抗独特型抗体
1. 什么是抗独特型抗体?
抗独特型抗体(Anti-idiotypic antibody)是一种能够特异性结合另一抗体的独特位(paratope)的抗体。独特位(paratope)是抗体分子上的一个特殊区域,也称为可变区域或抗原结合位点。独特型由多个抗原决定簇(Antigenic determinant)组成,每个抗原决定簇都是一个独特位。抗原决定簇或独特位可存在于重链可变区,也可存在于轻链可变区,或者存在于两条链组成的表面。
即使是同一种属、同一个体来源的抗体分子,其免疫原性亦不尽相同。独特型是每个抗体分子所特有的抗原特异性标志,其表位被称为独特位(idiotope)。抗体分子每一Fab段约有5~6个独特位,它们存在于V区。独特型在异种、同种异体甚至同一个体内均可刺激产生相应抗体,即抗独特型抗体。
抗独特型抗体,起源于Ab1-Ab2-Ab3的独特型网络理论,独特型网络由 Niels Jerne 于 1974 年提出,包括独特型 (Ab1)、抗 ID 抗体(也称为 Ab2)和抗原呈递细胞。根据网络理论,表位或抗原决定簇的存在刺激抗原特异性抗体(Ab1)的产生,随后诱导抗ID抗体(Ab2)的产生以维持平衡。Ab2根据其抗原结合位点分为Ab2α、Ab2β或Ab2γ(图1),最近又新确定两个类别即Ab2δ和 Ab2ε。Ab2α针对Ab1的独特位,而Ab2γ针对Ab1的靠近抗原表位结合位点的独特位,Ab2β 携带与 Ab1 互补位的内部图像结合位点,并与 Ab1 的互补决定区结合,在结构上模仿 Ab1。Ab2 能够刺激抗抗 ID (Ab3) 的产生,其与 Ab1 具有相似的结合能力,形成一个相互制约、相互连锁的独特型网络。这种网络理论使得抗ID抗体的产生能够通过中和和抑制自身抗体的分泌来调节自身抗体,最终有助于预防自身免疫性疾病 [1]。
图1. 独特性网络理论
2. 抗独特型抗体的分类
根据它们与抗体药物的相互作用和检测方式,抗独特型抗体又分为3种。
第一种是抗原阻断型抗独特型抗体(即抗原中和型抗独特型抗体),该类型抗体药物的抗原表位和独特型互相重叠,因此抗体药物的靶向抗原和抗独特型抗体将互相竞争。因此,这种类型的抗独特型抗体只能检测游离型抗体药物。
第二种类型的抗独特型抗体被称为非阻断型(即抗原非中和型抗独特型抗体),因为抗体药物的抗原表位和独特型不重叠。因此,抗独特型抗体和抗原可以同时结合到抗体药物上,而不会影响彼此的结合能力。该类抗体不具有抗体结合区特异性,治疗性抗体仍可与其目标抗原相结合。这种类型的抗独特型抗体可用于检测抗体药物总量。
第三种类型的抗独特型抗体是复合特异型抗独特型抗体(即药物靶标复合型抗独特型抗体)。仅特异性地识别抗体-靶标复合物,不与未结合的抗体或未结合的目标抗原相结合。这种类型的抗独特型抗体仅能检测已结合的抗体药物。
类型 | 抗原中和型 | 非中和型 | 药物-靶标复合物型 |
应用范围 | PK检测 | 免疫原性评价 | |
特性 | 抗体结合区域特异性 | 非抗体结合区特性 | 药物靶标复合物特异性 |
抗原结合性 | 抑制性和中和型 | 无抑制性 | 无抑制性 |
应用 | 靶标阻断,检测游离药 | 靶标非阻断,检测总药 | 靶标非阻断,检测结合型药物 |
原理图 | |||
优势 | 单一表位
特异性好 批次间稳定性好 |
可以模拟血样中真实情况
制备周期相对较短 成本低 |
3. 抗独特型抗体的应用
抗独特型抗体细分有单克隆抗体和多克隆抗体,两者在具体应用中稍有差别。
