發(fā)布日期：2017-07-06
隨著引領(lǐng)第二次生物醫(yī)藥產(chǎn)品浪潮的“單克隆抗體”的出現(xiàn)，抗體圈的一切正在慢慢改變……，在抗體工程藥物中，腫瘤抗體藥物更是異軍突起，獨占一半天下，單克隆抗體藥物以其獨特的作用機制及高效性，在抗惡性腫瘤的治療中發(fā)揮了不可估量的重要作用。目前，單克隆抗體已廣泛應(yīng)用于腫瘤的臨床治療，本文主要從抗體藥物的發(fā)展、面臨的挑戰(zhàn)以及如何解決等方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
抗體藥物的前世今生
和各種重大革命性技術(shù)的發(fā)展一樣，抗體的研究也是經(jīng)歷了漫長歲月。直到Kohler和Milstein在1975年創(chuàng)建了淋巴細(xì)胞的雜交瘤技術(shù)并獲得了專一識別抗原位并與之特異結(jié)合的單克隆抗體，才受到了相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者們的高度重視。兩位科學(xué)家因此被授予1984年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
Kohler（右）和Milstein（左）（圖片來源 australiandoctor.com.au）
然而，由于通過雜交瘤技術(shù)制備的單克隆抗體是鼠源性的，應(yīng)用于人體不可避免地引起人抗鼠抗體（HAMA）反應(yīng)，限制了單克隆抗體的臨床應(yīng)用。
為了克服這種缺陷，20世紀(jì)80年代中期研究者們尋求以基因工程技術(shù)對鼠源性單克隆抗體進(jìn)行改造，嘗試對其人源化處理。如將鼠源抗體可變區(qū)與人抗體恒定區(qū)拼接而形成嵌合抗體或?qū)⑹罂贵w可變區(qū)的互補決定區(qū)(CDR區(qū))與人的抗體的互補決定區(qū)互換構(gòu)成人源化抗體等。
以上抗體技術(shù)的建立，基本解決了抗體藥物異源性的問題，促進(jìn)了抗體藥物的廣泛應(yīng)用。迄今美國FDA已經(jīng)批準(zhǔn)上市了幾十種治療性抗體藥物，抗體產(chǎn)業(yè)增長迅猛，產(chǎn)生了巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。目前國內(nèi)外處于臨床前、臨床研究的各類生物技術(shù)藥物中也以抗體類制品最多，其中則以抗腫瘤抗體藥物最多。
這其中除了單抗之外，新型抗體的開發(fā)也各施所長，其中包括雙特異性抗體以及抗體偶聯(lián)藥物（ADC）。就開發(fā)熱點而言，當(dāng)然要數(shù)PD-1/PD-L1單抗、ADC藥物、以及雙特異性抗體了。目前，全球抗體藥物產(chǎn)業(yè)已經(jīng)步入了強勁發(fā)展的時代，與此同時，抗體技術(shù)的發(fā)展也面臨著諸多挑戰(zhàn)。無論是在抗體靶標(biāo)和新抗體基因發(fā)現(xiàn)，還是在新抗體藥物的研發(fā)和產(chǎn)品種類等方面，很多問題都亟待解決。在此，小編做了詳細(xì)的總結(jié)。主要分為以下幾個方面。
篩選腫瘤治療新靶點
與傳統(tǒng)的小分子藥物相比，抗體的靶點數(shù)量相對要少的很多。這主要首先由于抗體本身的性質(zhì)。一般來說，抗體分子的分子量較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，絕大多數(shù)抗體只能對位于細(xì)胞膜表面及分泌出來的分子發(fā)揮作用，而對于細(xì)胞內(nèi)的分子則很難產(chǎn)生功效。
針對不同靶標(biāo)的抗體（圖片來源 nature.com）
目前，在已經(jīng)批準(zhǔn)的抗體藥物中僅有27個靶標(biāo)。其中7個靶標(biāo)分別有兩個或兩個以上的抗體藥物，共計18個。其中5個靶標(biāo)（TNF、CD20、VEGF、HER2、EGFR）所對應(yīng)的抗體藥物多數(shù)為重磅炸彈藥物，共計10個。在2014-2017新上市的抗體中，幾個特殊靶點已引發(fā)重大波瀾，諸如CTLA-4、PD-1/PD-L1等都成了重磅炸彈的誕生地。其中以PD-1/PD-L1為靶點的抗體作為腫瘤免疫治療中的先鋒隊更是各個公司追逐的熱點。
