双特异性抗体与抗体融合蛋白.pptx

《双特异性抗体与抗体融合蛋白.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《双特异性抗体与抗体融合蛋白.pptx（80页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1双特异性抗体概述构建策略应用第1页/共80页2概述双特异性抗体：u抗体两个结合点表现为不同的特异性，即分别结合不同表位。u如，一个结合靶细胞（如肿瘤细胞），另一结合药物或免疫效应细胞（如蓖麻毒素、抗癌药物、细胞毒性细胞）第2页/共80页3双特异性抗体第3页/共80页4第4页/共80页5双特异性抗体的功用：u提高疗效，减少副作用。u主要用于靶向治疗。第5页/共80页6构建策略双特异性抗体的靶标 一个结合治疗靶标，另一个指向体内效应细胞uT细胞 TCR CD3 CD2第6页/共80页7构建策略双特异性抗体的靶标 一个结合治疗靶标，另一个指向体内效应细胞u吞噬细胞/APC FcR、CR第7页/共8

2、0页8构建策略双特异性抗体的靶标 一个结合治疗靶标，另一个指向体内效应细胞uNK细胞 FcR、CD56第8页/共80页9双特异性抗体的效应靶效应细胞效应细胞靶分子靶分子 效应效应T细胞TCR/CD3,CD2杀伤肿瘤细胞NK细胞FcRIII,CD44,CD56,CD38杀伤肿瘤细胞病毒感染细胞中性粒细胞FcRI,CR3,Fc RI杀伤肿瘤细胞病毒感染细胞单核巨噬细胞FcRI,CR3,FcRI杀伤肿瘤细胞病毒感染细胞树突状细胞FcR抗原递呈红细胞CR1免疫粘附第9页/共80页10构建策略双特异性抗体的构建方法u杂化杂交瘤技术 将具有某种特异性（如抗瘤细胞）的McAb细胞株与具有抗第二抗原（如蓖麻毒

3、蛋白）的小鼠脾细胞进行融合，即产生出杂化杂交瘤细胞株的二价瘤体。第10页/共80页11 杂化杂交瘤技术产生的双特异性抗体第11页/共80页12杂化杂交瘤分泌的抗体形式 保持原特异性抗体分子：L1H1-H1L1，L2H2-H2L2 重链特异性相同的配对抗体分子：L1H1-H1L2，L1H2-H2L1 L2H1-H1L2，L1H2-H2L2 重链、轻链特异性不同的配对抗体分子：L1H1-H2L2，L1H2-H1L2 L1H1-H2L1，L2H2-H1L2 第12页/共80页13只有L1H1-H2L2才是所需的双特异性抗体第13页/共80页14杂化杂交瘤方法的不足 产量低，仅占10%产物需筛选，费时

4、费力 瘤株不稳定第14页/共80页15构建策略双特异性抗体的构建方法u化学交联法 Nisonoff和Rivers最早开始研究 化学交联无需经过细胞融合，比较简便易行。通常利用重链与轻链这间的二硫链经还原和再氧化，将两种不同特异性抗体的半分子结合在一起。或用双功能交联剂，如邻苯酸酯等，把两个抗体半分子交联在一起。第15页/共80页16化学交联的双特异性抗体第16页/共80页17构建策略双特异性抗体的构建方法u化学交联法 用于制备双功能抗体的McAb可以是完整分子，也可是经胃酶水解获得F（ab）2片段。后者在减少鼠源免疫原性方面，效果较好。第17页/共80页18构建策略双特异性抗体的构建方法u基因

5、工程技术 利用分子生物学技术设计产生双功能抗体 常见有四种构建形式，多为小分子抗体。第18页/共80页19末端半胱氨酸残基（CysCys）共价交联 在两种scFv分子C末端分别带上自由的Cys，通过常规二硫键共价交联，形成双特异性抗体 VLAVHALCysVLBVHBLCys-S-S-第19页/共80页20单链双特异性抗体 将两种scFv分子基因用linker连接在一起，然后表达形成双特异性抗体 VLAVHALVLBVHBLL第20页/共80页21微型双特异性抗体 利用专门二聚化结构将两种scFv分子连接在一起，形成双特异性抗体 如利用fos和jun基因的亮氨酸拉链序列：VLAVHALfosV