单克隆抗体特异性强、均一性好,经常用于临床前药学研究及临床阶段的独特型抗体测定。抗独特型抗体单抗可特异性识别生物药的独特位点,在药代动力学研究中用于动物及人血清中抗体药的含量测定。
多克隆抗体覆盖率高,较大限度的模拟抗药物抗体的情况,通常推荐抗独特型多抗用做抗药物抗体检测的阳性对照,及免疫原性评价。
目前,抗独特型抗体已经被应用到抗体化药物的免疫原性分析、治疗性抗体的临床前研究、抗药物抗体的临床开发、配体中和试验和抗体阻断试验的对照、以及抗体药物的药代动力学(PK)和药效学(PD)分析等。
● 免疫原性分析
免疫原性分析对于生物药物开发具有重要的意义。几乎所有的生物制药产品(如蛋白、抗体、多肽偶联药物或寡核苷酸等)都会诱导机体内免疫应答,从而导致抗药抗体(ADA)的产生。使用免疫原性检测方法优势明显:具有高灵敏性 (<100ng/mL);可覆盖所有亚型ADA抗体检测 (lgG、lgM、lgE等);Anti-ID 抗体作为阳性对照抗体,建立检测方法学验证;可设立阴性个体对照 (未给药个体、健康个体\目标疾病群体)
抗独特型抗体属于高度特异性ADA。多克隆抗体能较大限度地模拟血样中的真实情况,还具有制备周期较短和成本低的优势。因此,大多数情况下,在分析患者样本中是否存在ADA时,抗独特型多克隆抗体通常用作阳性对照。
● 药代动力学(PK)分析
抗独特型抗体也是药代动力学(PK)分析的关键工具试剂之一。在临床前研究和临床研究中,PK分析可用于评估抗体药物的用药剂量和毒性。
抗独特型单克隆抗体特异性强,可作为PK分析的检测试剂,用于检测人或动物血清中的抗体药物含量。具体而言,临床医生需确定不同患者群体中药物吸收、分布、生物利用度和排泄的速率。为了实现这一目标,研究人员需要能够在药物输送后的不同时间点跟踪抗体药物是否与其指定的靶标结合或未结合。通过使用主要是单克隆抗体(mAbs)的抗独特型抗体,各种形式的抗体治疗药物可以在患者的血清、血液、尿液或其他体液中轻松追踪和定量化。
4. CUSABIO抗独特型抗体产品定制服务
根据待检测抗体药的类型,CUSABIO可提供抗原中和型、非中和型以及药靶复合型的开发制备服务。同时,为了满足客户多样化需求,还可提供从抗原制备到单克隆抗独特型抗体,多克隆抗独特型抗体,药代动力学检测等多类型服务。
定制服务 | 客户提供 | 制备周期(天) | 交付标准 | 应用范围 |
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抗Fab鼠单克隆抗体 | 10mg全长阳性抗体 | 80-100 | ① 3-5株杂交瘤细胞株; ② 2mg单抗(SDS-PAGE检测纯度达95%以上); ③ 全套检测报告 |
药代动力学检测 |
抗Scfv鼠单克隆抗体 | scFv抗体序列 | 110-130 | ① 3-5株杂交瘤细胞株; ② 2mg单抗(SDS-PAGE检测纯度达95%以上); ③ 全套检测报告 |
药代动力学检测 |
抗独特型兔多克隆抗体制备 | 30mg全长阳性抗体 | 45-55 | ① 免疫前血清1mL; ② 2mg兔多抗(效价保证1:64000,SDS-PAGE检测纯度达95%以上); ③ 全套检测报告 |
免疫原性评价 |
参考文献:
[1].Pan S Y, Chia Y C, Yee H R, et al. Immunomodulatory potential of anti-idiotypic antibodies for the treatment of autoimmune diseases[J]. Future science OA, 2020, 7(2): FSO648.