘤的细胞杀伤中尤为有用。7、双特异性抗体 (bispecific an64BsAb制备方法1)化学交联BsAb BsAb制备始于化学交联。分别分离纯化两种亲本单抗,采用还原剂使其解链,获得单价抗体。之后采用异双功能交联剂,把两种具有不同抗原特异性的单价抗体或其片段交联起来。2)细胞工程BsAb 通过细胞融合的方法制备BsAb。可将分泌单抗的杂交瘤与经免疫的脾细胞融合，或使两种分泌不同特异性单抗的杂交瘤彼此融合。3)基因工程基因工程BsAb 多采用抗体分子片段，如Fab、Fv或ScFv，经基因操作修饰后，或体外组装为BsAb，或直接表达分泌型的BsAb。BsAb制备方法1)化学交联BsAb65BsAb作用原理作用原理BsAb作用原理66BsAb介导的杀伤作用机制介导的杀伤作用机制（a),BsAb桥连效应细胞和靶细胞；桥连效应细胞和靶细胞；(b),连接的触发分子启动细连接的触发分子启动细胞毒反应；胞毒反应；(c),效应细胞对靶细胞产生致死性杀伤反应。效应细胞对靶细胞产生致死性杀伤反应。抗抗HER2/neu抗抗CD16BsAbBsAbCD16HER2/neuNK细胞细胞肿瘤细胞肿瘤细胞BsAb介导的杀伤作用机制抗HER2/neu抗CD16 B67（二）噬菌体抗体（二）噬菌体抗体(phageantibody)将体外克隆的抗体基因片将体外克隆的抗体基因片段插入噬菌体载体，转染相段插入噬菌体载体，转染相应细菌进行表达，然后用抗应细菌进行表达，然后用抗原筛选即可获得特异的单克原筛选即可获得特异的单克隆噬菌体抗体。利用这一技隆噬菌体抗体。利用这一技术可以得到完全人源性的抗术可以得到完全人源性的抗体。体。（二）噬菌体抗体(phage antibody)68(三三)胞内抗体胞内抗体（intrabody）指借助基因工程手段，获得仅在细胞内表达并作用于胞内靶分子的抗体或其某一抗体片断（多为ScFv)。制备原理：制备原理：将抗体片段基因连接特定细胞器的定位序列，编码出的ScFv被引导进入特定细胞部位。通常是在ScFv的N段连接引导进入特定细胞部位的定位信号肽，在C段连接滞留信号肽，使ScFv抗体滞留在相应细胞器中特异性识别某一基因产物发挥其作用，干扰该基因产物的生物活性。(三)胞内抗体（intrabody）指借助基69(四四)产生嵌合抗体的小鼠产生嵌合抗体的小鼠和产生人抗体的小鼠和产生人抗体的小鼠1、双特异性抗体（、双特异性抗体（BsAb）2、抗原化抗体、抗原化抗体(antigenizedantibody)3、Ab-融合蛋白和免疫毒素融合蛋白和免疫毒素(immunotoxin)4、催化抗体催化抗体(catalyticantibody)转基因鼠转基因鼠（自修了解）（自修了解）（五）基因工程抗体的衍生技术（五）基因工程抗体的衍生技术(四)产生嵌合抗体的小鼠 和产生人抗体的小鼠1、70Ab-融合蛋白融合蛋白抗肿瘤单抗基因抗肿瘤单抗基因-毒素基因毒素基因抗纤维蛋白抗纤维蛋白纤维蛋白纤维蛋白Fab段段基基因因-溶溶酶酶基因基因Ab-酶酶融合蛋白融合蛋白溶血栓治疗溶血栓治疗Ab-毒素毒素融合蛋白融合蛋白肿瘤治疗肿瘤治疗 Ab-融合蛋白抗肿瘤单抗基因-毒素基因 71借借Ab特性提特性提高高Ab或药物或药物的效应功能的效应功能偶联细胞毒物质偶联细胞毒物质抗体抗体Fc突变突变（构建补体位点）抗体融合蛋白抗体融合蛋白细胞内抗体细胞内抗体双特异性抗体双特异性抗体抗体药物应用抗体药物应用借Ab特性提偶联细胞毒物质抗体Fc突变抗体融合蛋白细胞内抗体72抗体药物的作用机理抗体药物的作用机理直接效应直接效应诱导凋亡诱导凋亡抑制增殖抑制增殖阻断生长因子或生长因子受体阻断生长因子或生长因子受体干扰血管生成干扰血管生成间接效应间接效应依赖补体的细胞毒（依赖补体的细胞毒（CDC）依赖抗体的细胞毒（依赖抗体的细胞毒（ADCC)作为毒素、放射性同位素和细胞毒药物的载体作为毒素、放射性同位素和细胞毒药物的载体形成抗独特型抗体形成抗独特型抗体通过双特异性抗体靶向效应细胞通过双特异性抗体靶向效应细胞抗体药物的作用机理直接效应 诱导凋亡73抗体偶联细胞毒物质抗体偶联细胞毒物质抗体偶联细胞毒物质74Ab-CKs融合蛋白融合蛋白Ab-CKs融合蛋白75抗体名称抗体种类靶向抗原适应症批准日期OKT3鼠单抗CD3移植排斥1986Panorex鼠单抗17-1A大肠癌1995（德国）ReoPr o人-鼠嵌合Fab血小板受体ba冠心病1994Zenapax人源化抗体CD25移植排斥1997Rituxan人-鼠嵌合抗体CD20淋巴瘤1997Simulect人-鼠嵌合抗体CD25移植排斥1998Remicade人-鼠嵌合抗体TNF-炎症性肠病类风湿关节炎19981999Herceptin人源化抗体HER-2乳腺癌1998Synagis人源化抗体RSV F蛋白RSV感染1998Thymogloblin兔多抗移植排斥1998Mylotarg人源化抗体化疗药物交联物CD33淋巴瘤2000Campath人源化抗体CD52淋巴瘤2001已批准上市的治疗性单抗已批准上市的治疗性单抗抗体名称抗体种类靶向抗原适应症批准日期OKT3鼠单抗 CD76谢 谢 大 家Thank you77