抗体的临床应用及类风湿性关节炎的抗体治疗

吕大伟

（解放军总医院，北京 100853）

抗体治疗始于l9世纪末，起始阶段应用在肺炎、白喉、麻疹等传染病的早期治疗中，采用动物来源的抗血清显示了一定疗效；同时由于血清组成成份复杂和对异源性蛋白产生的免疫反应、不良反应大，应用十分受限。1975年，由Koher和Milstein发明的杂交瘤技术问世，开创了抗体技术的新时代，单克隆抗体由于高度的特异性和均一性使其在临床检验和治疗中得到了广泛应用。在肿瘤、慢性炎症、自身免疫疾病，组织器官移植排斥反应等多系统疾病的相关研究中，单克隆抗体屡见报道。伴随分子生物学技术的发展和抗体基因结构的阐明，DNA重组技术应用于抗体的改造，先后出现了嵌合抗体和人源化抗体，成为降低异源性单抗免疫性的有效途径。20世纪90年代后，转基因技术的出现使治疗性单克隆抗体最终实现了全人源化。在此基础上各种抗体衍生物也不断涌现，最具代表性的是在肿瘤靶向治疗中的应用；同时针对纳米抗体[1]的深入研究，也将突破抗体治疗的瓶颈。本文就单克隆抗体人源化改造、全人源单克隆抗体、单克隆抗体衍生物的研究进展及目前抗体治疗的应用现状予以综述。

临床涉及抗体按来源分为：鼠源性单抗、部分人源化单抗及全人源抗体。按抗体结构组成分为：完整的抗体分子、抗体分子片段、新型抗体分子等。新型纳米抗体是比利时的Ablynx生物技术公司开发出一种新型的治疗抗体，是由无轻链的天然单区抗体的最小功能性片段组成的。与常规的mAbs一样纳米抗体显示出很强的靶向特性且毒性很低，可以到达目前市场上的单抗难以识别和达到的靶（包括酶和受体的活性部位等）。纳米抗体为约15kDa的小蛋白质，能够比mAbs更有效地渗透到组织中，其对酸碱（pH）及蛋白酶具有高度的稳定性，意味着可制做为口服制剂。

占市场主体的单克隆抗体及其衍生物是肿瘤靶向治疗的核心理念[2]，即针对导致细胞恶性转化的环节（靶标），使用某些能与这些靶分子特异结合的抗体、配体等，在分子水平逆转该恶性生物学行为，从而抑制肿瘤细胞生长，甚至使其完全消退的一种全新的生物治疗模式。作为该治疗模式核心环节的靶向治疗抗体，经历了鼠源性单克隆抗体、改型及人源化抗体、全人源抗体等阶段，已成为临床研究的热点及肿瘤临床治疗的重要手段。作用机制主要集中在以下四个方面[3]：①直接激活细胞凋亡信号通路引起的凋亡；②干扰到肿瘤细胞的生长信号引起的凋亡；③使用其他手段，如偶联放射性物质，化学物，毒素，前体药物等有效成分介导的细胞损伤和凋亡途径；④诱导肿瘤细胞分化，典型代表为恶性血液病中应用的CD44单抗[4]，据Charrad报道使用CD44单抗能逆转AML-M1-5亚型的髓系分化阻滞，作用机制是通过p27干扰细胞周期，抑制增殖，逆转AML-M1-5亚型，使其分化。纵观肿瘤治疗中抗体的应用，可以发现单克隆抗体从非结合型到新型特异性抗体，在此基础上发展起来的导向治疗，可以复合前体药物，完成微型放疗化疗。近期见报的相关研究涉及抗髓性白血病抗体；抗肿瘤细胞核抗原特异性抗体；抗VEGF及EGFR单抗在晚期或转移直肠癌治疗中的应用。

自身免疫性疾病中应用于临床治疗的单克隆抗体涉及了：抗GMGSF单抗、抗杀伤性T细胞抗原抗体、抗TNF单抗，抗CD20单抗，抗CD25单抗等等。这些抗体涵盖了细胞因子特异性抗体，淋巴细胞特异性抗体；主要是嵌合单克隆抗体或者小部分为全人源化单克隆抗体。由于类风湿性关节炎的在病程的不同阶段免疫系统的异常各有特点，所以类风湿性关节炎治疗中使用的单克隆抗体基本涵盖了自身免疫性疾病中应用的单克隆抗体，包括抗TNF单抗，抗GM-GSF单抗，针对黏附分子的单克隆抗体，针对B淋巴细胞的抗CD20单抗，阻断T淋巴细胞同刺激通路的CTLA-4Ig。

