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1、抗体工程研究进展,沈倍奋 军事医学科学院基础医学研究所,治疗性抗体的研发阶段,靶标发现 抗体制备 抗体筛选、确认和优化 中试工艺研究 临床前研究 临床研究,主要研究进展,靶抗原的发现 抗体人源化改造及人源抗体制备 提高抗体效应功能 提高抗体表达量 其他,靶抗原的发现,TRAIL: TNF-related apoptosis-induced ligand TRAILR: DR4、DR5、DcR1、DcR2、OPG,Protein extraction and digestion,Treated/Sick,Control/Healthy,Mass Spectrometer,Protein pept
2、ides,identification,MS spectra,quantification,characterization,P,O,Phosphorylation,Oxidation, post translational modifications (PTM),Peptides,and MS/MS spectra,HPLC,Proteomics,20a5-6 Heavy Chain,功能单抗识别表位可能是一个新的药靶?,主要研究进展,靶抗原的发现 抗体人源化改造及人源抗体制备 提高抗体效应功能 提高抗体表达量 其他,治疗性抗体产生抗抗体的比例,抗体人源化的主要技术,嵌合抗体 CDR移植,
3、FR移植, SDR移植 表面氨基酸残基人源化 抗原表位定向选择,嵌合抗体、CDR移植抗体,SDR人源化方法,鼠抗体(红)和人源化抗体(绿)Fv结构的叠合图,表面氨基酸残基人源化,人源化抗体识别的抗原表位与親本抗体相同,抗原表位定向选择,H,L,人抗体重链文库,人源抗体制备技术,人人杂交瘤技术 EB病毒转化技术 人源抗体库 噬菌体抗体库 合成抗体库 核糖体展示抗体库 转基因动物,大容量抗体库,合成抗体库,核糖体展示scFv文库,各种抗体库筛选方法,感染性筛选,抗原库对抗体库筛选方法,提高抗体特异性和亲和力,Chain shuffling,计算机模建技术,定点突变技术,chain shufflin
4、g 原理示意图,L,H,L,L,L,L,H,L,H,L,H,H,H,H,H,L,更高亲和力抗体,亲和筛选,建抗体库,亲和筛选,+,重链文库,建抗体库,轻链文库,高亲和力抗体,+,亲本抗体,抗体H22计算机分子设计与直接进化,S-B (10-11M),Ka 6x1010L/mol,B/F,抗体CH22m亲和常数测定,Items,Z12 Ka=8107M-1 1/750 CH22 Ka=9109M-1 1/6.5 mCH22 Ka=61010M-1 1 Remicade Ka=11010M-1 1/6,Antibody affinity,移植人免疫球蛋白的小鼠,抗体结构信息具有重要的研究价值,He
5、r2靶点人源抗体(HF)的设计与验证,HF人源抗体对Her2+ +细胞的ADCC杀伤效应分析,新抗体或抗体类似物的设计,以抗原抗体复合物的晶体结 构设计新抗体 以人抗体Fc为支架设计类抗体 以全人抗体为支架设计小抗体 以非Ig的人蛋白为支架设计功能分子,PT4LinkerFC融合蛋白的构象,PT4-Linker-FC与TNF-相互作用复合物的构象,拮抗肽linkerFc融合蛋白设计,单域抗体(PTVH5)设计,PTVH5与TNF形成的复合物模型,单域抗体 单链抗体(scFv),单链抗体(TSA1、TSA2)设计,主要研究进展,靶抗原的发现 抗体人源化改造及人源抗体制备 提高抗体效应功能 提高抗
6、体表达量 其他,抗体药物的作用机理,直接效应 诱导凋亡 抑制增殖 阻断生长因子或生长因子受体 干扰血管生成 间接效应 依赖补体的细胞毒(CDC) 依赖抗体的细胞毒(ADCC) 作为毒素、放射性同位素和细胞 毒药物的载体 形成抗独特型抗体 通过双特异性抗体靶向效应细胞,抗体偶联细胞毒物质,抗体融合蛋白,双功能抗体作用原理,BsAb,BsAb,效应细胞,靶细胞,触发受体,膜表面分子,NK细胞,CD16,肿瘤细胞,HER2/neu,抗HER2/neu抗CD16 BsAb,BsAb,双特异性抗体介导的杀伤作用机制 (a), BsAb桥连效应细胞和靶细胞;(b), 连接的触发分子启动细胞毒反应;(c)
7、, 效应细胞对靶细胞产生致死性杀伤反应。,细胞毒反应,细胞内抗体:在细胞内合成并作用于细胞内组分的抗体,细胞核,EGFR,EGFR,EGFR,抗体的ADCC和CDC效应,提高ADCC和CDC的策略,抗体Fc突变 改变抗体糖基化,Rituximab Fc的三维结构,Rituximab突变体与C1q的结合,主要研究进展,靶抗原的发现 抗体人源化改造及人源抗体制备 提高抗体效应功能 提高抗体表达量 其他,提高表达量的方法,应用扩增系统 GS/DHFR 弱化选择标记基因 应用有利于基因表达的元件 强启动子 强增强子 反式作用元件 位置效应(position effects),Cre-LoxP定点整合系统,工程细胞株,lacZ-Zeocin,可扩增 转录活性位点,Hotspot-taged FRT,抗体的糖基化,主要研究进展,靶抗原的发现 抗体人源化改造及人源抗体制备 提高抗体效应功能 提高抗体表达量 其他,抗体可变区和框架区的影响 抗体稳定性 可溶性 折叠动力学 表达,PEG化的抗体或抗体片段,重组多克隆抗体,重组多克隆抗体,优点: 可大量生产,批间稳定性好 结合抗原的亲合力高 识别多个抗原表位,对复杂靶抗原的 治疗效果好 对于易变的抗原也能有效,谢谢,
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