摘要：嵌合抗体是一类由不同物种的抗体片段组合而成的抗体，其通过重组技术将非同源物种的免疫系统产生的抗体片段（如鼠源和人源）结合起来，从而形成具备理想功能特性的抗体。嵌合抗体的开发技术是抗体药物研发的重要组成部分，广泛应用于癌症免疫治疗、免疫抑制治疗以及感染性疾病的抗

嵌合抗体是一类由不同物种的抗体片段组合而成的抗体，其通过重组技术将非同源物种的免疫系统产生的抗体片段（如鼠源和人源）结合起来，从而形成具备理想功能特性的抗体。嵌合抗体的开发技术是抗体药物研发的重要组成部分，广泛应用于癌症免疫治疗、免疫抑制治疗以及感染性疾病的抗体药物开发中。

1. 嵌合抗体的定义与特点

嵌合抗体（Chimeric antibody）是由两种不同物种的抗体部分组成，通常是将抗体的可变区（如来源于鼠源抗体）与恒定区（通常来源于人类抗体）相结合，形成一种包含外源部分的抗体。与全鼠源抗体相比，嵌合抗体的免疫原性较低，具有更高的生物相容性，因此在临床治疗中的应用逐渐增多。常见的嵌合抗体应用包括肿瘤靶向治疗、免疫调节治疗等。

2. 嵌合抗体改造策略

2.1 嵌合抗体的结构与改造

嵌合抗体的基本构成包括抗体的可变区（VH和VL）和恒定区（CH1、CH2、CH3以及CL）。为了提高抗体的功能性和亲和力，常采用改造技术对嵌合抗体进行优化：

- 可变区的优化：通过基因工程手段，将鼠源抗体的VH和VL片段与人类抗体的恒定区结合，并通过定向突变或人源化手段进一步优化可变区的亲和力，提升抗体的靶向性。

- 人源化改造：通过人工合成方法将鼠源抗体的可变区与人源抗体的恒定区结合，利用基因工程技术减少鼠源片段的比例，从而降低免疫原性，增加治疗效果。

- 糖基化修饰：通过修改恒定区的糖基化位点，提升抗体的稳定性和活性，增强抗体与Fc受体的结合能力，进而增强抗体的抗肿瘤活性或免疫反应。

2.2 嵌合抗体亲和力增强

嵌合抗体的亲和力是其开发过程中一个关键的指标。通过以下技术手段可以优化嵌合抗体的亲和力：

- 单克隆抗体筛选：利用细胞展示技术、噬菌体展示技术等筛选方法从抗体文库中筛选出亲和力较高的抗体克隆。

- 体外诱变与筛选：通过体外诱变（如随机突变、定点突变）对嵌合抗体进行改造，并利用亲和力筛选方法进一步优化其抗原结合能力。

- 表位修饰：通过修改嵌合抗体的结合位点，优化与靶标抗原的亲和力，提升其靶向治疗效果。

3. 重组嵌合抗体生产

3.1 嵌合抗体生产的基本步骤

重组嵌合抗体的生产通常需要经过以下几个步骤：

1).基因克隆与载体构建：首先需要从免疫源（如小鼠）提取抗体基因，通过基因克隆技术将鼠源抗体的可变区基因与人类抗体的恒定区基因连接，构建重组表达载体。

2).宿主细胞选择：常用的宿主细胞包括大肠杆菌、酵母、CHO细胞等。CHO细胞由于其能够进行复杂的糖基化修饰，成为重组嵌合抗体生产的常用宿主。

3).表达与收获：通过转染、感染或转导宿主细胞后，进行大规模培养，收获抗体。可以通过细胞培养上清液或细胞裂解液进行分离提取。

4).纯化：利用亲和层析、离子交换层析等方法对表达的重组嵌合抗体进行纯化，去除杂质，获得高纯度的抗体。

3.2 嵌合抗体生产中的挑战

重组嵌合抗体生产过程中，可能会遇到一些挑战，包括：

- 产量问题：在某些表达系统中，重组抗体的产量可能较低，需要通过优化表达条件、选择合适的宿主细胞以及提高转染效率等方法来提升产量。

- 抗体的折叠与纯化：在生产过程中，如何确保嵌合抗体正确折叠并成功表达，是一个技术难点。此外，嵌合抗体的纯化过程可能面临蛋白聚集等问题，必须采用合适的技术进行解决。

4. 嵌合单克隆抗体表达与应用

4.1 嵌合抗体的表达系统

嵌合抗体的表达系统主要包括大肠杆菌表达系统、酵母表达系统、哺乳动物细胞表达系统等。不同的表达系统各有优缺点：

- 大肠杆菌系统：适用于高产量生产，但无法进行复杂的糖基化修饰，适用于小规模筛选。

- CHO细胞系统：能够进行复杂的糖基化修饰，适用于高效生产并能保证药物的质量。

- 酵母系统：适用于小分子蛋白的生产，并能够进行简单的糖基化修饰。

4.2 嵌合抗体的临床应用

嵌合抗体广泛应用于抗肿瘤治疗、免疫调节治疗以及感染性疾病的治疗。通过优化嵌合抗体的结构和功能，研究人员能够设计出对特定靶标具有高亲和力的治疗抗体。例如，鼠源化嵌合抗体已经在多个抗癌药物中获得批准，如治疗癌症的rituximab等。

嵌合抗体的开发不仅为免疫治疗提供了新的选择，还为抗体药物的开发开辟了更广阔的空间。通过对嵌合抗体的改造、优化以及重组抗体的生产技术的不断创新，能够显著提高抗体的效果和适应性。未来，随着技术的进步，嵌合抗体将继续在临床和研究中扮演越来越重要的角色。

参考文献：

1. Carter, P., et al. "The Humanization of Antibodies." Nature Biotechnology, 2017.

2. Hwang, W. Y., et al. "Chimeric Antibodies: Applications in Oncology." Journal of Clinical Immunology, 2018.

3. Verma, A. K., et al. "Chimeric Antibody Development and Production." Biotechnology Advances, 2019.

来源：泰克生物