多家國際巨頭公司已在該領(lǐng)域做了充足的準(zhǔn)備，包括輝瑞，安進(jìn)，賽諾菲，再生元、羅氏、諾華、禮來、阿斯利康等。該靶點也必然引起新一輪的腥風(fēng)血雨。但總體來說，抗體靶標(biāo)十分有限，所以說，在研發(fā)的候選抗體藥物中，新靶點和新適應(yīng)證抗體是藥物研發(fā)團(tuán)隊首要追求的目標(biāo)；其次是老靶點的深度開發(fā)。
降低抗體的免疫原性
最早通過雜交瘤技術(shù)制備的鼠源性單克隆抗體，應(yīng)用于人體會不可避免地引起人抗鼠抗體（HAMA）反應(yīng)。隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，研究人員開始對鼠源性單克隆抗體進(jìn)行改造，嘗試對其人源化處理以解決單克隆抗體的這種缺陷?？煞譃榍逗峡贵w、人源化抗體或完全人抗體。試圖通過增加其可變區(qū)序列與人胚系基因的同源性來降低它們的預(yù)期免疫原性。
鼠源性到完全人源化抗體（圖片來源 circ.ahajournals.org）
嵌合抗體成功的例子包括羅氏公司的抗 CD20 抗體Rituxan，其用于治療B 淋巴瘤。它的抗淋巴瘤作用主要來自于補體作用、ADCC作用和誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。因為人鼠嵌合抗體僅僅消除了鼠源單抗的部分異源性，未經(jīng)改造的可變區(qū)的鼠源序列依然可以誘導(dǎo)人體產(chǎn)生HAMA反應(yīng)，因此對鼠源抗體可變區(qū)的進(jìn)一步進(jìn)行人源化改造是必然趨勢。
通過研究大量小鼠抗體可變區(qū)序列，截取可變區(qū)中與抗原直接接觸的序列與人抗體可變區(qū)的框架區(qū)嫁接,經(jīng)過親和力重塑，可在極大程度上保持親本抗體的特異性和親和力，同時在人鼠嵌合抗體的基礎(chǔ)上進(jìn)一步消除免疫原性和毒副作用。人源化抗體成功的例子包括羅氏的Herceptin，其用于治療HER-2過度表達(dá)的轉(zhuǎn)移性乳腺癌。
不容置疑，完全人源化抗體絕對是最理想抗體，其可以達(dá)到完全避免鼠源性單抗的種種缺點。目前主要通過抗體庫技術(shù)以及轉(zhuǎn)基因小鼠技術(shù)等方法來進(jìn)行生產(chǎn)。
新型抗體藥物
抗體偶聯(lián)藥物（ADC）、雙特異性抗體以及PD-1/PD-L1單抗絕對算的上是抗體圈的明星產(chǎn)品了。
ADC由單克隆抗體與有治療作用的小分子藥物兩部分構(gòu)成，借助抗體實現(xiàn)化學(xué)藥物對腫瘤組織的靶向遞送。ADC 在血液中穩(wěn)定性高，藥物分子不會脫落，因而毒副作用較小，但對腫瘤細(xì)胞的抑制作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于裸抗體。這種設(shè)計策略既可提高抗體藥物的殺傷能力，又提高小分子化學(xué)藥物的治療窗。
雙特異性抗體（圖片來源 chromacademy.com）
傳統(tǒng)抗體藥物通過封閉單一信號通路抑制腫瘤生長，臨床上易出現(xiàn)抗體藥物的耐藥性。所以雙特異性抗體（BsAb）應(yīng)運而生，其通過基因工程手段將兩個分別靶向不同抗原的抗體片段組合在一起，具有兩種抗原結(jié)合位點，可以發(fā)揮協(xié)同作用，進(jìn)而提高治療效果。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計能有效地改善抗體藥物在體內(nèi)的藥物代謝動力學(xué)過程，增強臨床治療效果。然而，設(shè)計出療效好、穩(wěn)定性高且利于生產(chǎn)的BsAb仍需深入研究。
除了ADC和BsAb之外，腫瘤免疫治療抗體藥物也是火的不行。近幾年，針對免疫檢驗點的PD-1/PD-L1單抗治療不斷在癌癥治療中取得突破性進(jìn)展，尤其在黑色素瘤、肺癌、腎癌及膀胱癌等多種腫瘤的治療中顯示出很好的療效，初步實現(xiàn)了利用免疫方法治療腫瘤的夢想。
