李 娜 張海玉 張學(xué)梅 梁文波 曹 陽
(1 大連大學(xué)醫(yī)學(xué)院,遼寧 大連 116622;2 大連大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,遼寧 大連 116622)
近年來各種抗體制備相關(guān)技術(shù)如PCR技術(shù),抗體庫技術(shù)及表達(dá)純化技術(shù)的飛速發(fā)展,人們根據(jù)自己需要研制出各種類型基因工程抗體,如單鏈抗體、單域抗體等,這些抗體分子量只有親本抗體的1/6~1/2大小,故稱為小分子抗體。小分子抗體因其分子量小,穿透性強(qiáng),易于進(jìn)入腫瘤組織內(nèi)部,免疫原性低,且易于基因工程操作及大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)受到人們的重視成為研究熱點(diǎn)。
常見的單價小分子抗體主要包括單鏈抗體、抗體Fab片段、單域抗體及抗體超變區(qū)等。多價小分子抗體有F(ab')2片段、雙特異性抗體、雙鏈抗體、三鏈抗體等。目前研究較多的是單鏈抗體,抗體Fab片段及F(ab')2片段,單域抗體及雙特異性抗體。
單鏈抗體是(single chain antibody,scFv)大小僅為完整IgG的1/6,且只有一個結(jié)合位點(diǎn),scFv在腫瘤組織內(nèi)易被快速清除,不利于對腫瘤組織進(jìn)行影像學(xué)定位。Riley等發(fā)現(xiàn)聚乙二醇化的甘氨酸-絲氨酸鏈可延長scFv在血漿中半衰期。由于scFv也是構(gòu)成其他抗體片段的組成元件如單鏈抗體二聚體、單鏈抗體融合蛋白和雙鏈抗體,因二價甚至多價抗體在血液中存在時間較長,可在腫瘤內(nèi)達(dá)到較高蓄積量。
ScFv抗原性相對于完整IgG來講相對較低,分子量小,更易于進(jìn)入腫瘤組織,人們根據(jù)抗原抗體結(jié)合的特異性制備各種單鏈抗體用于多種腫瘤疾病的診斷及治療。Shi HL等根據(jù)纖維母細(xì)胞生長因子(FGFs)在乳腺癌早期大量表達(dá),利用雜交瘤技術(shù)制備抗FGFs-1單鏈抗體,該抗體可靶向結(jié)合內(nèi)生性FGF-1阻止其向細(xì)胞核內(nèi)移位,阻斷FGF-1細(xì)胞內(nèi)信號通路而治療乳腺癌。
在抗體中,F(xiàn)ab段主要起到結(jié)合抗原的作用,由于沒有Fc段,可排除因Fc段引起的免疫復(fù)合物反應(yīng)。Yang XM等利用DNA重組技術(shù)構(gòu)建人鼠嵌合抗體抗Cab-1 cFab,相對于鼠源性全抗體Cab-1,cFab的抗原性較小,對腫瘤的滲透能力增大,對癌癥細(xì)胞的親和力及特異性也較高。但人鼠嵌合抗體在臨床應(yīng)用中仍受限,故構(gòu)建全人源抗體成為抗體技術(shù)發(fā)展的一個趨勢。Shui X等構(gòu)建全人源化的抗HpeG(2)細(xì)胞Fab抗體為肝癌的診斷與治療奠定了基礎(chǔ)。Choi HJ等制備人源抗B淋巴細(xì)胞IM-9 Fab抗體,臨床可用于治療慢性淋巴細(xì)胞性白血病及過敏性疾病。
Fab抗體的臨床應(yīng)用可以有多種,如有一些研究者將Fab抗體片段制備成試劑盒應(yīng)用臨床,Matsumoto H將制備的抗觸珠蛋白Fab抗體應(yīng)用于針對胰腺癌檢測試劑盒,通過夾心ELISA法對397例胰腺癌患者進(jìn)行了檢測,結(jié)果顯示該試劑盒對胰腺癌與正常組織的鑒別診斷的敏感性及特異性分別為50%和91%,并發(fā)現(xiàn)此方法檢測胰腺癌IV期的陽性率顯著高于其他臨床分期。Fab抗體應(yīng)用于臨床影像學(xué)定位也較多,99m锝-標(biāo)記的抗CEA Fab抗體片段已經(jīng)通過美國FDA認(rèn)證。Hong H研究發(fā)現(xiàn),短半衰期同位素適合小分子抗體片段,如18F與99mTc;而較長半衰期同位素如123I與111In適合相對較長循環(huán)半衰期抗體。
F(ab')2抗體片段為兩個Fab片段組合由鉸鏈區(qū)連接,可同時結(jié)合兩個抗原表位。F(ab')2抗體在臨床中尤其是在放射免疫治療應(yīng)用頗多。Misri R等設(shè)計(jì)一個組氨酸修飾的三價螯合劑用于[Tc(CO)3]標(biāo)記的Fab抗體及F(ab')2抗體,經(jīng)體外檢測其放射區(qū)域分別達(dá)到(91.6±9.1)%與80.7±8.5%。Ychou M用放射同位素131I標(biāo)記抗CEA F(ab')2抗體評估結(jié)腸直腸癌肝轉(zhuǎn)移切除術(shù)后患者放免治療的可行性,臨床研究過程發(fā)現(xiàn):注射96小時后病人血清內(nèi)仍有91%的131I標(biāo)記的F(ab')2抗體,劑量限制性毒性主要表現(xiàn)在血液學(xué)方面,92%的3~4級的中性粒細(xì)胞減少和85%的血小板減少,但這些現(xiàn)象在所有患者中均會自然恢復(fù),根據(jù)作者的追蹤報道,此方法可作為結(jié)腸直腸癌肝轉(zhuǎn)移術(shù)后患者的預(yù)后的一個評估。
雙特異性抗體(bispecific antibody,BsAb)具有2個結(jié)合位點(diǎn),可分別結(jié)合2種不同的抗原表位,雙特異性抗體在腫瘤治療方面具有較大的臨床應(yīng)用潛力。Fortmüller等構(gòu)建抗前列腺癌特異性細(xì)胞膜(PSMA)及抗CD3分子相關(guān)T細(xì)胞受體雙鏈特異性抗體,經(jīng)鑒定該抗體可特異性結(jié)合表達(dá)PMSA的C4-2細(xì)胞及CD3陽性的淋巴細(xì)胞并抑制腫瘤生長。
單域抗體(single domain antibody,SDA)是近年來才研究出現(xiàn)的,只有完整抗體的1/12,更比較容易進(jìn)入細(xì)胞,到達(dá)其他抗體不能接近的部位。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,單域抗體可在微生物中呈高表達(dá)狀態(tài),并且具有一定穩(wěn)定性與可溶性,單域抗體更適合用噬菌體、酵母或核糖體等展示技術(shù)制備。Even-Desrumeaux K[18]將篩選出的高親和力、高特異性的單域抗體制成抗體芯片,用于臨床腫瘤標(biāo)志物的檢測。
隨著技術(shù)發(fā)展及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的增多,相信小分子抗體在臨床腫瘤診治領(lǐng)域發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢,為腫瘤患者帶來更多福音。