單克隆抗體藥物被稱(chēng)為醫學(xué)里程碑藥物, 其具有特異性強、血清半衰期長(cháng)、親和力高、免疫效應等特點(diǎn),在惡性腫瘤、自身免疫病等重大疾病治療中占據重要地位,是生物藥中最重要的一大品類(lèi)。AmBeed持續跟蹤單抗前沿研究進(jìn)展,主動(dòng)儲備熱點(diǎn)疾病抗體藥物。本篇AmBeed就單抗藥物的應用及熱門(mén)靶點(diǎn)等讀者較為關(guān)注的問(wèn)題做一介紹。
什么是抗體?
抗體(Antibody),是指在人和動(dòng)物體內,由于抗原或半抗原刺激機體而在細胞中產(chǎn)生的免疫球蛋白(immunoglobulins ,Ig)。能可逆、非共價(jià)、特異地與相應抗原結合,形成抗原-抗體復合物。 Ig由兩個(gè)輕鏈(L)和兩個(gè)重鏈(H)的單體組成。在人體中,Ig分五類(lèi),即IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。
圖一:人體中五種抗體結構特征(圖源:ballyabio)
單抗和單抗藥物
單抗即單克隆抗體(monoclonal antibody,mAb),是由單一B淋巴細胞或雜交瘤細胞克隆產(chǎn)生的高度均一、僅針對某一特定抗原表位的抗體。 單抗類(lèi)藥物的開(kāi)發(fā)是基于對特定疾病發(fā)病機制以及特定蛋白和分子在致病過(guò)程中作用方式的了解,屬于分子靶向藥物的一種。目前開(kāi)發(fā)的重組單克隆抗體均是以IgG為框架開(kāi)發(fā)的。
圖二:IgG類(lèi)單克隆抗體結構及功能特征[1]。
單抗發(fā)展進(jìn)程
單克隆抗體能夠得以大量生產(chǎn)制備歸功于 K?hler 和 Milstein 于 1975 年發(fā)明的雜交瘤技術(shù),該技術(shù)極大地提高了基礎研究和臨床應用的潛力,利用該技術(shù),Schlossman等人鑒定出一種針對特殊 T 細胞抗原的單克隆抗體- OKT3,它針對的抗原便是 CD3。1981 年,他們在臨床測試 OKT3 作為預防移植排斥的免疫抑制劑。1986 年,OKT3 改名為 muromonab-CD3,獲得了 FDA 的第一個(gè)治療性單克隆抗體批準。
圖三:治療性抗體的開(kāi)發(fā)及其應用時(shí)間表[2]。
雜交瘤技術(shù)生產(chǎn)的是鼠源性的單克隆抗體,用于人身上會(huì )有強烈的免疫反應,因此單克隆抗體經(jīng)歷了一段鼠源-鼠源人源嵌合體-全人源化改造的歷程。 1994年,美國FDA批準第一種嵌合抗體abciximab用于抑制心血管疾病中的血小板聚集,該藥物是通過(guò)將小鼠可變域序列與人類(lèi)恒定域序列相結合而開(kāi)發(fā)的。然后是第一個(gè)具有腫瘤適應癥的單克隆抗體rituximab單抗,這是一種嵌合CD20 IgG1抗體,于1997年被美國FDA批準用于非霍奇金淋巴瘤。 加速治療性單克隆抗體獲批的一項重大進(jìn)展是通過(guò)互補決定區(CDR)移植技術(shù)產(chǎn)生人源化抗體。在CDR移植中,將非人抗體CDR序列移植到人框架序列中,以保持靶標特異性。1997年美國FDA批準的第一個(gè)人源化單克隆抗體是IL-2R抗體daclizumab,用于預防移植排斥反應。 1990年后,Gregory P. Winter等人開(kāi)發(fā)噬菌體展示技術(shù),至2002年,美國FDA批準了第一種全人源治療性抗體adalimumab,這是一種抗腫瘤壞死因子α(TNFα)抗體,用于類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節炎。
圖四:?jiǎn)慰寺】贵w的人源化過(guò)程[3]。