6、LBVHBLjun第21页/共80页22双体型双特异性抗体 将两种不同抗体的VH和VL用较短的linker连接形成两种不同单链，当它们共表达时，其相互间连接在一起，形成双特异性抗体 1993，Holliger 第22页/共80页23双特异性抗体的应用免疫诊断肿瘤放射显影肿瘤药物杀伤肿瘤的免疫杀伤乳腺癌、淋巴母细胞白血病、神经胶质瘤第23页/共80页24抗体免疫偶联物第24页/共80页25抗体免疫偶联物概述小分子药物与抗体偶联物毒素及大分子多肽药物与抗体偶联物应用第25页/共80页26概述抗体免疫偶联物u将单抗与“弹头”药物偶联在一起，以提高药物作用的特异性，主要用于肿瘤治疗。u如，Mylota

7、rg抗CD33单抗偶联加里奇霉素，治疗老年人急性髓细胞性白血病，2000年上市。第26页/共80页27与单抗偶联的常用“弹头”药物类别名称植物毒素蓖麻毒素，相思豆毒素，皂角苷微生物毒素绿脓杆菌外毒素，白喉毒素抗代谢药物氨基蝶呤，甲氨蝶呤，阿糖胞苷，5-氟尿嘧啶，5-氟脱氧尿苷蒽环类药物阿霉素 柔红霉素 吗啉阿霉素烷基化药物顺铂 苯丙氨酸氮芥 丝裂霉素C抗有丝分裂药物长春花碱 秋水仙碱 鬼臼毒素抗生素博莱霉素 加里奇霉素 平阳霉素第27页/共80页28小分子药物与抗体偶联物 一个单抗可偶联一个至数十个小分子药物。抗体分子中的多个基团可以用于连接，如巯基，氨基，羟基，胍基，羧基，糖基等。第28页/

8、共80页29小分子药物与抗体偶联物直接偶联物 将药物与单抗直接连接在一起 不同的小分子药物往往需选择不同的交联剂。u2-亚胺四氢噻吩(2-IT)u可在具氨基的化合物上引入巯基第29页/共80页30小分子药物与抗体偶联物直接偶联物 将药物与单抗直接连接在一起 不同的小分子药物往往需选择不同的交联剂。uSPDP(N-琥珀酰亚胺-3-(2-吡啶二硫基)-丙酸酯)u可将巯基引入抗体 如，阿霉素与抗子宫内膜腺癌单抗偶联，效果提高57倍第30页/共80页31小分子药物与抗体偶联物直接偶联物 将药物与单抗直接连接在一起 不同的小分子药物往往需选择不同的交联剂。uPDPH(3-(2-吡啶二硫基)-丙酰肼)u可

9、将巯基引入抗体第31页/共80页32小分子药物与抗体偶联物直接偶联物 将药物与单抗直接连接在一起 不同的小分子药物往往需选择不同的交联剂。u戊二醛u可将药物与单抗的伯氨基侨联 如，柔红霉素与单抗偶联第32页/共80页33小分子药物与抗体偶联物直接偶联物 将药物与单抗直接连接在一起 不同的小分子药物往往需选择不同的交联剂。u活泼酯u可将含羧基药物与抗体的氨基相偶联第33页/共80页34小分子药物与抗体偶联物间接偶联物 将药物先与大分子载体相连，然后大分子载体再偶联到单抗。uPoly-Lysu可将含羧基的小分子药物偶联到载体。第34页/共80页35小分子药物与抗体偶联物间接偶联物 将药物先与大分子

10、载体相连，然后大分子载体再偶联到单抗。uPoly-Gluu可将含氨基的小分子药物偶联到载体。第35页/共80页36小分子药物与抗体偶联物间接偶联物 将药物先与大分子载体相连，然后大分子载体再偶联到单抗。uDextranu可将含氨基的小分子药物偶联到载体。如，将平阳霉素与抗乳腺癌/肝癌单抗偶联第36页/共80页37小分子药物与抗体偶联物间接偶联物 将药物先与大分子载体相连，然后大分子载体再偶联到单抗。u脂质体u脂质体与药物融合，再与抗体连接成免疫脂质体 如，阿霉素第37页/共80页38小分子药物与抗体偶联物偶联要点与存在问题u小分子药物与单抗偶联应有一定空间距离u需提高偶联产率u偶联基团应避开药

