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双价抗体和双特异性双价抗体

发表时间:2019-08-07 14:31作者:武汉新启迪Xinqidi来源:http://www.qidibio.com

双价抗体和双特异性双价抗体


双价抗体和双特异性双价抗体   上述通过基因工程技术构建的小分子抗体都是单价的,无法将小分子抗体构建成双价的抗体分子,以使其结合效能得到提高。而双价ScFv与抗原结合比单价ScFv更敏感、亲和力更高,这种双价抗体在结构和功能上更接近亲本抗体。双价抗体分子片段可从Fab、Fv或ScFv组建,双体的连接可在体外或体内进行。如将特异性不同的两个小分子抗体连接在一起,则可得到双特异性(bispecific)双价抗体,亦称双功能抗体,其两个抗原结合部位具有不同的特异性。

1.双价抗体分子

(1) 双价抗体分子片段的体外构建:在小分子抗体的羧基端设计半胱氨酸残基,如带绞链区的Fab片段或带半胱氨酸残基尾巴的ScFv(SerCys或Gly4Cys),可在体外通过化学交联成为双价抗体分子。亮氨酸拉链(leucine zipper)也用来构建双价抗体分子,两个蛋白质分子通过亮氨酸残基间疏水作用形成的拉链式结构形式双体。原癌基因产物Fos和Jun是典型的带亮氨酸拉链结构的蛋白质分子,在两个Fab的CH1末端分别剪接Jun和Fos亮氨酸拉链结构,而后匹配成双价抗体,两个不同抗体段通过此连接可生成双特异性抗体或称双功能抗体。如抗CD3和抗IL-2R的Fab生成的双价Fab在体外混合,所得到的这种双特异性抗体分子可以介导T细胞对表达有IL-2的细胞的杀伤作用。

(2) 双价抗体分子的细胞内组建:通过对小分子抗体基因的改造修饰,使细胞直接表达双价抗体分子,较体内组建更为简便有效。目前有以下几种:其一,在小分子抗体上设计半胱氨酸及能促进双聚体形成的结构域,使小分子抗体在大肠杆菌的分泌型表达过程中在质周腔内形成双体。最初设想在小分子抗体羧基端加上半胱氨酸,使其形成二硫键而成双体,但在细胞内双体化的效率极有限。在小分子抗体羧基端按上的双聚体化的结构域目前大致有Ig稳定区CH3,亮氨酸拉链及螺旋-转角-螺旋结构(helix-turn-helix)等。螺旋-转角-螺旋结构双体化的性能较好,亮氨酸拉链结合设计半胱氨酸也可得到稳定的双体分子。关于靠CH3的作用,目前亦有初步报道。其二,在基因构建上直接将两个抗体分子片段融合,如用一个柔性较强的肽段将二个ScFv首尾连接。其三,双体分子(diabodies):使两个ScFv的VH和VL相互配对,可产生双价的抗体分子。一般ScFv的构建需设计一个含十个以上氨基酸接头,以使VH和VL能形成正确折叠,缩短接头如设计成五个氨基酸,甚至不用接头,将VH和VL直接首尾相连,可促进不同分子间的VH和VL的配对形成双体分子。

2. 双特异性双价抗体将特异性不同的两个小分子抗体连接在一起则叫双特异性双价抗体,又叫双功能抗体。该抗体不同于天然抗体在于其双特异性,它可以同时与两种性质不同的抗原发生结合,因而可介导标记物与靶抗原的结合,或使某种效应因子定位于靶细胞。必须指出虽然采用基因工程方法产生双特异性双价抗体尚未完全成熟,目前应用的双特异性双价抗体大多采用细胞工程方法产生,但是随着抗体工程的发展,它将会在临床上发挥应有的作用。

(1) 在免疫检测中的应用:双特异性双价抗体的一个臂针对靶抗原,另一个臂可针对酶,这样,就可通过抗原抗体反应特异地将酶引入检测系统,而无需通过化学方法将酶与抗体偶联,这往往损及抗体或酶的活性,且不易获得均质制剂。

(2) 在肿瘤放射免疫显像中的应用:双特异性双价抗体一个臂针对肿瘤细胞表面抗原,另一个臂针对半抗原螯合剂,后者可选择与放射性核素相结合。利用二次导向系统,较之常规放射免疫显像,增加了清晰度及灵敏度。

(3) 双特异性双价抗体介导的药物杀伤效应:肿瘤导向治疗的常规方法是将单抗与药物、毒素或放射性核素偶联,往往导致抗体或/及药物活性丧失。双特异性双价抗体以抗原抗体反应替代了化学交联,亦采用二次导向模式。例如Corvalan等将抗CEA及抗长春新碱的双特异抗体,介导长春新碱的杀瘤获得良好效果。

(4) 双特异性双价抗体介导的细胞杀伤效应:双特异性双价抗体其一臂针对免疫活性细胞的效应分子,活化该细胞,另一臂针对肿瘤表面的抗原分子,起对细胞杀伤的导向作用。最常用的免疫活性细胞表面的效应分子有TCR、CD3、CD16、CD2、CD28等,其中以T细胞表达的CD3和单核及NK表达的CD16(Fc受体)的研究为最多。采用抗肿瘤相关抗原(TAA)及CD3和抗TAA及CD16的双特异抗体,在荷瘤动物模型中无论是抑瘤试验还是杀伤试验均获得良好结果。


文章分类: 抗体技术资料
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