第十九章抗体药物制备工艺
19.1 概述 19.2 鼠源单克隆抗体的制备 19.3 基因工程抗体
第六章抗体工程制药
19.1 概 述
19.1.1 抗体与抗原
➢抗体（antibody，Ab）： 指能与相应抗原 特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。
➢免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）:具有 抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白
Ab
生物学功能上的概念
Ig
化学结构上的概念
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抗体的发现
❖ 德国学者Behring和日本学者北里于1890年在 Koch研究所应用白喉外毒素给动物免疫，发现在其 血清中有一种能中和外毒素的物质，称为抗毒素。
❖ 将这种免疫血清转移给正常动物也有中和外毒素的 作用。这种被动免疫法很快应用于临床治疗。
种（α）球蛋白、乙种（ β ）球蛋白、丙种（ γ ）球蛋白，并
证明抗体活性主要存在于丙种球蛋白组分。 获取多抗的主要途径是动物免疫血清、恢复期病人血清 或免疫接种人群 优点：作用全面，具有抗体的各种功能；来源广泛，制 备容易 缺点：特异性不高，易发生交叉反应，从而限制了其应 用段即可结晶片段（fragment
cry-stallizable），相当于IgG的
CH2和CH3结构域，无抗原结合活性， 是Ig与效应分子或细胞相互作用的部
位
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❖胃蛋白酶水解片段
作用于铰链区二硫键所连接的 两条重链的近C-端，水解后可 获得一个F(ab')2片段和一些小片 段pFc'
❖包括鼠源抗体的人源化，人鼠嵌合抗体，改型抗体， 小分子抗体和完全人源抗体。
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抗原決定基
● 一个抗原分子上可能有数个抗原決定基 ● 每個 抗原決定基 至少誘生一種專一性抗体
● 蛋白质性 抗原決第定六章抗基体工含程制药有六个以上氨基酸
19.1.2 抗体分子的结构与功能
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❖ 免疫球蛋白的基本结构
重链（heavy chain，H）
❖由450～550个氨基酸残基组成， 分子量50～75 kDa根据其重链 稳定区的分子结构和抗原特异 性的不同，分为五类：IgG、 IgA、IgM、IgD、IgE，其重 链分别为：γ、α、μ、δ、ε
F(ab')2片段由两个Fab及铰链区 组成，是双价抗体片段，可同时 结合两个抗原表位，可发生凝集 反应和沉淀反应
F(ab')2片段保留了结合相应抗 原的生物学活性，又避免了Fc 片段免疫原性可能引起的副作用， 广泛用作生物制品
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（3）基因工程抗体
❖利用基因工程方法对鼠源全抗体的基因进行重组缺失 修饰改型等，在原核微生物昆虫细胞和哺乳动物细胞 中表达，获得抗体。
结合抗原的Y形臂之间的距 离，有利于两臂同时结合两 个不同的抗原表位 ❖易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶 等水解，产生不同的水解片 段
第六章抗体工程制药
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19.1.3抗体制备发展历程
（1）多克隆抗体
➢1890年，Behring和北里柴三郎发现白喉抗毒素
➢1937年， Tiselius等人用电泳法将血清蛋白分为白蛋白、甲
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❖ 免疫球蛋白的基本结构
轻链（light chain，L）
❖由214个氨基酸残基构成，分 子量约25 kDa
❖轻链有 链和 链两种，一个
天然Ig分子上两条轻链的型别 总是相同的，但同一个体内可
存在分别带有 链和 链的抗
体分子，其比例具有种属特异 性
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可变区（variable region，V区）
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恒定区（constant region，C区）
❖靠近C-端氨基酸序列相对稳定的区
域 ❖重链和轻链的C区分别称为CH和CL ❖分别占重链和轻链的3/4和1/2 ❖不同型Ig的CL长度基本一致，但不
同类Ig CH的长度不一
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Ig的结构域
❖两条重链和轻链均可折叠成 数个球形结构域，每个结构 域约由110个氨基酸残基构 成
❖二级结构由反向平行的两个
-片层（-sheet）组成，两 个-片中心的两个Cys由一
个链内二硫键垂直连接，形
成“-桶状（-barrel）”结构，
这种折叠方式称为“免疫球 蛋白折叠（immunoglobulin folding）”
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铰链区（hinge region）
❖位于CH1与CH2之间 ❖含有丰富的Pro ❖易伸展、弯曲，能改变两个
❖轻链和重链中靠近N-端氨基酸序列 变化较大的区域
❖重链和轻链的V区分别称为VH和VL ❖分别占重链和轻链的1/4和1/2 ❖VH和VL各有3个区域的氨基酸组成和
排列顺序高度可变，称为高变区 （HVR）或互补决定区（CDR）， 共同组成Ig的抗原结合部位 ❖在V区中CDR之外的区域氨基酸组成 和序列相对不变，称为骨架区（FR）
❖ Behring于1891年应用来自动物的免疫血清成功地 治疗了一个白喉患者，这是第一个被动免疫治疗的 病例。
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诺贝尔奖得主：德国科学家贝林
❖ 德国的细菌学家埃米 尔·冯·贝林(Emil von Behring 18541917) 。1901年因其 研究抗毒素血清，尤其 在运用血清治疗防治白 喉和破伤风等病症方面 的贡献被授予诺贝尔医 学奖。
（2）单克隆抗体
❖ McAb是将抗体产生细胞与具有无限增殖能力的骨 髓瘤细胞融合，通过有限稀释法及克隆化使杂交瘤 细胞成为纯一的单克隆细胞系而产生的。由于这种 抗体是针对一个抗原决定族的抗体，又是单一的B 淋巴细胞克隆产生的，故称为单克隆抗体。
➢ 1975年，Köhler and Milstein等首次利用B淋巴细胞 杂交瘤技术制备出 McAb. 在临床上主要用于诊断和 治疗。
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❖木瓜蛋白酶水解片段
水解部位是Ig铰链区二硫键连接的两
条重链在近N-端，可将Ig裂解为两个
完全相同的Fab片段和一个Fc片段
Fab片段即抗原结合片段（fragment antigen binding），由一条完整的 轻链和重链的VH和CH1结构域组成，为 单价抗体片段，可与抗体结合，但不