单克隆抗体药物临床应用进展.pdf

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1、单克隆抗体药物临床应用进展单克隆抗体药物临床应用进展肖潇;冯惠娟;高春芳【摘【摘 要】要】抗体是一种由效应 B 细胞分泌,与抗原特异性结合的大型 Y 形蛋白质.单克隆抗体是由单一 B 细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体,因其高度特异性而被广泛应用于疾病的诊断及治疗.20 世纪 90 年代,聚合酶链反应技术、抗体库技术和转基因技术的开发推动了单克隆抗体制备技术向全人源化发展.目前,单克隆抗体在肿瘤、自身免疫性疾病和感染类疾病的诊断及治疗中有着广阔的应用前景.文章对单克隆抗体药物的临床应用进行了综述.【期刊名称】【期刊名称】检验医学【年【年(卷卷),),期】期】2019(034)

2、005【总页数】【总页数】6 页(P466-471)【关键词】【关键词】单克隆抗体药物;临床应用;治疗;肿瘤【作【作 者】者】肖潇;冯惠娟;高春芳【作者单位】【作者单位】上海东方肝胆外科医院实验诊断科,上海 200438;上海东方肝胆外科医院实验诊断科,上海 200438;上海东方肝胆外科医院实验诊断科,上海 200438【正文语种】【正文语种】中 文【中图分类】【中图分类】R446.1早在 1796 年，英国医生 Jenner 就使用感染牛痘的牛的脓疱，使 1 名 8 岁男孩幸免于天花感染，脓疱液中发挥作用的成分就是特异性抗体。由此，抗体的制备及其在医学中的应用逐渐受到人们的关注。1975

3、年，KHLER 等1将 B 细胞与骨髓瘤细胞融合，制备了单克隆抗体。随着杂交瘤技术的问世，鼠源性单克隆抗体制备被广泛应用。DNA 重组技术的发展掀起了抗体改造的热潮，嵌合抗体及人源化抗体也不断出现。单克隆抗体在制备技术、临床应用以及质量控制上也都有了新的进展。单克隆抗体人源化程度发展经历了鼠源性、人鼠嵌合性、人源化和全人源 4 个阶段。鼠源性单克隆抗体利用杂交瘤制备技术，易引起人抗小鼠抗体反应（humananti-mouse antibody，HAMA）。HAMA 不仅会降低单克隆抗体的效价、削弱疗效，还会给患者带来严重的不良反应2。鼠嵌合性和人源化单克隆抗体降低了鼠源比例，同时也降低了 HA

4、MA 的发生率，增强了抗体特异性和亲和力3。随着人源化研究的不断深入，单克隆抗体进入全人源阶段。全人源筛选技术采用噬菌体抗体库、核糖体展示、转基因小鼠等手段4，是抗体发展的新方向。生命科学技术的发展推动着单克隆抗体技术不断进步。检验医学中的免疫分析技术与单克隆抗体密切相关。免疫分析技术的原理是抗原抗体反应，而抗体质量的好坏直接影响免疫分析技术的检测效率。因此，单克隆抗体技术的进步也推动着免疫分析技术的快速发展。近 30 年来，单克隆抗体在临床应用中最有价值的体现是在治疗方面，治疗性单克隆抗体已成为全球新药开发的热点。1986 年，全球首个单克隆抗体药物 OKT3（Muromonab-CD3）经

5、美国食品与药品监督管理局（U.S.Food and DrugAdministration，FDA）批准后上市，应用于器官移植后的急性排异反应，OKT3是小鼠源性单克隆抗体，易产生 HAMA5。随着抗肿瘤嵌合单克隆抗体利妥昔单抗及首个抗体融合蛋白 Eternacept、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factoralpha，TNF-）的单克隆抗体英夫利昔单抗、乳腺癌药物曲妥珠单抗等单克隆抗体药物的上市，全球单克隆抗体药物市场的增长突飞猛进。2002 年，首个全人源性单克隆抗体阿达木单抗的上市更使单克隆抗体药物市场达到了新的高峰 6。截至 2017 年 11 月 23 日，美国 FDA

6、 批准上市的治疗性单克隆抗体药物有 83 种，主要用于肿瘤、自身免疫性疾病及炎症疾病的治疗。抗体药物前景巨大，开发新技术、寻找新靶点，已成为抗体新药研发的必经之路。本文对常见单克隆抗体药物的临床应用进行了相关综述。1 抑制肿瘤关键分子的单克隆药物1.1 抗 CD20 类随着 B 细胞的不断成熟，在分化成熟的正常造血干细胞、浆细胞及其他造血细胞系中 CD20 应无表达。利妥昔单抗为小鼠嵌合型抗体，主要通过抑制 B 细胞增殖，诱导细胞凋亡，提高了肿瘤细胞对化疗的敏感性7。2002 年上市的放射性同位素偶联物90 钇（90Y）偶联替伊莫单抗，通过募集放射性核素 粒子或 粒子，促进 B 细胞凋亡，从而