11、物活性基团u保留单抗靶向性u多个药物分子偶联u简单，易重复u不形成抗体、药物或偶联物聚合物第38页/共80页39毒素及大分子多肽药物与抗体偶联物 毒素和多肽类抗肿瘤药物分子量较大，具有较强的肿瘤杀伤活性，但选择性差。同型双功能偶联剂 具有两个相同反应功能基团。u双功能异氰酸酯u亲脂性偶联剂 如，将白喉毒素与抗瘤单抗偶联第39页/共80页40毒素及大分子多肽药物与抗体偶联物 毒素和多肽类抗肿瘤药物分子量较大，具有较强的肿瘤杀伤活性，但选择性差。同型双功能偶联剂 具有两个相同反应功能基团。u脂肪二醛u通过其醛基与药物/单抗的氨基偶联第40页/共80页41毒素及大分子多肽药物与抗体偶联物 毒素和多肽

12、类抗肿瘤药物分子量较大，具有较强的肿瘤杀伤活性，但选择性差。同型双功能偶联剂 具有两个相同反应功能基团。u二马来酰亚胺衍生物u巯基偶联剂 第41页/共80页42毒素及大分子多肽药物与抗体偶联物 毒素和多肽类抗肿瘤药物分子量较大，具有较强的肿瘤杀伤活性，但选择性差。同型双功能偶联剂 具有两个相同反应功能基团。u特点与不足u步骤简单，流程短。u副反应产物多，均一性差，产率低。第42页/共80页43毒素及大分子多肽药物与抗体偶联物 毒素和多肽类抗肿瘤药物分子量较大，具有较强的肿瘤杀伤活性，但选择性差。异型双功能偶联剂 具有两个不同反应功能基团。uSPDPu先与抗体（药物）氨基反应形成化合物，再与药物

13、（抗体）巯基反应形成偶联物。如，相思豆毒素、蓖麻毒素、力达霉素与抗瘤单抗偶联第43页/共80页44毒素及大分子多肽药物与抗体偶联物 毒素和多肽类抗肿瘤药物分子量较大，具有较强的肿瘤杀伤活性，但选择性差。异型双功能偶联剂 具有两个不同反应功能基团。u苯丁酸氮芥衍生物u先与抗体氨基反应形成化合物，再与药物氨基反应形成偶联物。第44页/共80页45毒素及大分子多肽药物与抗体偶联物 毒素和多肽类抗肿瘤药物分子量较大，具有较强的肿瘤杀伤活性，但选择性差。异型双功能偶联剂 具有两个不同反应功能基团。u马来酰亚胺活泼酯u先与药物氨基反应形成化合物，再与抗体巯基反应形成偶联物。第45页/共80页46毒素及大分

14、子多肽药物与抗体偶联物 毒素和多肽类抗肿瘤药物分子量较大，具有较强的肿瘤杀伤活性，但选择性差。异型双功能偶联剂 具有两个不同反应功能基团。u特点u反应温和，易控制，产物均一性好，产率高。第46页/共80页47毒素及大分子多肽药物与抗体偶联物 毒素和多肽类抗肿瘤药物分子量较大，具有较强的肿瘤杀伤活性，但选择性差。免疫偶联物的纯化 由于反应产物是混合物，故需进行分离纯化 常用方法有:凝胶过滤、亲和层析、离子交换层析、高效液相色谱。第47页/共80页48毒素及大分子多肽药物与抗体偶联物研究趋势u连接可控性，高产率，高产物均一性。u选择性连接抗体和药物某一特定基团u偶联物在体内稳定循环，并能在肿瘤部位