类风湿性关节炎的传统定义，病因中仅涉及对于感染，遗传，环境，内分泌以及免疫等潜在致病因素的概括论述，具体发病假说却有不同。近年文献中有关病因的假说，免疫系统老化可能更趋近于客观事实。类风湿性关节炎是以滑膜炎为主要表现的慢性炎性反应，最终导致关节软骨破坏，虽然以关节症状为主，但是免疫系统异常并非关节特异性，而这一改变先于关节病变，可以断定在关节显性病变之前若干年已经存在免疫系统异常的表现，并在缓慢进展。这种自身免疫现象是机体针对免疫球蛋白IgG、瓜氨酸化多肽[5]、自身抗原、新抗原的抗体反应。上世纪90年代对于类风湿性关节炎的研究集中在关节特异性抗原免疫耐受的缺失，这十年认为患者免疫耐受根本性的缺失[6]，而对于新抗原无法诱导和维持免疫耐受状态。同时注意到这种现象发生在成年以后，提示RA是获得性疾病并非先天性疾病。RA发病率随年龄层的增长逐渐升高。

类风湿性关节炎的治疗手段自1999年生物制剂引入后显著增加。若干针对细胞靶标和细胞因子靶标的抑制剂，被作为治疗类风湿性关节炎的候选药，包括了肿瘤坏死因子拮抗剂（adalimumab，etanercept，infliximab），白介素1拮抗剂（anakinra），T细胞协同刺激因子抑制剂（abatacept），以及B细胞选择性清除剂 （rituximab）随着研究的深入，更多的靶点被确定下来。2010年全年，RA的新药见报包括原有靶点的新药，例如肿瘤坏死因子（certolizumab pegol，golimumab）抑制剂（certolizumab pegol，golimumab）和处在研发阶段的CD20抗体（ocrelizumab，ofatumumab，TRU-015）；其他制剂是针对新的细胞因子靶标，如白介素6（tocilizumab），淋巴毒性通路（briobacept）和B细胞的靶点BLyS和APRIL（belimumab，atacicept）。另外，细胞内激酶，包括JAK-3和Syk等小分子靶点[7]，也有部分研究报道。

类风湿性关节炎的漫长病程中，基本的病理改变是慢性滑膜炎。病情迁延不愈，不断进展，除急性期的典型炎性改变之外，长期病情反复所导致的关节结构和骨质破坏才是致残的首要原因—这与破骨细胞密不可分，作为功能细胞的破骨细胞在介导炎症性骨丢失中具有重要作用。因此，抑制破骨细胞生长及功能的破骨细胞靶疗法已在治疗炎症性骨丢失及关节损伤等疾病方面日益得到重视。基于对破骨细胞调控机制的深入研究及RANK/RANKL/OPG信号通路的发现，目前，破骨细胞靶疗法主要集中于以下三方面：①控制RANKL/OPG比例；②应用双磷酸盐类药物；③调节细胞内信号通路，如p38及NF-κB。

RANK/RANKL/OPG信号通路在生理和病理性骨重建中起决定性作用。以调控RANK/RANKL/OPG信号系统为原理的治疗策略已应用于数种炎症性骨丢失的动物模型。研究发现在关节炎发生时给予单一剂量OPG可有效减少破骨细胞的生成，防止骨溶蚀，可持续4～7 d，对绝经后骨质疏松患者可减慢破骨细胞的骨吸收。值得注意的是RANK/RANKL/OPG在生理性骨重建中的关键作用及对免疫功能的影响，完全抑制其活动将会破坏机体的生理平衡，引起副作用。

人源化单抗已主宰治疗性单抗商品市场，占现有制品的80%[8]。截至2007年3月，美国食品药品管理局（FDA）已经批准23种单抗用于临床，主要集中在肿瘤、自身免疫性疾病和感染类疾病等的治疗方面，此外，也为疑难病症的治疗揭开了一缕曙光。近期，欧盟委员会已批准denosumab上市，用于绝经后妇女骨质疏松症以及前列腺癌患者激素抑制相关骨丢失的治疗，以降低患者骨折的风险；并相继获得美国FDA批准，该产品是第一个和唯一获批的特异性靶向RANK配体的药物。可以预见未来的医疗市场，抗体相关产品将进入加速发展的新时代。

[1] Arne W,Andreas P.Stability Engineering of Antibody Single-chain Fv Fragments[J].J Mol Biol,2001,305(5):989-1010.

[2] 朱华群,罗凌涛,黄正接.肿瘤细胞核抗原特异性抗体治疗肿瘤的研究进展[J].齐齐哈尔医学院学报,2010,31(6):918-919.

[3] 杜海洲,刘荣.新一代治疗抗体的研究进展[J].医药世界,2006(5):46-47.

[4] 陆世丰,陆化.单克隆抗体治疗恶性血液病的研究进展[J].中国误诊学杂志,2008,8(6):1283-1285.

[5] Is rheumatoid arthritis without anti-citrullinated peptide antibody a genetically distinct subset? Koichiro OHMURA[J].Jpn J Clin Immunol,2009,32(6):484-491.

[6] Goronzy JJ,Shao L,Weyand CM.Immune Aging and Rheumatoid Arthritis[J]. Rheum Dis Clin Am,2010,36(2):297–310.

[7] Roux S.New treatment targets in osteoporosis[J].Joint Bone Spine,2010,77 (3):222–228.

[8] Vignot D,Khayat D.A Step in the Journey of Denosumab From Bone-Targeted Therapy to Seed- and Soil-Targeted Therapy[J] J Clin Oncol,2009,27(10):1534-1536