7、杀死肿瘤细胞8。2003 年上市的 131 碘（131I）-托西莫单抗由于 131I 的廉价、易获取，使得药物价格较低，从而被广泛应用于临床。2013 年上市的奥滨尤妥珠单抗为无岩藻糖基抗体，制作过程中通过降低抗体岩藻糖含量，增强了抗体依赖的细胞介导的细胞毒性（antibodydependent cellularcytotoxicity，ADCC）效应，因此其对肿瘤细胞的抑制活性强于利妥昔单抗 9。2017 年上市的用于多发性硬化症的奥瑞珠单抗，其 ADCC 作用强，治疗效果明显，而且免疫原性低、用药时间间隔长10。1.2 抗 CD19 类博纳吐单抗治疗急性粒细胞白血病的基本原理是针对 CD1

8、9/CD3 双靶点制备双特异性抗体（bispecific antibody，BsAb），以 T 细胞为效应细胞，将 T 细胞与癌细胞表面的抗原分子结合，有效激活了静止 T 细胞的靶向杀伤作用11。双特异性抗体针对疾病相关多信号通路研发，利用基因工程技术将 2 种靶向不同抗原的抗体片段重组在一起，具有 2 种抗原结合位点，从而协同发挥作用，耐药性低，治疗效果好12。1.3 抗 CD25 类达利珠单抗 1997 年以商品名 Zenapax 上市，用于器官移植的免疫抑制治疗，但约有 10%的患者发生不良反应和水肿，甚至严重过敏，因而于 2009 年退市。随后，美国百健公司和美国艾伯维公司合作，通过蛋

9、白工程改造药物，降低了无岩藻糖基化的成分，使 ADCC 效应升高，半衰期延长 30%，2016 年 5 月以新商品名Zinbryta 重新上市，主要用于治疗成人复发型多发性硬化症13。在转移性乳腺癌患者中，同时使用达利珠单抗和实验性肿瘤疫苗，使调节性 T 细胞数目降低、疫苗抗原特异性升高，且未发生自身免疫反应14。1.4 抗 CD38 类CD38 可用于预测慢性 B 淋巴细胞白血病，筛查人类免疫缺陷病毒和巨细胞病毒，监测系统性红斑狼疮病情。达雷木单抗是首个被美国 FDA 批准的用于多发性骨髓瘤的单克隆抗体药物，于 2015 年上市。达雷木单抗作为 CD38 类抗体，主要通过补体依赖性细胞毒作用

10、、抗体依赖性细胞吞噬作用以及诱导凋亡作用等机制来发挥作用。LONIAL 等15对达雷木单抗的有效性及安全性进行了初步评估，106 例患者中 31 例治疗有效，其中 3 例达到完全缓解、10 例达到较好缓解、18 例达到缓解。1.5 抗表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）类人类表皮生长因子受体（human epidermal growth factor receptor，HER）家族包括 4 个成员：HER1（erbB1，EGFR）、HER2（erbB2，NEU）、HER3（erbB3）和 HER4（erbB4）。表皮生长因子（epide

11、rmal growth factor，EGF）和转化生长因子（transforming growth factoralpha，TGF-）通过活化膜受体 EGFR 酪氨酸激酶，使 EGFR 构象发生变化，形成二聚体，从而激活下游信号Ras、Raf、磷酸肌醇 3-激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）-蛋白激酶 B（protein kinase B，PKB）16。2004 年上市的尼妥珠单抗是我国第一个人源化单克隆抗体药物，主要用于治疗神经胶质瘤、头颈部肿瘤和消化系统肿瘤。尼妥珠单抗通过竞争性结合 EGFR，阻断了由 EGFR 介导的下游信号通路17，其在鼻咽癌治疗中

12、联合放化疗的有效率可达 100%，完全缓解率为 90.5%18。西妥昔单抗主要通过阻断生长因子与 EGFR 的相互作用，从而阻断突变 EGFR 配体非依赖的信号通路。使用该药物进行联合放疗，患者的中位生存期明显延长，死亡风险降低26%19。帕尼单抗为全人源性抗体，用于 EGFR 阳性的转移性结直肠癌，可与EGFR 结合，抑制酪氨酸激酶磷酸化和活化、减少肿瘤细胞增殖20。2015 年上市的耐昔妥珠单抗主要用于转移性磷状非小细胞肺癌治疗。1.6 抗 HER2 类HER2 具有酪氨酸激酶活性，靶向单克隆抗体能够下调 HER2 表达、抑制肿瘤生长。曲妥珠单抗通过阻断 HER2 信号通路，抑制肿瘤生长2

