呂大偉
(解放軍總醫(yī)院,北京 100853)
抗體治療始于l9世紀(jì)末,起始階段應(yīng)用在肺炎、白喉、麻疹等傳染病的早期治療中,采用動物來源的抗血清顯示了一定療效;同時由于血清組成成份復(fù)雜和對異源性蛋白產(chǎn)生的免疫反應(yīng)、不良反應(yīng)大,應(yīng)用十分受限。1975年,由Koher和Milstein發(fā)明的雜交瘤技術(shù)問世,開創(chuàng)了抗體技術(shù)的新時代,單克隆抗體由于高度的特異性和均一性使其在臨床檢驗和治療中得到了廣泛應(yīng)用。在腫瘤、慢性炎癥、自身免疫疾病,組織器官移植排斥反應(yīng)等多系統(tǒng)疾病的相關(guān)研究中,單克隆抗體屢見報道。伴隨分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展和抗體基因結(jié)構(gòu)的闡明,DNA重組技術(shù)應(yīng)用于抗體的改造,先后出現(xiàn)了嵌合抗體和人源化抗體,成為降低異源性單抗免疫性的有效途徑。20世紀(jì)90年代后,轉(zhuǎn)基因技術(shù)的出現(xiàn)使治療性單克隆抗體最終實現(xiàn)了全人源化。在此基礎(chǔ)上各種抗體衍生物也不斷涌現(xiàn),最具代表性的是在腫瘤靶向治療中的應(yīng)用;同時針對納米抗體[1]的深入研究,也將突破抗體治療的瓶頸。本文就單克隆抗體人源化改造、全人源單克隆抗體、單克隆抗體衍生物的研究進展及目前抗體治療的應(yīng)用現(xiàn)狀予以綜述。
臨床涉及抗體按來源分為:鼠源性單抗、部分人源化單抗及全人源抗體。按抗體結(jié)構(gòu)組成分為:完整的抗體分子、抗體分子片段、新型抗體分子等。新型納米抗體是比利時的Ablynx生物技術(shù)公司開發(fā)出一種新型的治療抗體,是由無輕鏈的天然單區(qū)抗體的最小功能性片段組成的。與常規(guī)的mAbs一樣納米抗體顯示出很強的靶向特性且毒性很低,可以到達目前市場上的單抗難以識別和達到的靶(包括酶和受體的活性部位等)。納米抗體為約15kDa的小蛋白質(zhì),能夠比mAbs更有效地滲透到組織中,其對酸堿(pH)及蛋白酶具有高度的穩(wěn)定性,意味著可制做為口服制劑。
占市場主體的單克隆抗體及其衍生物是腫瘤靶向治療的核心理念[2],即針對導(dǎo)致細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的環(huán)節(jié)(靶標(biāo)),使用某些能與這些靶分子特異結(jié)合的抗體、配體等,在分子水平逆轉(zhuǎn)該惡性生物學(xué)行為,從而抑制腫瘤細(xì)胞生長,甚至使其完全消退的一種全新的生物治療模式。作為該治療模式核心環(huán)節(jié)的靶向治療抗體,經(jīng)歷了鼠源性單克隆抗體、改型及人源化抗體、全人源抗體等階段,已成為臨床研究的熱點及腫瘤臨床治療的重要手段。作用機制主要集中在以下四個方面[3]:①直接激活細(xì)胞凋亡信號通路引起的凋亡;②干擾到腫瘤細(xì)胞的生長信號引起的凋亡;③使用其他手段,如偶聯(lián)放射性物質(zhì),化學(xué)物,毒素,前體藥物等有效成分介導(dǎo)的細(xì)胞損傷和凋亡途徑;④誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化,典型代表為惡性血液病中應(yīng)用的CD44單抗[4],據(jù)Charrad報道使用CD44單抗能逆轉(zhuǎn)AML-M1-5亞型的髓系分化阻滯,作用機制是通過p27干擾細(xì)胞周期,抑制增殖,逆轉(zhuǎn)AML-M1-5亞型,使其分化。縱觀腫瘤治療中抗體的應(yīng)用,可以發(fā)現(xiàn)單克隆抗體從非結(jié)合型到新型特異性抗體,在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的導(dǎo)向治療,可以復(fù)合前體藥物,完成微型放療化療。近期見報的相關(guān)研究涉及抗髓性白血病抗體;抗腫瘤細(xì)胞核抗原特異性抗體;抗VEGF及EGFR單抗在晚期或轉(zhuǎn)移直腸癌治療中的應(yīng)用。
自身免疫性疾病中應(yīng)用于臨床治療的單克隆抗體涉及了:抗GMGSF單抗、抗殺傷性T細(xì)胞抗原抗體、抗TNF單抗,抗CD20單抗,抗CD25單抗等等。這些抗體涵蓋了細(xì)胞因子特異性抗體,淋巴細(xì)胞特異性抗體;主要是嵌合單克隆抗體或者小部分為全人源化單克隆抗體。由于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的在病程的不同階段免疫系統(tǒng)的異常各有特點,所以類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎治療中使用的單克隆抗體基本涵蓋了自身免疫性疾病中應(yīng)用的單克隆抗體,包括抗TNF單抗,抗GM-GSF單抗,針對黏附分子的單克隆抗體,針對B淋巴細(xì)胞的抗CD20單抗,阻斷T淋巴細(xì)胞同刺激通路的CTLA-4Ig。
