现代生物技术制药丛书--抗体工程药物

抗体药物是生物技术制药领域的一个重要方面。抗体具有识别抗原的特异性，因而利用抗体诊断与治疗疾病是医药研究者长期以来追求的目标。早在20世纪初期，已发现抗体中和细菌毒素和其他毒素的作用，并用于多种疾患的防治。但由于通过免疫动物制备的常规抗体的免疫原性与非均质性，难以在人体内广泛应用。20世纪70年代中期，通过淋巴细胞杂交瘤技术制备单克隆抗体是具有划时代意义的进展。单克隆抗体不仅在疾病诊断中得到广泛的应用，同时也为利用抗体治疗疾病带来新的希望。20世纪80年代中期开始采用基因工程技术改造抗体以及继而发展的基因工程生成抗体的技术——抗体库技术，更使抗体药物的研制达到新的高度。以细胞工程技术和基因工程技术为主体的抗体工程制药已成为生物技术制药领域的热点。近五年来，多种抗体药物先后获批准用于临床治疗，数以百计的抗体药物正处于临床前研发阶段。抗体药物的研制与产业化正以巨大的发展势头进入新的世纪。
  抗体药物包括单克隆抗体、抗体片段和经过基因工程方法改造的抗体，也包括抗体与“弹头”物质的偶联物以及含抗体的融合蛋白。抗体药物具有高度特异性与多样性，并可定向制备。针对新的分子靶点，可以研制新型抗体药物。由于上述特点，抗体药物是研究与开发新药的极其丰富的资源。基因组与蛋白质组研究以及疾病分子机制研究的进展将为研制新药提供越来越多的分子靶点。在此基础上，将可研制具有各种不同作用特点与用途的抗体药物，在防治疾病中发挥重要作用。
抗体工程制药涉及生物医药科学的多种学科。本书的编写邀请了细胞工程、基因工程、化学制药以及免疫学、药理学、肿瘤学、病毒学、核医学等方面专家参与，力求对相关技术及其原理作比较全面的介绍，对其应用性进行评价，并对现状与发展前景进行讨论。由于本书涉及面广，局限性在所难免，望读者不吝赐教。

中国工程院院士
2002年5月

《现代生物技术制药丛书》是化学工业出版社重点策划、隆重推出的一套精品图书。该套书由我国著名生物医药专家甄永苏院士担任编委会主任，相关专业的专家共同撰写。《抗体工程药物》由相关领域国内多年在第一线从事研究与应用的专家编写而成，编写人员中包括2位中国工程院院士和1位中科院院士。本书是将他们多年的研究经验和成果总结而成。本书首先从抗体工程人手，介绍了杂交瘤细胞技术与单克隆抗体、基因工程抗体、抗体库技术利用动物细胞与转基因动植物制备抗体和抗体的分离纯化技术，然后介绍了抗体免疫偶联物、基于抗体的融合蛋白、与酶相关的抗体药物、抗体的体外应用、抗体的药代动力学以及放射免疫显像与治疗，最后阐述了抗体和抗体工程药物在肿瘤、心血管疾病、病毒感染、免疫系统相关疾病等的治疗及基因治疗中的应用。是一部系统全面,理论联系实际，以实用技术为主的著作。本书可供生物医药研究技术人员，及有关专业的大专院校师生阅读和参考。

第1章抗体工程药物——生物技术制药领域的热点（甄永苏）1
11抗体工程与抗体药物1
111抗体作为治疗剂1
112单克隆抗体1
113基因工程抗体1
114免疫偶联物与融合蛋白2
115应用于临床的抗体药物2
12抗体药物的特异性3
121与相关抗原的特异性结合3
122对肿瘤靶细胞的选择性杀伤作用3
123在动物体内的靶向性分布3
124对相关的肿瘤显示更强的疗效3
125在临床使用取得确定的疗效3
13抗体药物的多样性3
131抗原的多样性3
132抗体结构的多样性4
133抗体活性的多样性4
134免疫偶联物与融合蛋白的多样性4
14制备抗体药物的定向性4
141针对特定的靶分子定向制备抗体药物4
142根据需要选择抗体药物的“效应分子”4
15抗体药物研究的主要趋向5
151研究新的分子靶点5
152抗体的人源化5
153抗体药物的高效化5
154抗体药物分子的小型化6
155具有抗体功能的融合蛋白6
16抗体药物——研制新药的丰富资源6
参考文献7
第2章杂交瘤技术与单克隆抗体（尹红章）8
21概述8
211抗体的种类8
212杂交瘤及杂交瘤技术8
213单克隆抗体9
214国内外研究现状9
22杂交瘤细胞系的建立9
221免疫B淋巴细胞的制备9
222骨髓瘤细胞的选择10
223细胞融合10
224特异杂交瘤细胞的筛选11
225杂交瘤细胞的克隆及建株11
23杂交瘤细胞的检定12
231杂交瘤细胞染色体分析12
232分泌抗体稳定性分析12
233外源因子检查13
24单克隆抗体的制备14
241动物体内诱生法14
242体外培养法14
25单克隆抗体的鉴定15
251Ig类别及亚类15
252纯度含量测定15
253活性测定15
254识别抗原位点测定15
255亲和力测定15
