李 娜 張海玉 張學梅 梁文波 曹 陽
(1 大連大學醫學院,遼寧 大連 116622;2 大連大學生命科學與技術學院,遼寧 大連 116622)
近年來各種抗體制備相關技術如PCR技術,抗體庫技術及表達純化技術的飛速發展,人們根據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,易于進入腫瘤組織內部,免疫原性低,且易于基因工程操作及大量生產等優點受到人們的重視成為研究熱點。
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,且只有一個結合位點,scFv在腫瘤組織內易被快速清除,不利于對腫瘤組織進行影像學定位。Riley等發現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,可在腫瘤內達到較高蓄積量。
ScFv抗原性相對于完整IgG來講相對較低,分子量小,更易于進入腫瘤組織,人們根據抗原抗體結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等根據纖維母細胞生長因子(FGFs)在乳腺癌早期大量表達,利用雜交瘤技術制備抗FGFs-1單鏈抗體,該抗體可靶向結合內生性FGF-1阻止其向細胞核內移位,阻斷FGF-1細胞內信號通路而治療乳腺癌。
在抗體中,Fab段主要起到結合抗原的作用,由于沒有Fc段,可排除因Fc段引起的免疫復合物反應。Yang XM等利用DNA重組技術構建人鼠嵌合抗體抗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,對癌癥細胞的親和力及特異性也較高。但人鼠嵌合抗體在臨床應用中仍受限,故構建全人源抗體成為抗體技術發展的一個趨勢。Shui X等構建全人源化的抗HpeG(2)細胞Fab抗體為肝癌的診斷與治療奠定了基礎。Choi HJ等制備人源抗B淋巴細胞IM-9 Fab抗體,臨床可用于治療慢性淋巴細胞性白血病及過敏性疾病。
Fab抗體的臨床應用可以有多種,如有一些研究者將Fab抗體片段制備成試劑盒應用臨床,Matsumoto H將制備的抗觸珠蛋白Fab抗體應用于針對胰腺癌檢測試劑盒,通過夾心ELISA法對397例胰腺癌患者進行了檢測,結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%,并發現此方法檢測胰腺癌IV期的陽性率顯著高于其他臨床分期。Fab抗體應用于臨床影像學定位也較多,99m锝-標記的抗CEA Fab抗體片段已經通過美國FDA認證。Hong H研究發現,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適合相對較長循環半衰期抗體。
F(ab')2抗體片段為兩個Fab片段組合由鉸鏈區連接,可同時結合兩個抗原表位。F(ab')2抗體在臨床中尤其是在放射免疫治療應用頗多。Misri R等設計一個組氨酸修飾的三價螯合劑用于[Tc(CO)3]標記的Fab抗體及F(ab')2抗體,經體外檢測其放射區域分別達到(91.6±9.1)%與80.7±8.5%。Ychou M用放射同位素131I標記抗CEA F(ab')2抗體評估結腸直腸癌肝轉移切除術后患者放免治療的可行性,臨床研究過程發現:注射96小時后病人血清內仍有91%的131I標記的F(ab')2抗體,劑量限制性毒性主要表現在血液學方面,92%的3~4級的中性粒細胞減少和85%的血小板減少,但這些現象在所有患者中均會自然恢復,根據作者的追蹤報道,此方法可作為結腸直腸癌肝轉移術后患者的預后的一個評估。
雙特異性抗體(bispecific antibody,BsAb)具有2個結合位點,可分別結合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用潛力。Fortmüller等構建抗前列腺癌特異性細胞膜(PSMA)及抗CD3分子相關T細胞受體雙鏈特異性抗體,經鑒定該抗體可特異性結合表達PMSA的C4-2細胞及CD3陽性的淋巴細胞并抑制腫瘤生長。
單域抗體(single domain antibody,SDA)是近年來才研究出現的,只有完整抗體的1/12,更比較容易進入細胞,到達其他抗體不能接近的部位。隨著生物技術的發展,單域抗體可在微生物中呈高表達狀態,并且具有一定穩定性與可溶性,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,用于臨床腫瘤標志物的檢測。
隨著技術發展及實驗數據的增多,相信小分子抗體在臨床腫瘤診治領域發揮其獨特的優勢,為腫瘤患者帶來更多福音。