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1单克隆抗体的研究进展摘要：抗体分子是生物及医学领域中使用最广泛的蛋白质分子。从19世纪末科学家们已开始抗体的实验研究，至今抗体的发展经历了从多克隆抗体到单克隆抗体，直至基因工程抗体，再到人源抗体的过程。单克隆抗体作为其中重要的一环，自问世以来，由于其特异性强、重复性好、操作简便易行，在疾病诊断、预防和治疗中，发挥着极其重要的作用，并显示出广阔的应用前景。本文对单克隆抗体的研究和应用发展情况做简要综述。关键词：单克隆抗体，研究进展，单抗技术1单克隆抗体的概述随着细胞生物学和分子生物学的发展，单克隆抗体（monoclonalantibody,McAb）迅速广泛地应用于各个领域。抗体是由浆细胞分泌的,浆细胞又是由B淋巴细胞转化而来,每个B淋巴细胞株制造它的专有抗体,每株细胞系只能产生一种它专有的、针对一种它能识别的特异性抗原决定簇的抗体（图一）。这种从一株单一细胞系产生的抗体就叫单克隆抗体(简称单抗)，又被称为肿瘤“生物导弹”。1.1国外现代生物技术产业发展的现状自1971年Cetus公司成立至今，现代生物技术制药工业已走完了二十五年的路程，创造出35个重要的治疗药物，目前已在治疗癌症、多发性硬化症、贫血、发育不良，糖尿病、肝炎、心力衰竭、血友病、囊性纤维变性和一些罕见的遗传性疾病中取得良好效果。在医药工业中，传统生物技术（包括近代生物技术）已为人类提供了许多重要药品，在保障人类生命健康和推动社会进步中发挥了巨大作用；现代生物技术以其特有的高新技术又为人类提供了传统生物技术难以获得的极微量的珍贵药品。由于这一系列现代生物技术新型药物的出现，使过2去无法治疗的疑难疾病得到了治疗。同时，应用现代生物技术DNA重组，细胞融合以及细胞大规模培养等现代生物技术发展和提高传统生物技术的生产水平，为抗生素、氨基酸、维生素以及基体激素等药品的生产，构建了高产新菌株，创造新工艺，提高生产能力，降低生产成本，促进生产发展。2单克隆抗体的发展19世纪末，白喉毒素的发现宣告第一代抗体诞生，随着现代免疫学、细胞生物学和分子生物学的不断发展，第二代抗体-单克隆抗体、第三代抗体－基因工程抗体分别于1975年和1984年问世。一个多世纪以来，抗体作为体内最奇妙的蛋白质分子，一直是生命科学，尤其是生物医学领域的研究热点，为人类多种疾病的预防、诊断和治疗做出了巨大贡献。1975年英国剑桥的科学家Kohler和Milstein通过杂交瘤技术建立了单克隆抗体，这种抗体为鼠源单抗。单克隆抗体有特异性识别作用靶点（如肿瘤细胞、病原微生物）的能力，可用于疾病的诊断、预防和治疗，如在肿瘤的治疗上，单克隆抗体药物靶向性强，对癌细胞的追踪能力高，只聚集在癌细胞周围，能阻断癌细胞的生长，并让癌变部位萎缩，从而达到低剂量、低毒副作用的有效治疗。它就像“生物导弹”一样，注入人体后，不断寻找受体，一旦发现了癌变细胞，就在周围凝聚，结合，阻断癌细胞生长。但最初的鼠源单抗由于人鼠之间遗传背景的差异，在人体内使用时会成为外源性的蛋白抗原而引起人抗鼠抗体应，这极大的限制了单克隆抗体在疾病治疗上的应用和发展。随着生物技术的发展，单克隆抗体经历了几个主要的发展阶段：鼠源单抗、鼠/人嵌合单抗、人源化单抗、人抗体和完全人源化单抗，鼠源性蛋白的成分从100％，下降为33％乃至0％。近年来发展起来的人源化单抗和完全人源化单抗含极少甚至不含鼠源成分，这种抗体不仅避免了人抗鼠抗体反应，而且特异性、亲和力不受影响，在疾病的治疗中将发挥巨大作用，拥有极其广阔的应用前景。3单克隆抗体药物发展现状及发展趋势随着单克隆抗体人源化程度的提高、负作用的减少和疗效的增强，单克隆抗体在疾病治疗方面的作用越来越受到人们的重视。目前单克隆抗体药物主要用来治疗肿瘤、自身免疫性疾病和感染性疾病，尤其是在癌症治疗方面的突出疗效，3激发了各国科学家对单克隆抗体研究开发的兴趣，而其巨大的市场前景使得国际的大制药公司纷纷介入该领域。