256特异性、交叉反应性测定16
参考文献16
第3章基因工程抗体（张众黄华籚)17
31人鼠嵌合抗体17
311可变区基因的克隆18
312表达载体的构建20
313嵌合抗体的表达20
314嵌合抗体的应用与优缺点22
32鼠单抗可变区人源化抗体22
321改形抗体22
322表面氨基酸残基的“人源化”——镶面抗体24
323表位印迹选择25
33小分子抗体26
331小分子抗体的种类26
332构建方法27
333表达载体的构建及在大肠杆菌中的表达29
334小分子抗体的分离与纯化31
335小分子抗体的优缺点与应用34
34双特异性及多特异性抗体35
341构建方法36
342双特异性抗体的应用38
参考文献40
第4章抗体库技术（王祥斌黄华籚)42
41概述42
42噬菌体抗体库技术43
421噬菌体表面展示技术的原理43
422噬菌体抗体库的种类45
423构建噬菌体抗体库的一般途径47
424噬菌体抗体库筛选示例50
43选择性感染噬菌体展示抗体库技术56
431SIP技术的原理57
432SIP抗体库技术58
433SIP技术的缺陷及应用前景58
44核糖体展示抗体库技术60
441核糖体展示技术的基本原理61
442核糖体展示抗体库技术61
443展望66
45抗体库技术的应用67
451分子定向进化68
452DNA改组技术69
453定向进化与抗体人源化70
454抗体亲和力成熟72
455提高抗体分子稳定性72
参考文献74
第5章哺乳动物细胞培养生产抗体（蒋先敏李强）77
51影响动物细胞体外培养的主要因素77
511营养条件77
512培养温度77
513培养液的酸碱度78
514溶解氧78
515渗透压78
516葡萄糖代谢79
517谷氨酰胺代谢80
52动物细胞培养操作方法80
521分批式培养81
522流加式操作81
523半连续式操作82
524连续操作82
525灌注培养82
53动物细胞培养生物反应器82
531气升式生物反应器83
532鼓泡式生物反应器83
533中空纤维生物反应器83
534通气搅拌生物反应器84
535无泡搅拌生物反应器85
54动物细胞的微囊化培养85
541微囊化培养的细胞种类85
542培养条件85
55杂交瘤细胞培养生产抗体86
551气升式发酵培养86
552通气搅拌生物反应器生产87
553微囊化细胞培养87
参考文献87
第6章用转基因植物和转基因动物生产抗体（朱立平）89
61在植物中生产重组抗体89
611转基因植物可以作为生产重组蛋白的生物反应器89
612在转基因植物中生产抗体89
613瞬时表达系统90
614持久表达系统91
62在转基因奶中生产重组抗体91
621乳腺表达系统91
622奶特异转基因91
623种系选择92
624把目的基因导入胚系细胞93
参考文献94
第7章抗体的纯化及其理化性质检定（孔健）95
71血清中抗体的纯化95
711硫酸铵沉淀法95
712低温乙醇沉淀法96
713正辛酸硫酸铵沉淀法98
72鼠腹水中单克隆抗体的初步纯化99
721腹水的预处理99
722正辛酸硫酸铵沉淀99
73细胞培养液中单克隆抗体的浓缩99
731培养液中杂交瘤细胞的去除99
732单克隆抗体的浓缩99
74亲和色谱100
741蛋白质A或蛋白质G亲和色谱纯化抗体100
742特异性免疫亲和色谱纯化抗体102
75离子交换色谱103
751离子交换的原理103
752试验条件的选择104
753抗体的纯化方法107
76凝胶过滤色谱109
761凝胶过滤的原理109
762选择凝胶过滤基质109
763操作流程109
77高纯度单克隆抗体纯化方案设计111
771腹水111
772细胞培养液111
78单克隆抗体理化性质检定112
781蛋白质浓度112
782纯度114
783分子质量测定122
参考文献122
第8章抗体免疫偶联物（邵荣光李忠东）123
81概述123
82小分子药物与单抗偶联物124
821直接偶联物124
822间接偶联物126
823小分子药物与单抗偶联物的研究趋势128
83毒素及大分子多肽类药物与单抗偶联物129
831同型双功能偶联剂129
832异型双功能偶联剂130
833其他连接剂133
834免疫偶联物的纯化134
835免疫毒素的研究趋势135
84免疫偶联物的临床试验136
841单抗药物偶联物的临床试验136
842化学免疫毒素的临床试验136
参考文献138
第9章基于抗体的融合蛋白(唐勇)142
91重组免疫毒素142
911重组免疫毒素的构建143
912临床试验145
913存在问题146
