抗體分子包括兩個(gè)部分,特異性識(shí)別抗原的Fab片段和與Fc受體結(jié)合的Fc片段。
抗體作為藥物的基礎(chǔ)機(jī)制是,F(xiàn)ab與靶抗原結(jié)合,隨后Fc募集吞噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞等發(fā)揮ADCC、ADCP等作用,同時(shí)也可以誘導(dǎo)補(bǔ)體的激活,導(dǎo)致膜攻擊復(fù)合物(MAC)的形成。
如果把抗體視作一個(gè)制導(dǎo)炸彈,那Fab是制導(dǎo)部,而Fc就是戰(zhàn)斗部。一個(gè)復(fù)雜靶向,一個(gè)負(fù)責(zé)除掉“目標(biāo)”
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既然抗體可以視作一個(gè)制導(dǎo)炸彈,那保留其制導(dǎo)部分,而把戰(zhàn)斗部換成其他形式的結(jié)構(gòu),那就得了各種不同的制導(dǎo)炸彈。
如果把戰(zhàn)斗部換成小分子殺傷藥物,那就是抗體偶聯(lián)藥物ADC!
如果換成放射性元素,通過(guò)射線(xiàn)殺傷靶細(xì)胞,那就得到了核藥!
如果換成偶聯(lián)免疫細(xì)胞,那就得到了CAR-T/CAR-NK/CAR-M藥物!
如果換成E3泛素連接酶,那就是PROTAC藥物!
更令人稱(chēng)絕的是,如果把兩個(gè)制導(dǎo)的scFV連接,一個(gè)靶向靶細(xì)胞,一個(gè)靶向T細(xì)胞,就得了雙抗BiTE藥物。
如果藥物設(shè)計(jì)的邏輯這么簡(jiǎn)單和清晰,那對(duì)應(yīng)的在成藥過(guò)程中需要思考的問(wèn)題就清楚了。
首先考慮的是“制導(dǎo)”的問(wèn)題,那就是靶點(diǎn)(抗原)-抗體的結(jié)合。選擇什么樣的抗體能保證制導(dǎo)的精確性,不要發(fā)生傷及無(wú)辜的脫靶毒性(On target off tumor)
再有就是“偶聯(lián)”新戰(zhàn)斗部的Linker的選擇。Linker要能保持新的殺傷藥物和抗體的歐聯(lián)的平衡。不能在抗體到達(dá)靶點(diǎn)前,藥物脫落,也不能在抗體結(jié)合靶點(diǎn)后,藥物粘得太牢固,而不脫落!
最后,就是根據(jù)不同“戰(zhàn)斗部”的特征,設(shè)計(jì)各自的殺傷“彈藥”。通常,這些效應(yīng)“彈藥”本身是無(wú)差別殺傷的“劇毒”!如何能夠保證他們?cè)谶M(jìn)入人體后再特定的時(shí)間和地點(diǎn)發(fā)揮作用,非常之重要!
如果上述幾點(diǎn)都能克服,順利設(shè)計(jì)出新型的藥物,那還面臨下面的一個(gè)大的關(guān)卡:生產(chǎn)制造(CMC)!
ADC藥物需要保證藥物產(chǎn)品的“均一性”;核藥需要考慮核素的半衰期以及生產(chǎn)運(yùn)輸過(guò)程中的“防輻射”問(wèn)題;細(xì)胞藥物生產(chǎn)也很復(fù)雜,涉及到從患者身體采集細(xì)胞到廠(chǎng)房改造后回輸!等等,諸如此類(lèi)的CMC問(wèn)題。
一款設(shè)計(jì)上優(yōu)秀的藥物,并不一定是商業(yè)上能夠成功的藥物!
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保留“靶向部分”可以玩出新花樣,而“靶向部分”自身也可以變化出新花樣。作為靶向結(jié)構(gòu)的,可以是完整的抗體如ADC、核藥,也可以是片段抗體,如scFv-scFv結(jié)構(gòu)構(gòu)成BiTE,而在CAR-T中,靶向部分的結(jié)構(gòu)可以是scFv也有另外的抗體模式“納米抗體”
靶向的特異性的獲得又可以分為鼠/駝源、嵌合和全人源,從這條線(xiàn)延伸下去,就涉及到了免疫、篩選和抗體改造技術(shù)。
抗體的靶向結(jié)構(gòu)聊透了之后,再來(lái)看Fc結(jié)構(gòu)。Fc除了募集免疫細(xì)胞,誘導(dǎo)免疫反應(yīng)外,還可以和FcRn結(jié)合,起到延長(zhǎng)藥物半衰期的作用。
這一個(gè)特征,被用到藥物設(shè)計(jì)中就形成了Fc融合蛋白藥物??梢匀诤系乃幬锇?xì)胞因子、多肽,以及其他功能性的小蛋白片段。
有意思的是,抗體的靶向結(jié)構(gòu)類(lèi)型VHH,如果靶向HSA也可以起到延長(zhǎng)蛋白藥物半衰期的作用。這是因?yàn)镠SA也能夠和FcRn結(jié)合。
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最后,我們?cè)倩剡^(guò)頭來(lái)看,其實(shí)從抗體本身作用圓心,沿著任何一條線(xiàn)出發(fā)都能延伸出現(xiàn)代生物醫(yī)藥行業(yè)中非常“火爆”的一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。
其實(shí),由于篇幅所限,我們還沒(méi)有加入適應(yīng)癥、臨床前研發(fā)、臨床開(kāi)發(fā)等維度。另外還有外圍的生物技術(shù)檢測(cè)、臨床檢查和科研等維度。
如果加上這些,抗體技術(shù)在現(xiàn)代生物醫(yī)藥領(lǐng)域的重要性真的可以說(shuō)是“一手遮天”了?。▽?duì)應(yīng)的小分子藥物中,有類(lèi)似地位的也就是激酶抑制劑了吧《》)
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