抗體組技術(shù)和抗體組藥物
抗體組技術(shù)是在基因組學(xué)和蛋白組學(xué)基礎(chǔ)上，結(jié)合雜交瘤技術(shù)及基因工程抗體技術(shù)，經(jīng)過抗體靶標(biāo)高通量篩選、建立大規(guī)模抗體庫，最終走向應(yīng)用。相比傳統(tǒng)的單克隆抗體技術(shù)相比，抗體庫技術(shù)，具有庫容量大、可篩選種類多、更易獲得針對特定抗原表位的高活性單克隆抗體等無以替代的優(yōu)勢。同時抗體庫技術(shù)在篩選過程中，更為省時、省力、高效、經(jīng)濟(jì)。
抗體庫技術(shù)（圖片來源 axiomxinc.com）
目前抗體庫根據(jù)其宿主免疫狀態(tài)來說，主要分為天然庫和免疫庫兩大類。天然庫從理論上來說可以篩選獲得可與任何抗原特異結(jié)合的的抗體，同時人抗體庫可以直接產(chǎn)生全人的抗體V區(qū)基因，避免了后續(xù)的繁瑣的人源化過程，但這些天然抗體基因缺乏體內(nèi)的重排與突變過程，因而很難獲得高親和的抗體，所篩選的抗體往往需要進(jìn)一步的親和力成熟改造，而且同時篩選背景較高，針對特定抗原的抗體豐度低。
相比較而言，免疫庫中則含有大量針對該特定抗原的抗體，其篩選背景大大降低，并且這些抗體基因經(jīng)過在宿主體內(nèi)的成熟過程，往往具理想的親和力。
小鼠目前依然是最容易進(jìn)行免疫和其后續(xù)進(jìn)行基因工程操作的動物品種，然而通過小鼠抗體庫獲得的依然是鼠抗體V區(qū)基因，想使其安全用于臨床，還必須進(jìn)行后續(xù)的人源化改造。近兩年發(fā)展的全人抗體的轉(zhuǎn)基因小鼠技術(shù)，使得我們可以通過轉(zhuǎn)有全套人抗體基因的轉(zhuǎn)基因小鼠來制備人的免疫抗體庫，并從中直接篩選具有治療價值全人的抗體V區(qū)基因，無需人源化的改造。
國內(nèi)抗體藥物產(chǎn)業(yè)如何突破瓶頸
在全球抗體藥物產(chǎn)業(yè)強勁發(fā)展的浪潮中，國內(nèi)抗體藥物產(chǎn)業(yè)也已經(jīng)實現(xiàn)了從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化的跨越，抗體的產(chǎn)品逐漸增多，市場逐漸擴大。盡管我國抗體藥物產(chǎn)業(yè)近年來發(fā)展迅速，但國產(chǎn)抗體藥物的技術(shù)水平及市場占有率與國際先進(jìn)水平仍有較大差距。
中國抗體藥物上市以及原始創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā)都面臨著嚴(yán)重不足的問題。無論是已上市銷售的還是正在注冊研究的抗體藥物，國內(nèi)企業(yè)在抗體靶標(biāo)和新抗體基因發(fā)現(xiàn)、新抗體藥物創(chuàng)制、產(chǎn)品種類等諸多方面都亟待提升。
Custom mAb（圖片來源 Promab.com）
要實現(xiàn)抗體藥物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突破，應(yīng)該結(jié)合抗體藥物相關(guān)的產(chǎn)學(xué)研醫(yī)用現(xiàn)狀資源稟賦及醫(yī)療服務(wù)的需求，選定未來重點發(fā)展領(lǐng)域及其對應(yīng)的產(chǎn)品方向，重點支持和引導(dǎo)相關(guān)領(lǐng)域目標(biāo)性抗體藥物產(chǎn)品的開發(fā)。加強研發(fā)平臺建設(shè)、提升抗體藥物自主研發(fā)、CRO、CMO及產(chǎn)業(yè)化水平，達(dá)到與歐美先進(jìn)國家同步，打破國外醫(yī)藥巨頭對我國抗體藥物的市場壟斷，增強我國在國際抗體藥物領(lǐng)域的綜合競爭優(yōu)勢。
今天我們?yōu)榇蠹彝扑]一家有著多年豐富的抗體研發(fā)企業(yè)—Promab，讓我們深入的了解這家非常低調(diào)但又不平凡CRO公司。
PromabTechnologies Inc.