類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的傳統(tǒng)定義,病因中僅涉及對于感染,遺傳,環(huán)境,內(nèi)分泌以及免疫等潛在致病因素的概括論述,具體發(fā)病假說卻有不同。近年文獻中有關(guān)病因的假說,免疫系統(tǒng)老化可能更趨近于客觀事實。類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎是以滑膜炎為主要表現(xiàn)的慢性炎性反應(yīng),最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨破壞,雖然以關(guān)節(jié)癥狀為主,但是免疫系統(tǒng)異常并非關(guān)節(jié)特異性,而這一改變先于關(guān)節(jié)病變,可以斷定在關(guān)節(jié)顯性病變之前若干年已經(jīng)存在免疫系統(tǒng)異常的表現(xiàn),并在緩慢進展。這種自身免疫現(xiàn)象是機體針對免疫球蛋白IgG、瓜氨酸化多肽[5]、自身抗原、新抗原的抗體反應(yīng)。上世紀(jì)90年代對于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的研究集中在關(guān)節(jié)特異性抗原免疫耐受的缺失,這十年認(rèn)為患者免疫耐受根本性的缺失[6],而對于新抗原無法誘導(dǎo)和維持免疫耐受狀態(tài)。同時注意到這種現(xiàn)象發(fā)生在成年以后,提示RA是獲得性疾病并非先天性疾病。RA發(fā)病率隨年齡層的增長逐漸升高。
類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的治療手段自1999年生物制劑引入后顯著增加。若干針對細(xì)胞靶標(biāo)和細(xì)胞因子靶標(biāo)的抑制劑,被作為治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的候選藥,包括了腫瘤壞死因子拮抗劑(adalimumab,etanercept,infliximab),白介素1拮抗劑(anakinra),T細(xì)胞協(xié)同刺激因子抑制劑(abatacept),以及B細(xì)胞選擇性清除劑 (rituximab)隨著研究的深入,更多的靶點被確定下來。2010年全年,RA的新藥見報包括原有靶點的新藥,例如腫瘤壞死因子(certolizumab pegol,golimumab)抑制劑(certolizumab pegol,golimumab)和處在研發(fā)階段的CD20抗體(ocrelizumab,ofatumumab,TRU-015);其他制劑是針對新的細(xì)胞因子靶標(biāo),如白介素6(tocilizumab),淋巴毒性通路(briobacept)和B細(xì)胞的靶點BLyS和APRIL(belimumab,atacicept)。另外,細(xì)胞內(nèi)激酶,包括JAK-3和Syk等小分子靶點[7],也有部分研究報道。
類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的漫長病程中,基本的病理改變是慢性滑膜炎。病情遷延不愈,不斷進展,除急性期的典型炎性改變之外,長期病情反復(fù)所導(dǎo)致的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)和骨質(zhì)破壞才是致殘的首要原因—這與破骨細(xì)胞密不可分,作為功能細(xì)胞的破骨細(xì)胞在介導(dǎo)炎癥性骨丟失中具有重要作用。因此,抑制破骨細(xì)胞生長及功能的破骨細(xì)胞靶療法已在治療炎癥性骨丟失及關(guān)節(jié)損傷等疾病方面日益得到重視。基于對破骨細(xì)胞調(diào)控機制的深入研究及RANK/RANKL/OPG信號通路的發(fā)現(xiàn),目前,破骨細(xì)胞靶療法主要集中于以下三方面:①控制RANKL/OPG比例;②應(yīng)用雙磷酸鹽類藥物;③調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)信號通路,如p38及NF-κB。
RANK/RANKL/OPG信號通路在生理和病理性骨重建中起決定性作用。以調(diào)控RANK/RANKL/OPG信號系統(tǒng)為原理的治療策略已應(yīng)用于數(shù)種炎癥性骨丟失的動物模型。研究發(fā)現(xiàn)在關(guān)節(jié)炎發(fā)生時給予單一劑量OPG可有效減少破骨細(xì)胞的生成,防止骨溶蝕,可持續(xù)4~7 d,對絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松患者可減慢破骨細(xì)胞的骨吸收。值得注意的是RANK/RANKL/OPG在生理性骨重建中的關(guān)鍵作用及對免疫功能的影響,完全抑制其活動將會破壞機體的生理平衡,引起副作用。
人源化單抗已主宰治療性單抗商品市場,占現(xiàn)有制品的80%[8]。截至2007年3月,美國食品藥品管理局(FDA)已經(jīng)批準(zhǔn)23種單抗用于臨床,主要集中在腫瘤、自身免疫性疾病和感染類疾病等的治療方面,此外,也為疑難病癥的治療揭開了一縷曙光。近期,歐盟委員會已批準(zhǔn)denosumab上市,用于絕經(jīng)后婦女骨質(zhì)疏松癥以及前列腺癌患者激素抑制相關(guān)骨丟失的治療,以降低患者骨折的風(fēng)險;并相繼獲得美國FDA批準(zhǔn),該產(chǎn)品是第一個和唯一獲批的特異性靶向RANK配體的藥物??梢灶A(yù)見未來的醫(yī)療市場,抗體相關(guān)產(chǎn)品將進入加速發(fā)展的新時代。
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