[发明专利]基于组合合成技术合成可控的人源化抗体库的方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于基因工程领域，尤其是组合合成技术，具体涉及一种基于组合合成技术合成可控的人源化抗体库的方法与应用。

背景技术

抗体是机体受抗原刺激后由B淋巴细胞产生，能特异性结合或识别入侵的病源微生物，是体液免疫应答中发挥免疫功能的最主要的免疫分子，主要分布于血清中。抗原往往具有多种不同抗原决定簇，从而刺激机体产生多克隆抗体；这种抗体是不均一的，会影响检测抗原的特异性及敏感性，在临床上应用受到很大限制。

20世纪70年代中期B淋巴细胞杂交瘤技术问世，由此制备出的单克隆抗体是抗单个抗原决定簇的抗体，具有高度的特异性和均一性，且亲和力强、效价高，在临床上发挥了重要作用。然而，单克隆抗体在临床和生产中也存在一些问题，主要包括单克隆抗体具有免疫原性，半衰期短，生产复杂，价格较高等问题。

随着人们对抗体基因结构与功能的深入了解和分子生物学技术的发展，应用DNA重组和蛋白质工程技术可以按人们的意愿在基因水平上对抗体分子进行切割，拼接或修饰，重新组装成新型抗体分子，并赋予抗体分子新的生物学活性。因此基因工程抗体比天然抗体具有更广阔的应用前景。

例如，为了解决抗体的穿透性问题，可对抗体进行改造，保留其抗原结合位点，使之成为小分子抗体如单链抗体：将抗体的重链可变区(VH)和轻链可变区(VL)用连接肽(linker)连接，形成具有抗原结合能力的单链抗体多肽，即所谓的单链抗体(singlechainvariablefragment，ScFv)，单链抗体的大小仅为完整抗体的1/6，免疫原性弱，药物动力学优于Fab片段和完整抗体，能有效到达完整抗体无法到达的靶部位。因此单链抗体是目前报道最多，也最有发展前景的基因工程抗体。

单克隆抗体技术是21世纪以来生物医药领域最为热门的研究方向之一，单抗类药物直接与抗原(致病因子、肿瘤细胞等)发生特异性结合，与传统化学药物给药相比，其在临床上具有靶向性、副作用小、疗效高、抗药性小等优势。在过去十几年中，全球单抗药物市场增长迅速，2012年全球单抗药物上市品种46个，市场总额约570亿美金,占同期全球药品市场份额的6.7％。由于单抗药物相对于化疗药物的优势明显，靶向治疗的理念越来越被接受，其强劲的市场需求成为全球制药企业争夺的焦点，目前几乎所有大型制药公司都有单克隆抗体研发项目。

传统单抗制备利用杂交瘤技术，通过脾细胞融合得到稳定单抗株，至少需要花费数月时间，并且单抗筛选范围相对窄，严重影响了高亲和力人源单抗的制备。传统单抗本身都是鼠源单抗，鼠抗体的人源化虽然已有很多成功的报道，也有得到批准上市的抗体，但仍然存在以下问题：难以避免人抗鼠抗体反应，并且在鼠抗人源化过程中亲和力下降、稳定性降低。

近几年，随着多种生物展示技术的发展，定制抗体库技术得到了一个跳跃式的进步。因为定制抗体库方法具有以下优点：定制抗体库方法简单快速，避免了因杂交瘤的不稳定而导致的反复亚克隆；通过定制人源基因框架，完全避免了人源化改造的难题；具有外筛选功能，那些因机体免疫耐受机制而不能反应和增殖的针对自身抗原和毒性分子的抗体，通过抗体库来进行研究和利用也成为了可能。随着分子生物学的发展，定制抗体库本身的随机化和库容量大的特点也越来越完善，因此构建库容量相对较大，高亲和力抗体含量相对较高的人源化抗体库将是各大药厂和研究者的追求目标。