一文了解常用抗体人源化方法【卡梅德生物】

随着生物技术的迅猛发展，抗体作为一种重要的治疗工具，在抗肿瘤、抗感染、免疫调节等方面显示出广阔的应用前景。大多数治疗性抗体都是源自小鼠，但由于小鼠抗体与人类免疫系统的差异，可能引发免疫反应，影响疗效，甚至导致不良反应。因此，抗体人源化成为提高抗体安全性、改善药效的关键技术之一。本文将介绍几种常用的抗体人源化方法，并探讨其优缺点。

1. 抗体人源化概述

抗体人源化是指通过基因工程技术将小鼠抗体的抗原结合部位（即Fab区域）替换为人源抗体的框架结构，从而使抗体具有较高的亲和力、特异性和低免疫原性。人源化抗体不仅能减少引发免疫反应的风险，还能提高治疗效果，增加药物的市场应用潜力。

2. 常用的抗体人源化方法

2.1 免疫库人源化法

免疫库人源化法是通过从免疫小鼠体内获取抗体基因序列，并将这些基因序列移植到人类基因背景中，形成新的抗体。该方法的核心是选择合适的小鼠株，利用免疫刺激诱导小鼠体内产生针对特定抗原的抗体。然后，通过PCR扩增和克隆技术获得抗体重链和轻链基因，进一步进行人源化处理。

优点：

- 通过免疫小鼠获得的抗体序列具有较高的亲和力和特异性。

- 易于在小鼠体内产生多种类型的抗体。

缺点：

- 小鼠免疫系统与人类免疫系统存在差异，可能导致免疫反应或耐药性。

2.2 基因工程法

基因工程法是将抗体的可变区（VH和VL）与人类免疫球蛋白框架区域（FR）结合。具体操作过程中，研究人员通过序列分析小鼠抗体的可变区，选择具有较高亲和力和特异性的区域，结合人类免疫球蛋白的常规框架序列，从而构建出一个人源化的抗体基因。这一方法通过引入大量的突变，逐步优化抗体的亲和力和稳定性。

优点：

- 能够保留原有抗体的亲和性和特异性。

- 提高了抗体的稳定性和药代动力学特性。

缺点：

- 操作过程复杂，需要较高的技术要求。

- 可能导致抗体结构不稳定，影响表达水平。

2.3 错配人源化法

错配人源化法是一种较为常见且简单的抗体人源化策略。在这种方法中，研究人员通过将小鼠抗体的重链和轻链与人类抗体的框架区域结合，但不完全替换所有的氨基酸，而是只选择性地替换小鼠抗体中导致免疫反应的部分区域。例如，保留鼠源抗体的恒定区（Fc区），而替换其可变区（VH和VL）。这种方法通过错配的方式减少免疫原性。

优点：

- 方法简单，成本较低。

- 在保持较高亲和性的同时，减少免疫原性。

缺点：

- 可能会对抗体的稳定性和功能产生影响。

- 需要对抗体进行进一步优化。

2.4 互补决定区（CDR）人源化法

互补决定区（CDR）人源化法是目前应用最广泛的抗体人源化技术之一。CDR是抗体与抗原结合的关键部分，约占抗体与抗原结合的亲和力和特异性的70%-80%。该方法的基本原理是通过将小鼠抗体的CDR区域替换成人类抗体的CDR区域，保留小鼠抗体的其他部分，如框架区（FR）。通过这种方式，既可以保留抗体的亲和性和特异性，又能减少免疫原性。

优点：

- 保持了抗体的高亲和力和特异性。

- 可以显著降低免疫原性，增强治疗效果。

缺点：

- 可能会对抗体的稳定性产生一定影响。

- 需要大量的实验验证和优化。

3. 抗体人源化技术的挑战与前景

尽管抗体人源化技术已经取得了显著进展，但仍然面临许多挑战。首先，抗体的稳定性和功能是人源化过程中需要重点考虑的问题。通过改变抗体结构以提高亲和力和特异性，可能会影响其折叠稳定性和药代动力学特性。其次，抗体人源化后可能会引入免疫逃逸变异，影响抗体与靶点的结合，进而影响疗效。最后，抗体的生产成本仍然是一个重要的制约因素。

未来，随着单细胞测序技术、深度学习算法和CRISPR/Cas9等基因编辑技术的发展，抗体人源化技术将趋于更加精确和高效。新的技术可能会克服目前存在的问题，使得抗体的开发更加快速、可靠、低成本。

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参考文献

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