IgG單抗的4種亞型中,具有效應功能的IgG1亞型是目前應用最多的抗體藥物,具有阻斷性抗體之稱的IgG4亞型也慢慢得到重視,如目前上市的免疫檢查點抑制劑PD-(L)1抗體中幾乎均為去除效應功能僅保留抗原結合功能的阻斷性IgG4或IgG1抗體。
目前已上市的治療性抗體多是以IgG為框架開發(fā)的,IgG包含4種不同的亞型,如圖1所示的IgG1、IgG2、IgG3和IgG4,它們的結構類似均由Fab區(qū)(上端,抗原結合區(qū))、鉸鏈區(qū)和Fc區(qū)(下端,Fc受體結合區(qū))組成。
圖1 IgG抗體的4種亞型(來源于參考文獻)
在這4種IgG抗體亞型中,IgG1和IgG3與Fc受體的親和力高于IgG2和IgG4,具有更強的激活抗體依賴的細胞**(ADCC)、抗體依賴的細胞吞噬作用(ADCP)和補體依賴的細胞**(CDC)的能力;而IgG2和IgG4亞型與Fc受體的結合力低,其作用主要表現在Fab端的抗原結合能力上,即阻礙或抑制的效應功能。
表1 人類IgG亞類的特性比較
注:圖表來源于《抗體理論與技術》
在抗體藥物的研發(fā)中,基于IgG1亞型的治療性抗體是目前應用最為廣泛的抗體藥物(78%),其次是IgG4(13%)和IgG2(7%),而IgG3由于其較長的鉸鏈區(qū)易被蛋白酶水解、半衰期短而極少被采用。抗體藥物研發(fā)過程中,如果需要ADCC和CDC效應作用的抗體則優(yōu)先選擇IgG1亞型;如果只是作為阻斷性抗體,不需要ADCC和CDC效應,可以優(yōu)先選擇IgG4或IgG2亞型,同時也避免了由于ADCC效應造成的不可控制的副作用,提高了治療的安全性。不論是增強ADCC和CDC效應,還是阻斷ADCC和CDC效應,都可以通過對抗體Fc端改造實現。
(圖片來源于網絡)
目前腫瘤免疫療法熱門的免疫檢查點抑制劑,PD-1抗體即是以IgG4亞型為模板進行開發(fā)的靶向結合PD-1的抗體,如Nivolumab(Opdivo,納武單抗)和Pembrolizumab(Keytruda,派姆單抗),兩者都是去除了Fc端介導的本就較弱的ADCC和ADCP作用,而只保留單純的抗原結合能力(阻礙與抑制)。還有一類靶向PD-L1結合的類似抗體,如Atezolimumab(Tecentriq,阿特珠單抗)和Durvalumab(Imfinzi),但這兩種單抗均為去除了Fc端ADCC和ADCP作用的IgG1亞型單抗。此外,Avelumab(Bavencio)是保留Fc端ADCC和ADCP作用的IgG1亞型單抗,一方面可以靶向PD-L1阻斷PD-1和PD-L1的相互作用,另一方面還可借助ADCC和ADCP作用對腫瘤細胞"補刀"。
也就是說,納武單抗、派姆單抗、阿特珠單抗和Imfinzi均去除了IgG單抗殺傷腫瘤細胞的效應能力(如去糖基化改造),而保留了Fab端的抗原結合特性。作為PD-(L)1免疫檢查點抑制劑,上述4種IgG單抗通過與T細胞表面的PD-1結合、腫瘤細胞表面的PD-L1結合從而將腫瘤細胞暴露給T細胞進行殺傷。
(圖片來源于網絡)
然而同樣作為PD-(L)1免疫檢查點抑制劑,IgG4亞型的納武單抗和派姆單抗要比IgG1亞型的阿特珠單抗、Imfinzi和Bavencio在臨床上更有效。這可能與IgG4亞型獨特的特性有關,其與多數Fc??R受體具有較弱的親和力,并且缺乏激活補體的能力,被稱作典型的"阻斷性抗體",呈現相對的非炎癥性特性,更適合用于治療性單抗生產。
參考文獻:IgG subclasses and allotypes: from structure to effector functions。
作者簡介:知行,生物化工碩士,從事細胞培養(yǎng)方面的研究。工作之余密切關注國內外醫(yī)藥行業(yè)動態(tài)以及研究進展,用簡單的語言講述不簡單的未來,一個不斷前行的醫(yī)藥人。
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