[发明专利]抗体工程改造方法

说明书

发明领域

本发明领域为抗体，特别是工程改造，例如人源化单克隆抗体的方法。

发明背景

因为单克隆抗体能够高度特异性地靶向几乎任何分子，因此其具有成为未来主要治疗剂的潜力。尽管这种潜力在几年前就被认知，但是首次对此验证的尝试令人失望，因为治疗中使用的单克隆抗体引起患者剧烈的免疫反应(Schroff,1985Cancer.Res.45:879-85,Shawler.J Immunol1985135:1530-5),甚至低剂量也会发生(Dillman,Cancer Biother.19949:17-28)。科学家预测人抗体将不会导致如此有害的免疫反应。然而却没有一种合适的产生人单克隆抗体的方法。制造人抗体的备选技术例如使用噬菌体展示和转基因动物近来已得到发展，但没有广泛用于治疗目的。

抗体的免疫原性依赖很多因素，包括给药方法、注射次数、剂量、缀合性质、使用的特异性片段、聚集状态和抗原性质(例如Kuus-Reichel,Clin.Diagn.Lab.Immunol.19941:365-72)。这些因素中的许多或大部分能进行操控来降低免疫反应。然而如果最初的抗体序列被认为是“危险的”或是“外源的”，那么剧烈的免疫反应可能迟早会阻止该抗体在治疗中的应用。

为了降低这些反应，人们尽力使用重组DNA技术用人序列替代尽可能多的抗体的非人序列。为了这一目的，使用了嵌合抗体，这种抗体含有人抗体的轻链和重链恒定区，该恒定区与鼠抗体的轻链和重链可变区相连。嵌合抗体在可变区仍含有大量的非人类氨基酸序列，这样的话，针对这类抗体可能会产生显著的免疫反应。CDR稼接是另一种人源化技术，其中单克隆抗体的抗原结合部分或者是“互补决定区”(CDR)通过重组DNA技术移植到人抗体重链和轻链的编码框架的DNA序列(如非CDR区)中。CDR移植抗体的一个技术问题是它们通常显示相当大的亲和力下降。为了重新增加CDR移植抗体的亲和力，某些原始的主要框架残基(如认为与决定CDR构象有关的残基)被重新引入CDR移植抗体。应用另一种人源化方法，Roguska设计了一种针对鼠抗体的“表面重塑”策略，其中只取代与人抗体的暴露残基不同的暴露残基。

然而，尽管通过以上方法人源化的抗体在人类患者中可显示出降低的免疫原性(Moreland,Arthritis Rheum199336:307-18)，但是许多人源化抗体对大部分患者而言仍具有高度免疫原性。人们认为这是因为CDR自身具有免疫原性(Ritter,Cancer Res200161:6851-9；Welt,Clin Cancer Res20039:1338-46)。

以上所述的所有方法都要求非人抗体的CDR区在人源化过程中保持不变以便维持抗体的特异性和亲和力。然而，既然非人CDR区在人体内自身具有免疫原性，就极其需要人源化非人抗体的CDR区又不使抗体的结合活性显著下降的方法。人源化非人抗体的CDR区的合适方法的鉴定对于医学和研究机构来说一直是一项十分艰巨的任务。

因此，一直需要一种制备在人和其他哺乳动物宿主中具有较小免疫原性的非人抗体的改良方法。特别是，需要一种降低人体中非人抗体CDR区的免疫原性的人源化方法。本发明满足这种以及其他的需要。

文献