背景[1-7]
人源化单克隆抗体开发主要指鼠源单克隆抗体以基因克隆及DNA重组技术改造，重新表达的抗体，其大部分氨基酸序列为人源序列取代，基本保留亲本鼠单克隆抗体的亲和力和特异性，又降低了其异源性，有利应用于人体。由于目前临床上使用的单抗多数为鼠源性单抗，容易产生HAMA反应（人抗鼠抗体反应），存在一定风险，这使得鼠源单抗在临床治疗中的应用受到很大的限制。
抗体人源化已成为将鼠源抗体转化为有效安全的治疗药物的重要方式，人源抗体药物开发也成为各大药企争相研发的热点。转基因小鼠制备全人源抗体的实验原理是：在抗体生成过程不是从普通小鼠开始，而是从鼠抗体生成基因被相应人基因所取代的小鼠开始。该方法要求人的抗体基因片段在小鼠体内必须进行较为有效的重排与表达，并且这些片段能与小鼠细胞的免疫系统信号机制相互作用，使得小鼠在受抗原刺激后，这些人抗基因片段能被选择，表达并活化B细胞分泌人抗体。
其基本方法是采用在鼠胚胎干细胞（ES）中的同源重组来使得鼠原有基因缺失，再通过显微注射等技术将重建的人源抗体胚系基因微位点转入小鼠体内，最终由mAb的杂交瘤分泌出全人序列的抗体。该方法的特点是外源基因的导入整合效率较高，不需要载体，直接转移目的基因，目的基因的长度可达200kb，较少产生嵌合体等。它可以直接获得纯系，所以实验周期短。然而该方法有一些缺点使其很难在大动物中广泛应用：
(1)显微操作仪器昂贵；
(2) 技术操作复杂，要求经过专门训练的技术人员操作仪器；
(3) 显微注射导入的外源基因在基因组中随机整合，可能导致内源性功能基因突变或者激活一些致癌基因，无法调控外源基因在基因组中的整合数目(拷贝数)
(4)外源基因整合效率较低，构建转基因大动物成本较高；
(5)只能实现目的基因的整合，不能进行基因敲除研究。尽管如此，在体细胞核移植技术出现前，显微注射法是被广泛使用和效果的转基因技术。
转基因小鼠制备全人源抗体的主要优点是，其功效要优于其他生产抗正常人体蛋白mAb技术。小鼠识别抗原和动员抗该抗原的抗体系统仍保持完整，容易把人体蛋白识别为异物。而且，由于抗体是在体内产生，经历正常装配和成熟过程，从而保证成品具有较高的靶结合亲和力。
另一方面，用转基因小鼠生产候选mAb药物时间较短，费用较低。转基因小鼠技术目前主要存在以下几个问题。一是免疫耐受的问题，虽然可以通过免疫佐剂的使用和免疫方法的改进来提高免疫反应强度，但对于一些人类抗原仍然较难获得高亲和力抗体；二是上述提到的存在鼠源抗体干扰的问题；三是存在对毒性抗原较难进行免疫等问题。
应用[8][9]
人源化单克隆抗体开发可用于抗肿瘤作用的药效学研究：
在重组抗HER2人源化单克隆抗体抗肿瘤作用的药效学研究中利用MTT试验法分别检测受试药在体外各暴露浓度对不同HER2表达量的人乳腺癌细胞以及人胃癌细胞的生长抑制效应与阳性药物赫赛汀的生长抑制作用。
用ORIGIN50软件进行数据的整理与细胞生长曲线的绘制,得出半效抑制浓度(IC50,μg·ml-1)和实测抑制率(Imax,%),进行比较。复苏扩增相关细胞,消化收集肿瘤细胞,按照每只裸鼠接种一定数量的肿瘤细胞于裸鼠皮下,建立裸鼠移植瘤模型。按肿瘤体积随机将裸鼠分组并开始给药,给药途径为尾静脉注射。每2-3天测量裸鼠体重并用游标卡尺测量肿瘤长短径数据,给药后观察2周左右,试验结束时,颈部脱臼处死动物,剥离取出瘤块称重,拍照,依据肿瘤瘤重和相对体积的变化评价药物疗效。
最后,通过免疫组织化学染色法检测MCF-7、MDA-MB-231、MS-1、BT474、Bcap37、MS-1等人乳腺癌细胞以及SGC7901人胃癌细胞这些受试细胞膜上的HER2受体表达情况。重组抗HER2人源化单克隆抗体进行了系统的体内体外药效学评价,评价结果显示该重组抗HER2人源化单克隆抗体对于各类HER2高表达的肿瘤细胞的抑制生长作用都非常显著,与阳性对照药物赫赛汀、紫杉醇作用相似。
参考文献
[1]Expression of HER-2 in MCF-7 breast cancer cells modulates anti-apoptotic proteins Survivin and Bcl-2 via the extracellular signal-related kinase(ERK)and phosphoinositide-3 kinase(PI3K)signalling pathways.Siddiqa A,Long L M,Li L,Marciniak R A,Kazhdan I.BMC Cancer.2008
[2]Outpatient radioimmunotherapy with Bexxar Closed clean air reservoir minimizes personnel radiation exposure.Harwood SJ,Gibbons LK,Goldner PJ,et al.Cancer.2002
[3]Efficacy of immunoliposomes on cancermodels in a cell-surface-antigen-density-dependentmanner.Hosokawa S,Tagawa T,NikiH,et a.l.British Journal of Cancer.2003
[4]overexpression of HER-2 modulates Bel-2,Bcl-xl,and tamoxifen-induced apoptosis in human MCF-7 breast cancer cells.Kumar R,Mandal M,LiPton A,et al.Clinical Cancer Research.1996
[5]Overexpression of HER2(erbB2)in human breast epithelial cells unmasks transforming growth factor beta-induced cell motility.Ueda Y,Wang S,Dumont N,et al.Journal of Biological Chemistry.2004
[6]Rituximab in chronic lymphocytic leukemia.MONTSERRAT E.Seminars in Oncology.2003
[7]Differential expression and regulation of cyclooxygenase-1 and-2 in two human breast cancer cell lines.Liu X H,Rose D P.Cancer Research.1996
[8]于春芳.重组抗HER2人源化单克隆抗体抗肿瘤作用的主要药效学研究[D].中国人民解放军军事医学科学院,2011.
[9]孙志伟,王双,陈惠鹏.转基因小鼠在抗体药物研发中的应用.军事医学科学院生物工程研究所,2012