92基因工程抗体酶融合蛋白147
921抗体介导的酶前药疗法147
922基于核酸酶的融合蛋白149
923靶向溶栓剂150
93基因工程抗体细胞因子融合蛋白150
931抗体(IL2)融合蛋白150
932抗体(GMCSF)融合蛋白151
933抗体（IL12）融合蛋白152
934抗体B7融合蛋白153
94抗体超抗原融合蛋白153
941致热超抗原及其结构特点153
942抗体SEA融合蛋白的抗肿瘤作用154
参考文献156
第10章与酶相关的抗体药物(王风强)158
101抗体靶向的酶前药治疗158
1011ADEPT体系的作用原理及主要特点158
1012ADEPT体系的构成要素159
1013ADEPT体系的研究展望170
102抗体酶171
1021抗体酶作用的基本原理172
1022抗体酶研究中的重要参数172
1023抗体酶的设计173
1024抗体酶的筛选和选择179
1025抗体酶催化化学反应的类型和新型催化抗体183
1026抗体酶的应用186
1027抗体酶研究的现状及前景展望188
1028抗体酶的研究展望188
103抗酶抗体189
1031抗酶抗体用于酶的免疫分析和检测190
1032抗酶抗体用于酶的固定化技术190
1033抗酶抗体用于疾病的诊断190
1034用抗酶抗体诱导产生疾病模型190
1035抗酶抗体用于酶活性的抑制和疾病治疗191
参考文献191
第11章抗体的体外应用（吴从愿）194
111放射免疫分析195
1111理论前提195
1112基本原理195
1113主要步骤195
1114判断结果196
112免疫放射分析196
113酶免疫技术197
1131均相EIA198
1132非均相EIA200
1133酶免疫分析中的放大系统202
114荧光免疫技术204
1141荧光免疫分析205
1142荧光抗体技术206
115化学发光免疫分析207
116定位酶免疫技术207
117免疫PCR和PCR免疫208
1171免疫PCR208
1172PCR免疫210
118抗体芯片技术211
119抗体、标记化合物和标准品211
1191抗体211
1192标记化合物211
1193标准品214
1194固相抗体（抗原）的制备214
1110方法学判断及注意事项215
11101方法学判断215
11102注意事项217
参考文献219
第12章抗体的药代动力学(汤仲明)221
121概述221
122抗体药物药代动力学的研究和方法221
1221研究抗体药物药代动力学规律221
1222选择相关动物种属进行动物药代动力学试验221
1223给药途径、剂量和给药次数的设置222
1224测定抗体药物的方法222
1225测定抗体药物方法可靠性的确证222
123治疗或预防性嵌合体或人源性抗体药物的药代动力学223
1231dicliximab非临床和临床药代动力学研究223
1232trastuzumab临床药代动力学研究228
1233rhTNFRFc的临床药代动力学230
1234alrmtuzumab的药代动力学研究231
1235rituximab的药代动力学研究231
1236palivizumab的药代动力学研究232
1237basitiximab的药代动力学研究232
1238Infliximab的药代动力学研究233
1239abciximab的药代动力学研究233
124免疫毒素或抗肿瘤药物偶联物的抗体药物的药代动力学234
1241BMS191352的药代动力学研究234
1242抗Tac(Fv)PE38免疫毒素抗体的药代动力学研究235
1243单抗与抗癌药物偶联改善抗癌药物的药代动力学236
125放射诊断用的放射性标记抗体236
126治疗放射性标记抗体238
1261治疗淋巴瘤的新战略238
126290YIbritumomab Tiuxetan的药代动力学239
127抗体药物药代动力学的特点和展望240
1271抗体药物药代动力学的特点240
1272药代动力学研究在开发新型抗体药物研究中的作用241
参考文献242
第13章放射免疫显像与治疗（蔡炯王世真）243
131放射性核素概论243
1311放射性核素的性质243
1312放射性核素的生产245
1313放射性核素体内显像设备246
132抗体的放射性核素标记方法249
132199mTc标记方法249
1322123I、125I、131I标记方法251
1323111In标记方法252
1324正电子核素标记方法253
132567Cu标记方法254
1326放射性药物的检定254
