单克隆抗体药如何发挥免疫作用对抗疾病

✦Fab识别细胞表面受体

靶点抗原表达在特定细胞表面，具有特定的功能，例如细胞激活、生长或迁移。根据抗体的Fab活性，可以分为结合、拮抗和激活。结合型抗体只是结合在靶蛋白并不影响其功能，但主要用于标记靶细胞，从而让其Fc产生效应功能或通过搭载毒素从而杀灭靶细胞。拮抗性抗体封阻受体上与配体相互作用的表位，进而阻止配体结合产生的细胞信号传导。常见的那他珠单抗和达替珠单抗均为拮抗性抗体。激活型抗体则模拟配体的功能，识别结合靶受体并传导信号至细胞内部。然而激活型抗体可能在治疗时使得靶细胞被激活并释放细胞因子，产生副作用。

Fc作用机制

单克隆抗体通过Fc部位结合各种Fc受体(FcγRs)，进而发挥其效应功能，包括ADCC, ADCP和CDC。以最为常见的IgG1为例，Fc通过结合FcγRIII（CD16A）激活NK细胞诱导ADCC；与巨噬细胞上FcγRIII（CD16A）、FcγRII（CD32A）和FcγRI（CD64）结合，引发ADCP；与补体的C1q结合激活补体引发CDC。Fc还能以pH依赖的方式结合新生Fc受体（FcRn），避免被核内体 (Endosome)降解，从而延长单克隆抗体的半衰期。

Fc介导的效应功能在单克隆抗体的作用机制中发挥决定性的作用，因此对单克隆抗体药产品的安全性和有效性产生影响。由于这些原因，无论是国家药品监督管理局 (NMPA)或欧洲药品管理局(EMA)和美国食品和药物管理局(FDA)均建议详细分析治疗性抗体的Fc功能，包括结合Fc受体和Fc介导的细胞毒性如ADCC、ADCP和CDC。

抗体依赖性的细胞介导的细胞毒作用

( Antibody-Dependent Cellular Cytotoxicity, ADCC)

ADCC作用是一种细胞介导的免疫防御机制，也是单克隆抗体的主要作用机制。在靶细胞膜表面抗原结合了特异性的抗体Fab的情况下，Fc结合FcγRIII（CD16A）激活NK细胞进而裂解靶细胞的作用。经典的ADCC作用由NK细胞介导，巨噬细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞也能介导ADCC作用。比如嗜酸性粒细胞能通过ADCC作用杀死某些特定的寄生虫。

体外检测ADCC效应有几种方法，一种是标记靶细胞的方法：比如用51Cr或calcein-AM，靶细胞标记后，加入抗体孵育，然后再加入纯化的NK细胞或PBMC作为效应细胞，调整效应细胞和靶细胞的比例(E:T)，进行孵育。孵育结束后，用不同的仪器检测放射性同位素和荧光染料，这些方法相对可信但灵敏度不够。此外也可检测乳酸脱氢酶（LDH）的释放，然而缺点是靶细胞没有被标记，不能区分效应细胞和靶细胞的释放，因此也没有被频繁使用。最有吸引力的检测ADCC效应的方法是基于流式细胞术法（FACS）检测，这种方法通常需要标记靶细胞，或者同时标记靶细胞和效应细胞，然后检测靶细胞的活细胞的减少量，因为FACS检测时出现至少两群细胞（包括靶细胞和效应细胞），这需要染双色或者三色。相比较其他，用FACS方法检测ADCC相对可靠，最终结果需要一个独立的方法来验证。

抗体依赖的细胞介导的吞噬作用

(Antibody-Dependent Cellular Phagocytosis, ADCP)

ADCP作用过程为抗体与疾病细胞表面的抗原特异性结合，随后抗体Fc片段与效应细胞（如巨噬细胞）表面Fcγ受体(FcγRIII（CD16A）、FcγRII（CD32A）& FcγRI（CD64）) 结合，诱导巨噬细胞吞噬疾病细胞。

测定抗体的ADCP吞噬作用的测量主要依赖于显微镜或流式细胞术的方法。与ADCC类似，都取决于共孵育的两种细胞：适应的靶细胞加入到效应细胞中（巨噬细胞或中性粒细胞）共孵育。基于显微镜的技术是耗时费力的，而且容易受到操作者的偏见影响。流式细胞术方法快速和定量，但因样品中至少有两个不同的细胞群体存在，需要进行靶细胞和效应细胞的差异标记。如仅标记能够吞噬的靶标或者用第三个荧光标记物标记结合但非吞噬的靶标以区分结合和吞噬作用。基于这些，流式细胞术分析相对可靠。

补体依赖的细胞毒性

(Complement-Dependent Cytotoxicity, CDC)

CDC是属于IgG与IgM的效应功能，通过特异性抗体Fab与细胞膜表面相应抗原结合，抗体的Fc片段则能结合血清补体分子（C1q）形成攻膜复合物 (membrane attack complex, MAC) 而激活补体经典途径，对靶细胞发挥裂解效应。在此作用中并没有免疫细胞参与其中。

与ADCC检测实验相比，CDC体外检测相对简单，先把靶细胞稀释至特定密度，再加入梯度稀释好的抗体孵育，然后加入补体(血清-补体来源)，再共孵育。若是研究人的靶点以及其对应的嵌合抗体和人源化或是全人的抗体时，我们必须用人的血清，因为有些补体蛋白有物种特异性，特别是CD59。实验中，有不同的方法测量靶细胞的裂解。最常用的是用非渗膜的荧光染料PI （propidium iodide），它可结合已裂解细胞的DNA，但是不能穿透正常细胞的细胞膜，然后通过流式检测细胞的活率。LDH，calcein-AM释放等实验也可以检测CDC作用。

在全球生物制药产业强劲发展下，治疗疾病的新靶向不断地在开发，抗体药物研发与生产制造方式与平台也不断地在进化。单克隆抗体药物以其独特的作用机制(如上所述)及高效单一性，在癌症治疗中撑起一片江山；尤其免疫细胞治疗与抗体药物结合治疗可帮助癌症患者有更好的治愈率，因此抗体药物的发展与应用是可预期的热烈前景。返回搜狐，查看更多