据美国制药工业协会的调查报告显示，单克隆抗体药物居所有医药生物技术产品之首。3.1世界单克隆抗体药物的发展单克隆抗体药物是生物制药产业中最大类别的产品，如今已被成功用于治疗肿瘤、癌症等多种疾病领域，单克隆抗体药物是继重组蛋白后，第二次引领生物医药产品浪潮的药品，具有广阔的发展前景。单克隆抗体药物发展经历了四个阶段：鼠源性单克隆抗体、嵌合性单克隆抗体、人源化单克隆抗体和全人源化单克隆抗体。而在全球的单克隆抗体市场，第四个阶段的全人源化单克隆抗体是其未来的发展方向。单克隆抗体是生物制药产业增长最快的领域之一，约占到全球生物制药市场的35%左右。截至2008年初，美国FDA共批准了24个抗体药物上市。全球有超过200家公司正在研发治疗用单克隆抗体药物．共有300多种产品正在研发中，其中100多个已进入临床研究。3.2我国单克隆抗体药物的现状由于我国此产业发展时间不长，因此同国外仍有较大差距。截止目前，美国已经批准23种治疗性单抗药物，而我国共批准了11个单克隆抗体药物上市，其中5个是国外进口产品，6个是我国自主研发的，虽然都是在癌症等方面进行临床，但我国的单克隆抗体与国外仍有较大差距。我国抗体药物市场尚未形成，年销售额只有几千万元，在研发方面，多数创新不够，很多项目都处于实验阶段，距离产业化还有相当大的距离，而国外抗体的生产技术则早已成熟，除传统的“嵌合体法”和“人源化法”两大技术外，国外已开发出利用转基因动物与植物生产的人用单克隆抗体的新技术，我国在这方面只能望其项背。在抗体药物越来越受到重视的情况下，我国应加快脚步，打破技术瓶颈，以促进此产业健康稳定的发展。3.3单克隆抗体的主要特点(1)由于来于单克隆细胞，所分泌的抗体分子在结构上高度均一，甚至在氨基酸序列及空间构型上均相同；(2）由于抗体识别的是抗体分子上单一抗原位区，且所有抗体分子均相同，由此，单克隆抗体具有高度特异性；4(3）产生该抗体的为一无性细胞系，且可长期传代并保存，为此可持续稳定的生产同一性质的抗体。4单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用涉及医学、农业、食品、环境等众多领域，其在基础研究、蛋白纯化、环境与食品监测、疾病诊断、预防及治疗和优生优育等方面均有不可替代的作用。4.1单克隆抗体在预防方面的应用生物免疫预防包括主动免疫和被动免疫，被动免疫指的是被感染后输入抗体，中和或清除病原体预防疾病的发生。主动免疫是指将病原体经过加工处理减毒或除去致病性，使其丧失致病性但保持其抗原性，接种后能引起机体的免疫反应，产生抗体，但不会引起机体的病变，例如，为了预防结核病而接种的卡介苗在体内生长繁殖，接近于自然感染，可激发机体对病原的持久免疫力不论是主动免疫还是被动免疫均可以使用单抗。4.2单克隆抗体在临床诊断及检测中的应用业已证实，单抗在传染病、免疫性疾病、内分泌性疾病的诊断和早孕诊断方面，大大优于现有的抗血清，具有特异性强、灵敏度高和易标准化等优点，在临床诊断及检测中有广泛的应用。4.3单抗在临床治疗方面的应用目前用单克隆抗体对疾病进行治疗已取得了重大的突破,可治疗的疾病包括肿瘤、免疫系统疾病及心血管疾病等。单抗技术已深入到医学和生物学的各个领域，成为一种必不可少的工具，具有极为重要的理论研究价值和实用价值。目前，单抗技术已基本完善，大量的单抗已广泛应用到各个领域。单抗领域目前的研究重点是制备、应用新的单抗，扩大已有单抗的应用范围，特别是在临床治疗性单抗和导向药物方面尚有较大潜力作为亲合层析的配体:单克隆抗体能与其相应的抗原特异性结合，因而能够从复杂系统中识别出单个成分。只要得到针对某一成分的单克隆抗体，利用它作为配体，固定在层析柱上，通过亲合层析，即可从复杂的混和物中分离、纯化这一特定成分。如用抗人绒毛膜促性腺激素(hCG)亲合层析柱，就可从孕妇尿中提取到纯的hCG。