133单克隆抗体放射免疫显像256
1331肿瘤显像中的应用256
1332心血管系统疾病诊断中的应用258
1333炎症显像中的应用258
1334骨显像和骨髓显像中的应用260
1335血栓的显像260
1336急性呼吸应激综合征260
1337系统性红斑狼疮（SLE）肾损害显像260
1338放射免疫引导手术的放射免疫显像260
1339放射免疫治疗的放射免疫显像261
13310提高抗体显像质量的方法261
13311标记抗体的药代动力学262
134重组抗体片段的体内显像262
1341单链可变区片段的靶向和显像263
1342二价scFv抗体的靶向和显像265
1343中等大小抗体片段的靶向和显像266
1344几种重组抗体片段的靶向和显像特性比较267
1345重组抗体片段体内显像的发展方向268
135放射免疫治疗268
1351肿瘤对抗体的摄取269
1352T/NT比值269
1353免疫原性和过敏反应270
1354抗体的产量270
1355放射性核素271
参考文献271
第14章治疗肿瘤的抗体药物(杨治华冉宇靓)274
141治疗肿瘤的抗体药物的历史274
1411抗体药物的诞生与发展274
1412治疗肿瘤的抗体药物的兴起275
142恶性肿瘤的发生发展与治疗275
1421恶性肿瘤的特点与种类275
1422恶性肿瘤的发生276
1423恶性肿瘤的发展、转移277
1424恶性肿瘤细胞277
1425肿瘤血管279
1426肿瘤免疫280
1427恶性肿瘤的治疗280
143抗体药物治疗肿瘤的策略280
1431概述280
1432靶向治疗类抗体药物281
1433封闭类抗体药物286
1434作用于信号转导类抗体药物287
1435效应子杀伤类抗体药物289
1436抗独特型疫苗类抗体药物290
1437抗血管类抗体药物291
1438其他种类的抗体药物292
144治疗肿瘤的抗体药物的现状293
1441已经上市的治疗肿瘤的抗体药物293
1442临床及临床前研究现状299
145发展趋势与存在的问题302
1451全人化与大规模生产302
1452新型抗体药物303
1453抗体药物治疗肿瘤存在的问题305
参考文献306
第15章心血管疾病相关的抗体药物(阮长耿)308
151血栓形成及其相关的单克隆抗体308
152与心血管疾病诊断相关的单克隆抗体310
1521导向单克隆抗体与血栓显像310
1522其他与心血管疾病诊断相关的单克隆抗体312
153与心血管疾病治疗相关的单克隆抗体312
1531导向单克隆抗体与溶栓治疗312
1532治疗心血管疾病的抗体药物313
参考文献315
第16章抗病毒基因工程抗体药物(梁米芳)317
161抗体在抗病毒感染中的预防和治疗效应318
162美国FDA批准的已用于临床的抗病毒抗体产品319
163目前获得成功的抗病毒基因工程抗体药物321
164临床试验或接近临床试验的抗病毒工程抗体药物322
1641抗人类免疫缺陷病毒HIV重组抗体322
1642抗乙型肝炎病毒重组抗体323
165实验室阶段的抗病毒基因工程抗体324
1651抗汉坦病毒基因工程抗体324
1652抗单纯疱疹病毒基因工程抗体325
1653抗狂犬病毒重组基因工程抗体326
1654抗丙型肝炎病毒重组抗体326
1655抗甲型肝炎病毒基因工程抗体327
1656其他抗病毒基因工程抗体327
参考文献328
第17章免疫系统相关疾病的抗体药物(陈晓红李良成程桂芳)331
171自身免疫病与抗体药物331
1711自身免疫病的基本概念331
1712自身免疫病的分类及基本特征331
1713自身免疫病的发病机制332
1714自身免疫病的治疗原则334
1715针对自身免疫病的抗体药物335
172哮喘与抗体药物341
1721哮喘的发病机制341
1722针对哮喘的抗体药物342
173同种器官移植排斥和抗体药物343
1731同种器官移植排斥的机制343
1732移植排斥反应的类型345
1733移植排斥反应的防治345
1734针对移植排斥反应的抗体药物347
参考文献349
第18章以抗体为基础的基因治疗(王维刚沈恩允)351
181单克隆抗体用于非病毒载体为基础的靶向基因转移351
182单抗用于以病毒载体为基础的靶向基因治疗352
183新型基因免疫毒素353
184胞内抗体应用于基因治疗354
1841胞内抗体在分泌途径上阻断靶蛋白355
1842胞内抗体在细胞质和细胞核阻断靶蛋白356
1843胞内抗体与人艾滋病基因治疗357
参考文献358
中文索引362
英文索引368