15、激活或释放第48页/共80页49抗体偶联药物的研究与应用单抗-药物的临床试验u研究亦有20多年历史u存在诸多问题第49页/共80页50单抗-药物的临床肿瘤治疗试验肿瘤抗体药物有效率毒性结肠抗结肠N-乙酰美法仑3/9血清病抗结肠新制癌霉素3/8白血病增多肺抗GA733-2甲氨蝶呤1/11发烧/厌食/腹泻/腹痛肺与结肠抗GA733-2长春花碱0/13胃肠毒性/腹痛卵巢与结肠抗CEA长春碱酰胺0/4无成神经细胞抗成神经细胞瘤柔红霉素3/7骨髓抑制其它联合阿霉素5/23发烧/皮疹/寒战/骨髓抑制联合丝裂霉素0/19血小板减少/腹泻/胃肠毒性第50页/共80页51抗体偶联药物的研究与应用单抗-毒素的临床

16、试验研究广泛，具一定效果，但与期望尚有距离。第51页/共80页52单抗-毒素的临床肿瘤治疗试验肿瘤抗体药物有效率毒性结肠抗结肠蓖麻毒素A链0/17血管渗漏/肾和神经毒性小细胞肺癌抗NCAM蓖麻毒素1/19血管渗漏黑色素瘤抗gp240蓖麻毒素A链4/20血管渗漏卵巢OVB3绿脓杆菌毒素A0/23CNS毒性脑抗转铁蛋白白喉毒素8/15无多种实体瘤抗Ley蓖麻毒素A链2/32血管渗漏B细胞淋巴瘤抗CD22蓖麻毒素A链6/26发烧霍奇金淋巴瘤抗CD25蓖麻毒素A链1/12血管渗漏CLL抗CD5蓖麻毒素A链4/14血管渗漏皮肤TCL抗CD5蓖麻毒素A链0/8血管渗漏第52页/共80页53抗体融合蛋白第5

17、3页/共80页54抗体融合蛋白概述重组免疫毒素基因工程抗体-酶基因工程抗体-细胞因子抗体-超抗原免疫粘连素第54页/共80页55概述抗体融合蛋白将抗体（片段）与其它效应蛋白基因融合，构建融合表达载体，然后在合适的表达系统生产融合蛋白。融合蛋白具均一性，易生产第55页/共80页56重组免疫毒素 将单抗分子与毒素蛋白融合表达重组免疫毒素的构建常用毒素u白喉毒素及其衍生物 白喉杆菌所产生，修饰延长因子,阻断蛋白合成 毒性极强,1-2个分子即可杀死1个细胞。肿瘤细胞敏感 体内水解为A/B两片段，A为毒性部分，B为结合部分第56页/共80页57重组免疫毒素 将单抗分子与毒素蛋白融合表达重组免疫毒素的构建

18、常用毒素u假单胞杆菌外毒素及其衍生物 不可逆修饰延长因子,阻断蛋白合成 毒性很强 单链，分结合部与毒性部位第57页/共80页58重组免疫毒素 将单抗分子与毒素蛋白融合表达重组免疫毒素的构建常用毒素u蓖麻毒素及其衍生物 灭活核糖体，抑制蛋白合成 体内水解为A/B两链,A为毒性部分,B为结合部分 第58页/共80页59重组免疫毒素 将单抗分子与毒素蛋白融合表达重组免疫毒素的构建构建重组免疫毒素 常用抗体片段的C端与毒素融合 第59页/共80页60重组免疫毒素 将单抗分子与毒素蛋白融合表达临床试验与研究血液恶性肿瘤u靶向IL-2受体的免疫毒素 多数T/B细胞型白血病与淋巴瘤都过度表达IL-2受体亚基

19、CD25 如，抗CD25单抗-假单胞杆菌外毒素衍生物（临床）第60页/共80页61重组免疫毒素 将单抗分子与毒素蛋白融合表达临床试验与研究血液恶性肿瘤u靶向CD22的免疫毒素 约70%B细胞型淋巴瘤和白血病为CD22阳性 如，抗CD22单抗-假单胞杆菌外毒素衍生物 （临床前）第61页/共80页62重组免疫毒素 将单抗分子与毒素蛋白融合表达临床试验与研究血液恶性肿瘤u其他靶向血液抗原的免疫毒素 CD19,CD6,CD30,CD33,CD46第62页/共80页63重组免疫毒素 将单抗分子与毒素蛋白融合表达临床试验与研究实体瘤u抗Lewis Y重组疫毒素 Lewis Y存在于结肠癌，乳腺癌，胃癌，肺

