單克隆抗體制備完成后，若需進(jìn)行人源化改造以降低免疫原性，改造前需獲取抗體的哪些關(guān)鍵信息（如可變區(qū)序列），常用的改造技術(shù)有哪些？
日期：2025-09-03 09:37:30
在單克隆抗體人源化改造前，需獲取抗體可變區(qū)（V區(qū)）完整序列、親本抗體結(jié)合表位與親和力數(shù)據(jù)等核心信息，這些是確保改造后抗體保留活性、降低免疫原性的基礎(chǔ)；常用改造技術(shù)則以 “框架區(qū)（FR）替換” 和 “表位保留優(yōu)化” 為核心，包括 CDR 移植、表面重塑、鏈替換等，需結(jié)合靶點(diǎn)特性選擇適配方案。
一、人源化改造前必須獲取的關(guān)鍵信息
人源化的本質(zhì)是 “保留抗體特異性結(jié)合能力（依賴抗原結(jié)合區(qū)），替換異源序列（主要是框架區(qū)）以降低人體免疫識(shí)別”，因此需優(yōu)先明確以下 4 類信息：
1. 抗體可變區(qū)（V?/V?）完整序列（核心中的核心）
需獲取的具體序列：重鏈可變區(qū)（V?）和輕鏈可變區(qū)（V?）的全長氨基酸序列（或?qū)?yīng)的基因序列），包括：
互補(bǔ)決定區(qū)（CDR）：共6個(gè)（V?的 CDR1/2/3、V?的CDR1/2/3），是直接與抗原結(jié)合的關(guān)鍵區(qū)域，必須 100% 精準(zhǔn)保留（除非后續(xù)需微調(diào)親和力）。
框架區(qū)（FR）：共4個(gè)（V?的FR1/2/3/4、V?的FR1/2/3/4），是支撐CDR構(gòu)象的 “骨架”，也是人源化改造的主要替換區(qū)域，需明確親本抗體（如鼠源、兔源）的 FR 序列以匹配人源 FR 模板。
獲取方式：通過雜交瘤細(xì)胞測序（針對(duì)傳統(tǒng)雜交瘤單抗）、噬菌體展示庫篩選后測序（針對(duì)重組單抗），或直接由前期制備服務(wù)商提供測序報(bào)告。
2. 親本抗體的結(jié)合特性數(shù)據(jù)
抗原結(jié)合表位信息：明確抗體結(jié)合的是抗原的線性表位（氨基酸連續(xù)序列）還是構(gòu)象表位（氨基酸空間折疊結(jié)構(gòu)）—— 構(gòu)象表位抗體的人源化需更謹(jǐn)慎，避免FR替換破壞CDR的空間構(gòu)象。
親和力與特異性數(shù)據(jù)：需提供親本抗體與抗原的親和力（如Kd值，通過SPR、BLI 等技術(shù)檢測）、與同源蛋白的交叉反應(yīng)性——人源化后需以此為標(biāo)準(zhǔn)，驗(yàn)證抗體活性是否保留（通常要求親和力下降不超過10倍）。
3. 抗體的結(jié)構(gòu)信息（可選但推薦）
若有親本抗體的晶體結(jié)構(gòu)（如通過X射線衍射、冷凍電鏡解析）或同源建模結(jié)構(gòu)，可直觀看到CDR與FR的空間相互作用，精準(zhǔn)定位需保留的 FR “關(guān)鍵殘基”（部分FR殘基可能間接影響 CDR構(gòu)象，需避免替換），降低改造失敗率。
4. 抗體的恒定區(qū)（C區(qū)）信息
明確親本抗體的恒定區(qū)來源（如鼠IgG1、兔IgG2）和亞型 —— 人源化時(shí)通常會(huì)將異源恒定區(qū)替換為人源恒定區(qū)（如人IgG1、IgG4，根據(jù)治療需求選擇，如 IgG4 適合需降低ADCC/CDC效應(yīng)的場景），需提前確定目標(biāo)人源恒定區(qū)亞型。
二、常用的人源化改造技術(shù)（按應(yīng)用場景分類）
不同技術(shù)的核心邏輯均為 “最大化替換異源FR序列，最小化影響CDR結(jié)合活性”，具體選擇需結(jié)合抗體來源（如鼠源、兔源）、表位類型和改造目標(biāo)（如低免疫原性、高穩(wěn)定性）。
| 改造技術(shù) | 核心原理 | 優(yōu)勢 | 適用場景 | 典型案例/注意事項(xiàng) |
