浅析单克隆抗体药物研发中的抗原种类及制备

在单克隆抗体药物研发流程中,肿瘤靶点发现和选择之后,接下来是要进行抗原制备阶段了。抗原的制备在单克隆抗体药物研发流程中属于至关重要的一个环节,抗原制备得不好,有可能得不到抗体,没有实验结果。一个良好的抗原分子量要足够大、外源性强、可降解性好且结构要尽量复杂。

单克隆抗体技术又被称为肿瘤“生物导弹”,是能直接导向肿瘤的药物。单抗抗肿瘤药物以其良好的临床效果和极佳的生物靶向性,稳居抗肿瘤药物的前列,该药物研发流程一般包括发现和选择肿瘤靶点、抗原制备、抗体制备、抗肿瘤单克隆抗体功能鉴定等环节。其中抗原制备处于单抗药物研发流程中的关键一环。药品研发是一项非常伟大的工作,对人类健康的影响非常大,所以其流程也是相对较复杂。美迪西生物医药是一家临床前医药研发外包服务公司,提供新药研发外包服务。

1、单抗药物抗原种类

根据特异性的不同,肿瘤抗原可以分为肿瘤特异性抗原和肿瘤相关抗原。

(1)肿瘤特异性抗原

指肿瘤细胞所特有,不存在于正常组织、细胞上的抗原,大多为癌基因或抑癌基因的突变产物。通过MHC-I分子递呈于肿瘤细胞表面,能够被CT8+T特异性识别和结合。TSA目前的重要应用是肿瘤的CAR-T疗法.

(2)肿瘤相关抗原

肿瘤相关性抗原(TAA)指并非肿瘤细胞所特有,也可存在于正常组织、细胞,特别是胚胎组织上的抗原,但在肿瘤细胞上表达明显增高。

根据抗原种类的不同,可分为天然蛋白质抗原、基因重组抗原、合成性抗原和小分子半抗原。

(1)天然蛋白质抗原

由于天然的蛋白存在修饰,而且结构比较复杂(除了线性表位还有结构表位),因此天然的蛋白质是很好的抗原。但是天然的蛋白很难达到较高的纯度,这给免疫和后面的纯化带来了不少麻烦,而且只适合在机体细胞内表达量比较高的蛋白。

(2)基因重组抗原

相对于天然蛋白来说,重组蛋白比较容易获得得较高的纯度,而且鉴定也比较方便,整个生产过程更容易掌握。值得注意的是重组蛋白为了纯化的方便,通常需要带一段标签,在免疫中动物体通常会产生这些标签的抗体,在后面的纯化过程中需要去掉这些标签的抗体。

(3)合成性抗原

合成抗原将氨基酸按一定顺序聚合成大分子多肽,使其具有,亦称合成多肽抗原。因其结构是已知的,故多用于蛋白质构型与抗原特性的关系和抗原抗体反应机理的研究,也可用以制备合成肽疫苗。

(4)小分子半抗原

大多数药物、毒素、环境污染物分子质量小于1000u(≈Da),属于仅有反应原性而无免疫原性的半抗原。如多肽、大多数的多糖、甾族激素、脂肪胺、类脂质、核苷、某些小分子量的药物等。这些小分子本身没有免疫原性,当与载体结合后形成大分子,可以获得免疫原性。

2、单克隆抗体药物抗原制备方法

就抗体制备而言,天然抗原的效果最好,运用反复冻融法、超声破碎法等直接从肿瘤标本中分离抗原;基因重组抗原是指将目的基因插入载体,在原核或真核系统中表达,获得相应抗原;合成性抗原是根据蛋白的氨基酸序列,通过抗原表位分析找到抗原性好的多肽片段,通过固相合成制备抗原;小分子半抗原分子量较小,免疫原性较弱,必须与载体连接之后才能产生免疫应答反应。

制备出的抗原,根据性质可分为颗粒型抗原和可溶性抗原,可溶性抗原要添加佐剂增强免疫原性。颗粒性抗原如各种细胞、细菌、寄生虫等,大多用静脉内注射免疫法,较少加佐剂作皮内注射。蛋白质、糖蛋白、脂蛋白、酶、补体、细菌毒素、免疫球蛋白片段、核酸等皆为良好的可溶性抗原,免疫前常需纯化。

3、单克隆抗体药物的作用

(1)作为检验医学实验室的诊断试剂

单克隆抗体以其特异性强、纯度高、均一性好等优点,广泛应用于酶联免疫吸附试验、放射免疫分析、免疫组化和流式细胞仪等技术。并且单克隆抗体的应用,很大程度上促进了商品化试剂盒的发展。

(2)蛋白质的提纯

单克隆抗体是亲和层析中重要的配体。将单克隆抗体吸附在一个惰性的固相基质上,并制备成层析柱。当样品流经层析柱时,待分离的抗原可与固相的单克隆抗体发生特异性结合,其余成分不能与之结合。将层析柱充分洗脱后,改变洗脱液的离子强度或pH,欲分离的抗原与抗体解离,收集洗脱液便可得到欲纯化的抗原。

(3)肿瘤的导向治疗和放射免疫显像技术

将针对某一肿瘤抗原的单克隆抗体与化疗药物或放疗物质连接,利用单克隆抗体的导向作用,将药物或放疗物质携带至靶器官,直接杀伤靶细胞,称为肿瘤导向治疗。另外,将放射性标记物与单克隆抗体连接,注入患者体内可进行放射免疫显像,协助肿瘤的诊断。