20、癌，膀胱癌表面。如，抗Lewis Y单抗-假单胞杆菌外毒素衍生物，对结肠癌和乳腺癌有确切疗效。第63页/共80页64重组免疫毒素 将单抗分子与毒素蛋白融合表达临床试验与研究实体瘤u抗Her2/neu重组疫毒素 Her2/neu 在乳腺癌，肝癌，卵巢癌，胃癌，有高表达。抗Her2单抗-假单胞杆菌外毒素衍生物(临床)第64页/共80页65重组免疫毒素 将单抗分子与毒素蛋白融合表达存在问题特异性非特异性毒性血管渗漏内皮细胞损伤免疫原性实体瘤渗透第65页/共80页66基因工程抗体-酶 把单抗分子与酶融合表达，使特定的催化效应靶向特定的部位。抗体介导的酶-前药疗法 酶集中于靶标部位，催化无或低活性的抗癌

21、前药转化为胞毒性药物，从而发挥药物特异性释放、活化，提高疗效。抗CEA抗体-葡萄苷酸酶u前药doxorubicin葡萄苷酸衍生物u疗效显著提高第66页/共80页67基因工程抗体-酶 把单抗分子与酶融合表达，使特定的催化效应靶向特定的部位。抗体介导的酶-前药疗法抗p97抗体-内酰胺酶uP97黑瘤抗原u前药7-(4-羧基丁酰胺)-头孢菌素氮芥u疗效较化学偶联物显著提高第67页/共80页68基因工程抗体-酶 把单抗分子与酶融合表达，使特定的催化效应靶向特定的部位。基于核酸酶的融合蛋白 核酸酶与单抗融合，靶向肿瘤细胞核糖核酸酶免疫毒素u多种核糖核酸酶具抗瘤活性u如，牛胰/牛精核糖核酸酶第68页/共80

22、页69基因工程抗体-酶 把单抗分子与酶融合表达，使特定的催化效应靶向特定的部位。靶向溶栓剂 血纤溶酶原激活剂与单抗融合，靶向凝血块 如，尿激酶血纤溶酶原激活剂/组织血纤溶酶原激活剂与血块单抗融合第69页/共80页70基因工程抗体-细胞因子 把单抗分子与细胞因子融合表达，发挥抗肿瘤作用。抗体-IL-2 抗黑瘤抗体-IL-2 临床前试验效果显著，已进入临床试验第70页/共80页71基因工程抗体-细胞因子 把单抗分子与细胞因子融合表达，发挥抗肿瘤作用。抗体-GM-SCF 强化肿瘤特异性免疫 第71页/共80页72基因工程抗体-细胞因子 把单抗分子与细胞因子融合表达，发挥抗肿瘤作用。抗体-IL-12

23、增强CD8+T细胞和NK细胞活性。第72页/共80页73基因工程抗体-细胞因子 把单抗分子与细胞因子融合表达，发挥抗肿瘤作用。抗体-B7 增强肿瘤特异性免疫 第73页/共80页74基因工程抗体-超抗原常用超抗原SEA 葡萄球菌肠毒素，可激活大量T细胞，产生极强免疫应答。第74页/共80页75基因工程抗体-超抗原抗体-SEAFab-SEA 黑色素瘤动物实验，明显延长实验动物生存时间。抗CD19-SEA B细胞白血病动物实验，疗效显著。第75页/共80页76基因工程抗体-超抗原抗体-SEA抗结肠癌-SEA 临床I期，疗效明显，但有发热和低血压。第76页/共80页77免疫粘连素 细胞受体或细胞间粘附分子与Ig的Fc段相融合。Fc-ICAM-1Staunton等制成能特异性抑制被恶性疟原虫感染的红细胞对能产生ICAM-1表面的粘附与被感染红细胞结合，增强单核细胞吞噬 用于恶性疟疾的治疗第77页/共80页78免疫粘连素 细胞受体或细胞间粘附分子与Ig的Fc段相融合。Fc-CD4可以中和HIV 第78页/共80页79第79页/共80页80谢谢您的观看！第80页/共80页