与其它提取方法(沉淀法、高效疏水色谱法等)相比，具有简便、快速、经济、产品活性高等优点。作为生物治疗的导向武器:脂质体是由既亲水又亲油的两亲磷脂组成的连续5双分子层微囊，内含水相空间，可包裹水溶性物质。包有细胞毒剂的脂质体膜上偶联抗体，可定向攻击靶细胞，称为免疫脂质体。这种“导向治疗”，在动物试验与体外试验中已获得满意效果。作为医学检验试剂:单克隆抗体作为医学检验试剂，更能充分发挥其优势。单克隆抗体的特异性强，大大提高了抗原—抗体反应的特异性，减少了和其它物质发生交叉反应的可能性，使试验结果可信度更大。单抗的均一性和生物活性的单一性，使抗原—抗体区应结果便于控制，利于标准化和规范化。目前已有许多检验试剂盒用单抗制成，其主要用途如下：(1)诊断各类病原体这是单抗应用最多的领域，已有大量诊断试剂商品供选择。如用于诊断乙肝病毒、丙肝病毒、疱疹病毒、巨细胞病毒、EB病毒和各种微生物、寄生虫感染的试剂等。单抗所具有的灵敏度高、特异性好的特点，使其在鉴别菌种的型及亚型、病毒变异株，以及寄生虫不同生活周期的抗原性等方面更具独特优势。(2)肿瘤特异性抗原和肿瘤相关抗原的检测用于肿瘤的诊断、分型及定位。尽管目前尚未制备出肿瘤特异性抗原的单抗，但对肿瘤相关抗原(如甲胎蛋白、肿瘤碱性蛋白和癌胚抗原)的单抗早就用于临床检验。随着淋巴细胞杂交瘤技术的应用，许多抗人肿瘤标记物的杂交瘤细胞株已经建立，这为肿瘤的早期诊断及其阐明肿瘤的发生、发展，了解肿瘤细胞的生物学活性及其定量研究奠定了基础。用抗肿瘤单抗检查病理标本，可协助确定转移肿瘤的原发部位。以放射性核素标记单抗可用于体内诊断，再结合X-线断层扫描技术，可对肿瘤的大小及其转移灶作出定量诊断。(3)检测淋巴细胞表面标志用于区分细胞亚群和细胞的分化阶段。例如检测CD系列标志，有利于了解细胞的分化和T细胞亚群的数量和质量变化，这对多种疾病诊断具有参考意义。细胞表面抗原的检测，将对白血病患者的疾病分期、治疗效果、预后判断等方面有指导作用。组织相容性抗原检测是移植免疫学的重要内容，应用单抗对其进行位点检测可得到更可信的结果。(4)机体微量成分的测定应用单抗结合其它技术，可对机体的多种微量成分进行测定。如放射免疫分析，即是利用了同位素的灵敏性和抗原-抗体反应的特异性而建立起来的方法，6它可以测至10-9～10-12g，使原来难以测定的激素能够进行定量分析。除了激素，还可检测诸多酶类、维生素、药物和其它生化物质。这对受检者健康状态判断、疾病检出、指导诊断和临床治疗均具有实际意义。5展望与化学药物相比，单克隆抗体药物开发有不少优越性。由于单克隆抗体药物市场增长迅速、研发成功率较高以及效果明确，因此已经成为生物医药的重要开发领域，而且吸引着越来越多的厂家加入该研究开发领域。虽然单克隆抗体药物还存在巨大的发展空间，但其高昂的价格却在一定程度上限制了市场的大规模应用。按照分子量标准，抗体属超大分子物质，每个分子含有两套重链和轻链，并与糖分子重叠在一起，与小分子化合物相比，其结构相对复杂。因此，人源化单克隆抗体生产过程复杂，使得成本成为抗体药物生产的一个瓶颈问题，同时也成为决定抗体药物未来发展的一个关键问题，但我们相信通过技术的进步和研究的不断深入，不远的将来我们终将攻克这一难关。参考文献：[1]林长水,张海峰,左咏梅等.单克隆抗体研究进展[J].畜牧兽医科技信息,2009,(4),10-11.[2]张晓筱.单克隆抗体研究进展——不同表达系统介绍与比较[J].贵州教育学院学报,2007,(4),56-61.[3]吴永强,董关木.人源化单克隆抗体研究进展[J].微生物学免疫学进展,2008,(2),73-77.[4]罗萍.治疗性单克隆抗体研究进展及临床应用现状[J].第三军医大学学报,2004,(5),454-456.[5]陈立慧,宋海峰,刘秀文.治疗性人源化单克隆抗体研究进展[J].中国新药杂志,2004,(7),590-594.[6]张昀.单克隆抗体研究进展[J].微生物学免疫学进展,1993,(2),25-27.