综 述

提高抗体的临床治疗效率

近年，单克隆抗体(mAbs)在肿瘤治疗上取得了突破性的进展，进入临床阶段研究的抗肿瘤单克隆抗体种类也显著增多，然而临床治疗的效果却有待改善。目前研发的治疗抗体(Therapeuticantibody)功能主要是直接靶向结合肿瘤细胞或肿瘤微环境(tumor microenvironment)中的免疫细胞。治疗抗体引起肿瘤退缩(tumorregression)依赖两种功能特性：抗原结合片段(Fab)与抗原的特异性结合；结晶片段(Fcregion)与多种Fc受体(FcRs)结合，从而激活抗体依赖效应器(antibody-dependent effector)的功能。这些效应器的功能包括抗体依赖的细胞毒作用(ADCC)和吞噬作用(ADCP)，以及补体依赖细胞毒作用(CDC)。这两种功能相辅相成，促成抗体介导的肿瘤杀伤作用。

临床抗体(Clinical antibody)的抗体类型是以IgGI，IgG2，IgG3和IgG4四个种型(Isotype)组成的IgG型。这四种人源IgGisotype通过Fc region与Fc伽马受体(FcγRs)结合，然而结合力的亲和性和特异性却不尽相同。FcγRs分布在免疫效应器细胞(自然杀伤细胞，中性粒细胞，巨噬细胞和单核细胞)的表面，按功能可分为活化型(FcγRI，FcγRIlA，FcγRIlI)和抑制型(FcγRIIB)。IgG2和IgG4与FcγR的结合力较差，因此呈现较弱的免疫效应器细胞功能；反之，IgGI和IgG3与FcyR结合力较强，因此可以有效的激活免疫效应器细胞。众所周知，IgGI型是IgG中介导ADCC效果最好的种型，所以其是最普遍的抗肿瘤单克隆抗体。IgGFc-FcγR的结合能力取决于Fc不同IgGFc isotype的氨基酸序列及IgG Fc结构域的N-连多聚糖模式(N-linked glycan pattern)。因此，可以通过修改IgGFc结构域的基因序列改变其与对应FcγRs的结合能力，进而调节抗体介导的效应器功能。

以利妥昔单抗(rituximab，anti-CD20)，曲妥单抗/群司珠单抗(trastuzumab,anti-HER2)和西妥昔单抗(cetuximab,anti-EGFR)为代表的治疗抗体，免疫调节机理是靶向结合肿瘤细胞表面抗原，活化ADCC和ADCP作用，达到治疗肿瘤的效果^[1]。基于以上治疗原理，修改IgGFc结构域的基因序列，增强激活效应器功能的方法，可作为改善抗肿瘤单克隆抗体的绝佳策略。已经有文献证实这种方法的可行性，例如单克隆抗体ocaratuzumab(anti-CD20)，通过修改Fc结构域的序列，增强了其与FcyRIlI(CDI6)的相互作用^[2]。另有报道指出，改变IgGI抗体Fcregion特殊糖类(carbohydrate)修饰，如降低Fc多糖的岩藻糖基化(fucosylation)，可以增强抗体与CDI6的亲和力，从而更有效的诱导ADCCIADCP作用。去除岩藻糖基化修饰的抗体如anti-CD20类obinutuzumab(GAIOI)，已进入临床试验阶段^[3]；anti-EGFR类imgatuzumab(GA20I)，正处在实验室实验阶段^[4]。除IgGI型抗体，其他isotype也可以诱导ADCCIADCP反应，例如在黏膜免疫系统中体液免疫部分发挥重要作用的IgA型抗体，随着研究的不断深入，lgA型抗体这一有趣的特性也逐渐浮出水面^[5, 6]。

过去的20年，干扰T细胞信号通路的单克隆抗体研究取得了长足进展。这类单克隆抗体表达在免疫细胞中，被命名为检查点阻断抗体(checkpointblockadeantibody)或靶向调节分子(targetregulatorymolecule)，包括CTLA4(如，易普利姆玛ipilimumab)，PDI(如，纳武单抗nivolumab)和其配体PD-LI(如，atezolizumab)。纳武单抗(nivolumab)原本是IgGI型抗体，经基因改造后置换IgG4Fc结构域，使免疫效应器功能减弱^[7]。Atezolizumab则是在IgGIFc结构域引入基因突变的单克隆抗体，改造后的IgGI Fc结构域丧失了活化效应器功能的能力^[8]。

提高单克隆抗体治疗效率的策略

综上所述，改变Fc结构域基因可以最优化或最小化与FcγRs的结合能力，从而提高治疗抗体的抗肿瘤能力，这个思路会为抗肿瘤抗体的研究提供更旷阔的空间。

1️⃣. DiLillo DJ. & Ravetch J., 20I5. Fc-Receptor Interactions Regulate Both Cytotoxic and Immunomodulatory Therapeutic Antibody Effector Functions. Cancer Immunol Res. 3(7):704-13. 

2️⃣. Cheney CM. et al., 20l4. Ocaratuzumab, an Fc-engineered antibody demonstrates enhanced antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity in chronic lymphocytic leukemia. MAbs. 6(3):749-55. 

3️⃣. Golay J. et al., 2013. Glycoengineered CD20 antibody obinutuzumab activates neutrophils and mediates phagocytosis through CDI6B more efficiently than rituximab. Blood. 122(20):3482-91.

4️⃣. Gonzalez-Nicolini V. et al., 2015. Premedication and chemotherapy agents do not impair imgatuzumab- (GA20I) mediated antibody-dependent cellular cytotoxicity and combination therapies enhance efficacy. Clin Cancer Res. (Ahead of print). 