成立于2001年，主要從事抗體生產(chǎn)以及腫瘤免疫相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，在中美兩國均設(shè)有生產(chǎn)和研發(fā)中心，中國長沙基地和美國灣區(qū)研發(fā)中心現(xiàn)共擁有近4000平方米獨立研發(fā)中心，以及70名全職人員。
PROMAB BIOTECHNOLOGIES CUSTOM HUMAN ANTIBODIES
公司的單克隆抗體質(zhì)量和規(guī)模在中國排名前列，現(xiàn)主要是為Sigma,Fisher, Abcam等國際大公司貼牌生產(chǎn)；基于自主嵌合抗原受體T細(xì)胞（CAR-T）CRO服務(wù)作為全美第一家該領(lǐng)域的技術(shù)服務(wù)公司，可從靶標(biāo)抗體篩選、結(jié)構(gòu)設(shè)計、病毒生產(chǎn)、體外實驗、毒性試驗、動物模型、GMP下生產(chǎn)以及前臨床服務(wù)（正籌）提供完善的全鏈條服務(wù)。公司現(xiàn)已經(jīng)建立了鼠源、兔源以及人源化三大抗體平臺，已經(jīng)為全美和全球（含中國）各大藥廠、研發(fā)中心和大學(xué)提供了超過數(shù)百項免疫治療以及抗體藥物靶標(biāo)篩選服務(wù)，服務(wù)對象包括研究大型藥廠、研究機構(gòu)以及各大生物研發(fā)企業(yè)。
特點和優(yōu)勢：
1、技術(shù)和專利驅(qū)動型公司，所有授權(quán)和合作設(shè)計均以產(chǎn)權(quán)為服務(wù)基礎(chǔ)，強調(diào)產(chǎn)權(quán)的重要性。
2、公司現(xiàn)有近2000種腫瘤相關(guān)自有產(chǎn)權(quán)單克隆抗體細(xì)胞株，供癌癥靶目標(biāo)識別分子篩選，已篩選出幾十個候選腫瘤靶標(biāo)分子，可供免疫治療和藥物靶標(biāo)篩選合作。
3、抗體藥物靶標(biāo)以及相關(guān)免疫治療 CRO服務(wù)經(jīng)驗，確保未來服務(wù)合作的順暢。
4、鼠源、兔源、人源三大抗體技術(shù)平臺為CRO服務(wù)奠定強大的基礎(chǔ)。
我們具體可服務(wù)的內(nèi)容：
1、擁有產(chǎn)權(quán)的免疫治療技術(shù)的CRO臨床前研究和技術(shù)開發(fā)。
2、抗體藥物靶標(biāo)的篩選與發(fā)現(xiàn)的CRO服務(wù)。
3、抗體研究和應(yīng)用的相關(guān)實驗和委托技術(shù)服務(wù)。
服務(wù)對象：
1、國內(nèi)、國際生物制藥廠；
2、國內(nèi)外計劃轉(zhuǎn)向細(xì)胞免疫治療的生物公司；
3、國內(nèi)外研究性高校、醫(yī)院和研究所；
4、希望獲得抗體藥物靶標(biāo)產(chǎn)權(quán)技術(shù)和授權(quán)合作的企業(yè)或個人。
來源：醫(yī)麥客（微信號 cell-culture-club）