| CDR移植技術(shù)（最主流） | 將親本抗體的6個(gè)CDR “移植” 到預(yù)先篩選的人源抗體FR框架上，僅保留CDR區(qū)域的異源序列 | 免疫原性降低最顯著，符合人體免疫系統(tǒng)識(shí)別習(xí)慣 | 絕大多數(shù)單抗（尤其是鼠源單抗），適合線性表位和構(gòu)象表位 | 需篩選 “匹配度高” 的人源FR模板（如從人抗體數(shù)據(jù)庫中選同源性≥60%的FR），避免CDR構(gòu)象改變 |
| 表面重塑技術(shù)（局部改造） | 僅替換異源FR表面的 “免疫原性殘基”（即易被人體T細(xì)胞、B細(xì)胞識(shí)別的氨基酸），不改變 FR 內(nèi)部骨架 | 對(duì) CDR 構(gòu)象影響小，易保留抗體活性 | 構(gòu)象表位抗體、親和力敏感型抗體（避免CDR移植破壞活性） | 需通過計(jì)算機(jī)預(yù)測（如免疫原性預(yù)測工具IEDB）定位免疫原性殘基，改造后需驗(yàn)證免疫原性 |
| 鏈替換技術(shù) | 將親本抗體的一條鏈（如輕鏈）直接替換為人源輕鏈，僅對(duì)另一條鏈（如重鏈）進(jìn)行局部改造 | 操作簡單，周期短，適合快速驗(yàn)證 | 輕鏈FR對(duì)CDR構(gòu)象影響較小的抗體，或資源有限的初期改造 | 需篩選與人源輕鏈匹配的重鏈，避免鏈間相互作用異常導(dǎo)致聚集 |
| 鑲邊改造技術(shù)（“CDR移植+局部優(yōu)化”） | 在CDR移植基礎(chǔ)上，保留親本抗體FR中 “可能影響CDR構(gòu)象的關(guān)鍵殘基”（如與CDR直接作用的氨基酸） | 平衡免疫原性與活性，降低改造失敗率 | FR殘基對(duì)CDR構(gòu)象影響較大的抗體（如兔源單抗） | 需通過結(jié)構(gòu)分析或定點(diǎn)突變驗(yàn)證 “關(guān)鍵殘基”，避免過度保留異源序列導(dǎo)致免疫原性回升 |
| 人源化定點(diǎn)突變（輔助優(yōu)化） | 對(duì)CDR移植/表面重塑后的抗體進(jìn)行單點(diǎn)或多點(diǎn)突變，優(yōu)化FR與 CDR的相互作用、抗體穩(wěn)定性 | 解決改造后親和力下降、穩(wěn)定性差的問題 | 人源化后活性不達(dá)標(biāo)的抗體，或需提升熱穩(wěn)定性、抗降解性的場景 | 通常針對(duì)FR的 “框架殘基” 或CDR的 “非關(guān)鍵結(jié)合殘基”，避免突變破壞抗原結(jié)合位點(diǎn) |
三、改造后的關(guān)鍵驗(yàn)證指標(biāo)（確保合規(guī)性與有效性）
人源化改造后需通過以下檢測，確認(rèn)是否滿足后續(xù)研發(fā)（如臨床前研究）需求：
免疫原性驗(yàn)證：通過 T 細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)、抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性（ADCC）檢測、人體抗鼠抗體（HAMA）/人抗人源化抗體（HAHA）檢測，確認(rèn)免疫原性降低至目標(biāo)水平（如HAHA 陽性率＜10%）。
活性與親和力驗(yàn)證：通過ELISA、SPR、BLI等技術(shù)，對(duì)比改造前后抗體的抗原結(jié)合活性（如 EC50 值）和親和力（Kd 值），確?；钚员Ａ袈?ge;80%，親和力下降不超過 10 倍。
理化性質(zhì)驗(yàn)證：檢測抗體的熱穩(wěn)定性（如Tm值，通過DSC檢測）、pH 穩(wěn)定性、溶解度和聚集率（如SEC-HPLC檢測單體含量≥95%）——避免改造后抗體易降解、聚集，影響生產(chǎn)和儲(chǔ)存。
結(jié)構(gòu)完整性驗(yàn)證：通過 SDS-PAGE、質(zhì)譜（MS）檢測抗體的分子量、糖基化修飾（如人源化抗體的糖基化需符合人源細(xì)胞表達(dá)特征），確認(rèn)無異常降解或修飾。
若能提供親本抗體的可變區(qū)序列來源（如鼠源/兔源） 和目標(biāo)應(yīng)用場景（如科研檢測/臨床治療） ，我可以進(jìn)一步幫你分析適配的改造技術(shù)路線，并整理關(guān)鍵殘基預(yù)測、人源 FR 模板篩選的具體方法。