5️⃣. Lohse S. et al., 20lI. Recombinant dimeric IgA antibodies against the epidermal growth factor receptor mediate effective tumor cell killing.JImmunol. 186(6):3770-8. 

6️⃣. Pascal V. et al.,2012. Anti-CD20 IgA can protect mice against lymphoma development: evaluation of the direct impact of IgA and cytotoxic effector recruitment on CD20 target cells. Haematologica. 97(1I):1686-94. 

7️⃣. Wang C. et al., 2014. In vitro characterization of the anti-PD-I antibody nivolumab, BMS- 936558, and in vivo toxicology in non-human primates. Cancer Immunol Res. 2(9):846-56. 

8️⃣. Powles T. et al., 20I4. MPDL3280A (anti-PD-LI) treatment leads to clinical activity in metastatic bladder cancer. Nature. 515(7528):558-62.

抗体同型家族(Antibody Isotype Families) 

扩展您收集的临床治疗抗体

单克隆抗体已经逐渐成为治疗肿瘤的主要工具。它们通过不同的作用机制积极调动天然免疫和获得性免疫系统，摧毁肿瘤细胞。肿瘤治疗效率取决于抗体的两个特性：可变区与抗原结合的特异性以及恒定区与抗体介导效应器细胞表面Fc受体的相互作用。效应器细胞功能包括补体依赖细胞毒作用(CDC)，抗体依赖的细胞毒作用(ADCC)和括抗体依赖的吞噬作用(ADCP)。修饰或改变免疫球蛋白(Ig)的恒定区来获得高效率治疗抗体已经成为一种非常有效的方法。为使科研人员更好的研究临床应用的抗体疗效，InvivoGen提供了一系列临床应用的治疗抗体，并拓展了相应的免疫球蛋白isotype，包括人源IgGI，IgG4(S228P)和IgA。这些治疗抗体因isotype的改变也被赋予不同的新特性，从而更有针对性的解决应用需求。

👉人源IgGI：抗肿瘤抗体的首选

IgGI在人的血清中含量最多。人源IgGI抗体可以引起高水平的ADCC，ADCP和CDC功能，有效的杀死靶细胞。

👉人源IgG4(S228P)：免疫调节抗体的首选

人源IgG4抗体激活ADCC和ADCP的能力较弱，对于CDC，则完全没有活化能力。IgG4具有Fab臂交换(Fab arm exchange)的特性，因此降低了IgG4型抗体的治疗效率。IgG4(S228P)是将位于铰链区(hingeregion)228位的丝氨酸(S)突变成脯氨酸(P)，使其失去Fab臂交换能力。

👉人源IgA2：抗体治疗另辟蹊径

IgA型是人体血液循环中第二丰富的抗体型，同时是黏膜系统中分泌最多的抗体型。IgA型抗体可与FcαRI受体(CD89)结合，激活嗜中性粒细胞介导的ADCC反应和巨噬细胞介导的ADCP反应。

InvivoGen的临床抗体由重组DNA技术设计，CHO细胞生产，亲和色谱法(affinity chromatography)纯化，流式细胞技术检验。保证无菌，不含叠氨钠。常规包装规格为I00μg；如需更大包装，请与我们联系。

👉Anti-hCD20isotypecollection-利妥昔单抗(rituximab)衍生单克隆抗体

Anti-hCD20 isotype collection收集了利妥昔单抗具有不同特性可变区的抗体株。利妥昔单抗是鼠源I人源嵌合型IgGI单克隆抗体，靶向结合肿瘤细胞和B淋巴细胞表面的CD20抗原，随后通过细胞凋亡，CDC或ADCC效应摧毁靶细胞。Anti-hCD20isotypecollection由II个利妥昔单抗衍生单克隆抗体组成(详细信息请参考InvivoGen官方网站)。

👉Anti-hEGFR isotype family- 西妥昔单抗(cetuximab)衍生单克隆抗体

Anti-hEGFR isotype family收集了西妥昔单抗具有不同特性可变区的抗体株。西妥昔单抗是鼠源I人源嵌合型IgGI单克隆抗体，与其靶点EGFR结合。EGFR在很多类型的癌细胞中过量表达，西妥昔单抗与EGFR结合后可以阻断EGFR结合其配体，引起受体内化随后被降解。

👉Anti-HER2 isotype family- 曲妥单抗(trastuzumab)衍生单克隆抗体

Anti-HER2 isotype family收集了曲妥单抗具有不同特性可变区的抗体株。曲妥单抗是人源化IgGI单克隆抗体，与HER2受体(HER2/neu，ERBB2)结合。HER2在多种癌症细胞中过表达，尤其是乳腺癌和卵巢癌。曲妥单抗与HER2结合后可通过ADCC或ADCP等多种机制引起靶细胞死亡。

👉Anti-hPDI isotype family- 纳武单抗(nivolumab)衍生单克隆抗体

Anti-hPDI isotype family收集了纳武单抗具有不同特性可变区的抗体株。纳武单抗是完整的人源IgG4(S228P)单克隆抗体，靶向结合程序性死亡-I(PD-I)蛋白受体。PD-I受体在活化的T细胞，B细胞和髓样细胞中表达，纳武单抗与PD-I受体结合后，可以阻断PD-I受体功能，从而活化T细胞以及细胞介导的免疫应答。

同时提供：Anti-hCTLA4(ipilimumab衍生单克隆抗体)和Anti-hVEGF(bevacizumab衍生单克隆抗体)isotypefamilies，以及anti-hPDLI-mIgGIInvivoFitTM(atezolizumab衍生单克隆抗体)。更多信息，请参考InvivoGen官方网站。