單抗應用領(lǐng)域 目前,已經(jīng)有多種單克隆抗體被批準用于腫瘤、類(lèi)風(fēng)濕和自身免疫性疾病等。目前在研單抗藥物多聚焦于癌癥、免疫、傳染病、炎癥、皮膚病和神經(jīng)系統等疾病,其中癌癥占比30-50%,免疫和炎癥占比20-30%,傳染病占比5-10%。 癌癥 :多發(fā)性骨髓瘤、乳腺癌、結直腸癌及非小細胞肺癌等。 免疫病 :多發(fā)性硬化癥、類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節炎、克羅恩病及強直性脊柱炎等。 血液病 :淋巴細胞白血病及血友病等。 皮膚病 :斑塊狀銀屑病及特應性皮炎。 神經(jīng)系統疾病 :偏頭痛及阿爾茨海默病。
圖五:A)FDA批準的前100種抗體應用領(lǐng)域(2021)[4];
B)治療性單抗應用領(lǐng)域概況(2022)[5]。
單抗熱門(mén)靶點(diǎn)
截止2024年,在FDA獲批上市的163個(gè)單抗藥物中存在多個(gè)熱門(mén)靶點(diǎn),如白細胞介素類(lèi)、TNF-α及CD20等。目前,有21個(gè)單抗藥物針對白細胞介素類(lèi)(IL-5、IL-6、IL-17和IL-23等),18個(gè)針對腫瘤壞死因子(TNF-α),14個(gè)針對CD20,12個(gè)針對人表皮生長(cháng)因子受體2 (HER2),12個(gè)針對血管內皮生長(cháng)因子(VEGF),9個(gè)針對程序性死亡受/配體(PD-1/PD-L1),4個(gè)針對CD19,4個(gè)針對降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP),4個(gè)針對表皮生長(cháng)因子受體(EGFR),3個(gè)針對補體(C5)。
圖六:A)治療性單抗熱門(mén)靶點(diǎn)(2022)[5];
B)治療性單抗熱門(mén)靶點(diǎn)(2024)[6]。
熱門(mén)單抗匯總
針對癌癥的單克隆抗體藥物最早獲批上市,其始終是單抗藥物研發(fā)的熱點(diǎn),根據其作用靶點(diǎn)的不同可分為靶向腫瘤相關(guān)分子和免疫檢查點(diǎn)抑制劑。免疫和感染類(lèi)疾病是單抗藥物研發(fā)的第二大領(lǐng)域。相關(guān)熱門(mén)單抗見(jiàn)表格: 表1:靶向腫瘤相關(guān)分子的治療性單抗 表2:免疫檢查點(diǎn)抑制劑 表3:免疫和感染類(lèi)疾病相關(guān)的治療性單抗 表4:其它疾病治療領(lǐng)域相關(guān)單抗 使用AmBeed產(chǎn)品發(fā)表的文獻已有上千篇,其中不乏國際頂級期刊,如Nature,Science和 Cell等。全球范圍內使用Ambeed產(chǎn)品進(jìn)行研究并最終發(fā)表的研究論文數量正在以每周數十篇的速度迅速增長(cháng)。
目前,AmBeed已擁有抑制劑及激動(dòng)劑種類(lèi)總數達8000多種,涵蓋FDA近五年批準上市的熱門(mén)靶點(diǎn)藥物,以及受到行業(yè)關(guān)注的在研靶點(diǎn)藥物,覆蓋30多條信號通路。
參考文獻:
1. Curr Opin Pharmacol. 2012 Oct;12(5):615-22.
2. J Biomed Sci. 2020 Jan 2;27(1):1.
3. Current Clinical Pharmacology, 2018, 13, 85-99.
4. Nat Rev Drug Discov. 2021 Jul;20(7):491-495.
5. Cell. 2022 Jul 21;185(15):2789-2805.
6. 單克隆抗體的研究進(jìn)展及上市藥物分析,顧光磊,方敏,2024