13、1。帕妥珠单抗能有效阻断HER2 及其他 HER 的二聚化。Ado-trastuzumabemtansine 是妥珠单抗与小分子微管抑制剂 DM1 偶联而成，起到协同抗癌的作用22。抗 HER2 类单克隆药物种类见表 1。表 1 抗 HER2 类单克隆抗体药物?1.7 抗血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）/血管内皮生长因子受体 2（vascular endothelial growth factor receptor 2，VEGFR2）类VEGF 在诱导血管生成、增强血管渗透性和抑制细胞凋亡等方面发挥着关键作用。2017 年，美国

14、 FDA 批准上市的 Bevacizumab-awwb 与贝伐珠单抗相似，是治疗癌症的首款生物仿制药。生物仿制药与已批准的生物制品非常相似，在安全性、纯度和效力方面无明显差异，具有成本低、作用专一和高效的优点，但其制作过程和结构均较复杂。抗 VEGF/VEGFR2 类单克隆抗体药物种类见表 2。表 2 抗 VEGF/VEGFR2 类单克隆抗体药物?1.8 抗信号淋巴细胞激活分子家族成员 7（signaling lymphocytic activationmolecule family，member 7，SLAMF7）类SLAMF7/CD319/CD2 样细胞毒性细胞活化受体（CD2-like

15、receptor-activatingcytotoxic cell，CRACC）属于信号淋巴细胞激活分子家族成员，最早被发现参与自然杀伤（natural killer，NK）细胞的黏附功能23；在 NK 细胞、活化单核细胞、CD8+T 细胞、树突状细胞中均呈低表达。TAI 等24的研究结果显示，多发性骨髓瘤患者的浆细胞高表达 SLAMF7。据此研发的人源化单克隆抗体药物依托珠单抗通过 ADCC 途径靶向肿瘤细胞，激活 NK 细胞，最终杀死肿瘤细胞。在复发型多发性骨髓瘤的治疗过程中发现，采用依托珠单抗与瑞复美、地塞米松联用的患者，其疾病缓解时间要比采用单一标准疗法治疗的患者长 5 个月25。2

16、靶向免疫固有性和适应性的单克隆药物TNF-是急性炎症反应释放因子，在炎症反应调节和细胞存活过程中发挥重要作用。适量的 TNF-有助于抵抗病原菌和预防肿瘤，而过量的 TNF-可造成病理损伤，甚至发生肿瘤3。有研究结果显示，抗 TNF-类单克隆抗体药物英夫利昔单抗治疗晚期或转移性实体瘤较为安全且耐受性良好，用药后 2448 h 血浆趋化因子 CCL2、白细胞介素 6 和血清 C 反应蛋白明显降低 26。抗 TNF-类单克隆抗体药物种类见表 3。3 靶向免疫细胞相关功能分子的单克隆药物靶向免疫细胞相关功能分子的单克隆抗体药物主要通过增强 T 细胞功能，杀死肿瘤细胞或抵消肿瘤免疫逃逸，从而起到抗肿瘤的

17、作用。3.1 靶向免疫抑制分子的单克隆药物随着蛋白组学、基因组学的发展，许多新的免疫抑制分子靶点不断出现，如细胞毒T 淋巴细胞相关抗原 4（cytotoxic T-lymphocyteassociated antigen-4，CTLA-4）、程序性死亡蛋白 1（programmed death-1，PD-1）/程序性死亡蛋白配体1（programmed death-ligand 1，PDL1）等。抗 CTLA-4 类单克隆抗体药物包括伊匹木单抗、Abatacept。抗 PD-1 类单克隆抗体药物包括纳武单抗、阿特珠单抗、阿维鲁单抗、派姆单抗、Durvalumab，见表 4。表 3 抗 TNF-

18、类单克隆抗体药物?表 4 抗 PD-1/PD-L1 类单克隆抗体药物?目前，临床最热门的靶点是 PD-1/PD-L1。抗 PD-1 类单克隆抗体药物是肿瘤治疗领域中最耀眼的广谱抗肿瘤药物27。PD-1 是 B7/CD28 家族成员，是机体重要的免疫哨卡，主要表达于 CD4-和 CD8-的胸腺细胞上，诱导后可表达于活化的 T细胞、B 细胞、骨髓细胞和树突状细胞等28。1992 年，日本学者 ISHIDA 等29发现 PD-1 与细胞的程序性死亡相关。在肿瘤细胞中，PD-1 与其高表达的配体（PD-L1）相互作用，抑制 T 细胞的活化和增殖，导致肿瘤细胞发生免疫逃逸30。抗 PD-1 抗体是针对免

19、疫通路的一类单克隆抗体药物19。目前，全球已有超过 800 个临床试验研究了抗 PD-1 抗体的抗肿瘤疗效。2014 年，首个抗 PD-1类单克隆抗体药物派姆单抗上市，作为 PD-L1 表达50%的肺癌患者的一线治疗药物31。目前，已有 5 种抗 PD-1/PD-L1 类单克隆抗体药物（派姆单抗、纳武单抗、阿特朱单抗、阿维鲁单抗、Durvalumab）上市。有研究结果显示，纳武单抗在晚期肝癌患者的治疗过程中表现出良好的安全性和耐受性以及持久的客观缓解率32。但不是所有患者都有明显疗效，因此临床一般采用靶向药物和免疫抗肿瘤药物联合治疗以提高疗效。ROUTY 等33的研究结果显示，肠道中某些种类细

20、菌的存在有利于 PD-1 抑制剂在肿瘤治疗中发挥作用，所以在治疗肿瘤的同时要注意抗菌药物的使用。然而，抗 PD-1 类单克隆抗体药物应用也有不尽如人意的时候。WARTEWIG 等34在研究 T 细胞非霍奇金淋巴瘤时发现，PD-1 受体蛋白有着双重作用：当 PD-1 信号正常时可抑制癌性 T 细胞增殖，当 PD-1 信号缺失（突变或药物抑制）时则会激活癌性 T 细胞的活性，使肿瘤恶化。这进一步提示肿瘤治疗的复杂性，需要进一步探索与疗效相关的靶标，以便精准用药。抗 PD-1/PD-L1 类单克隆抗体药物的未来发展趋势包括：（1）扩大治疗范围，适用更多的肿瘤类型。目前已确认抗 PD-1/PD-L1

21、类单克隆抗体药物在恶性黑色素瘤等至少 9 种肿瘤的药效持续时间、应答率和副作用等方面具有优势，尤其对于转移性晚期肿瘤；（2）提升治疗优先级，在 PD-L1 表达50%的患者（占总患者数的 23%28%）中，派姆单抗可作为一线治疗药物，客观缓解率接近 40%；而在 PD-L1 表达50%的患者中，派姆单抗则属于二线治疗药物。最新的美国国家综合癌症网络（the National Comprehensive Cancer Network，NCCN）已经将免疫检查抑制点单克隆抗体治疗列入 2018 版肺癌治疗指南，预示着该类单克隆抗体临床应用前景良好，并有望进入更多的疾病治疗指南。3.2 抗免疫激活分

22、子（CD137/OX40）类单克隆抗体药物靶向 CD137/OX40 的单克隆抗体药物 Utomilumab 目前还未上市。这类单克隆抗体药物的研发较为滞后，但已进行了大量的动物实验和临床试验，相关试验结果尚未公布。4 单克隆抗体药物的糖基化修饰近年来，治疗性单克隆抗体药物在临床上的应用越来越广泛，其安全性、功效性等问题也引起了人们的关注。糖基化修饰不仅能促进药物的稳定性和可溶性，还能减缓其形成聚体。因此，糖基化修饰是单克隆抗体药物一个关键的质量属性35。不同糖型修饰对抗体的影响不同：（1）核心岩藻糖修饰可阻碍 Fc 聚糖与 IgG-Fc 片段低亲和力受体（Fc-gamma receptor，

23、FcR）a 结合；（2）半乳糖修饰可增强补体依赖的细胞毒性作用，暴露出更多能与 FcRa 有效结合的氨基酸；（3）唾液酸修饰可降低抗体的 ADCC 活性，延长血清中糖蛋白的存在时间，使半衰期大幅缩短；（4）甘露糖修饰可导致抗体半衰期缩短；（5）N-乙酰葡萄糖胺修饰可使抗体半衰期延长，提高抗体的热稳定性及与 FcRb 的亲和力；（6）二等分N-乙酰葡萄糖胺修饰可增强抗体与 FcRa 的亲和力，降低核心岩藻糖的修饰，从而提高 ADCC 活性36。5 总结综上所述，单克隆抗体药物已广泛应用于自身免疫性疾病和肿瘤治疗领域，为常规治疗无效的患者带来了新的希望，其发展前景极其广阔。尽管早期的单克隆抗体药物

24、在制备技术上存在缺陷，但如今通过基因工程改造以及有效的质量控制，大大提高了药物的亲和力、稳定性、生物学活性及治疗效果。另外，化疗、靶向药物以及免疫靶点治疗等联合应用的机制、安全性和有效性还需要进一步证实。今后，单克隆抗体必然成为一种最为有效的临床治疗手段，引领治疗方案进入精准化、个性化的时代。参考文献【相关文献】1 KHLER G，MILSTEIN C.Continuous cultures of fused cells secreting antibody ofpredef i ned specif i cityJ.Nature，1975，256（5517）：495-497.2 THORPE

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