Background
FOXO1Antibody:FOXO1,alsoknownasFKHRorForkHeadinRhaBDomyosarcoma,isa70kDaproteinwhichisaubiquitouslyexpressedmemberofasubfamilyoftheforkheadhomeoticgenefamilyoftranscriptionfactorsandshuttlesbetweenthecytoplasmandnucleus.FOXOtranscriptionfactorsarekeyplayersofcellfatedecisions,metabolism,stressresistance,tumorsuppressionandareregulatedbygrowthfactors,oxidativestressornutrientdeprivation.Ininsulin-responsivetissues,stressornutrientabundancetriggersphosphorylationbyPKB/AKT,blockingnucleartranslocationandactivity.GeneticmutationsinvolvingFOXO1Aareacauseofalveolarrhabdomyosarcoma(RMS2).Recentstudieslinktheanti-tumoractivityofFOXO1andtheprocessofautophagy.
Description
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最近我想筛选一个针对膜蛋白的单克隆抗体，这个抗体的参考文献中提到的一种筛选方法是用DNA质粒直接免疫小鼠，然后再脾融合筛选出来的。这里有几个问题想向大家请教一下：
1.DNA效果比蛋白差很远，但是膜蛋白的抗体有可能是针对空间构象的，能起效的抗体位点很少，所以要在免疫阶段保证抗体多样性和特异性。看参考文献的剂量都是25ug或者50ug这种比较低的剂量，免疫次数2-3次，最后在融合前用细胞加免一次。而我设计的实验组是100ug剂量，免疫了4-5次，我这样是不是筛不出来特异性的抗体了？
2.DNA筛到的阳性抗体，可能亲和力低，如果不想筛到IgM的抗体，DNA免疫从什么时候开始由IgM转换成IgG的？抗体多样性在免疫的什么阶段比较高？
在单克隆抗体制备中，首先进行的就是抗原的设计与合成，这是制备单抗成功与否的关键。因为产生抗体的特异性与亲合性是与抗原密切相关的，合成的抗原如果可以将所需要的抗原决定簇充分暴露出来，那么机体更容易识别抗原决定簇，从而免疫的动物所产生的抗体自然会在特异性和亲合力上最大程度的与抗原决定簇拟合。所以，在制备单抗的过程中，设计并合成抗原尤为重要。
对于小分子药物抗原的设计与合成，园子里已经有很多战友进行了讨论和交流，下面，我再将自己所了解的结合战友们的经验，作以下总结，由于能力有限，有总结的不到位的地方，还请战友们指出来，不足的地方，大家一起讨论补充。
一、完全抗原的设计
大家都知道，完全抗原的合成主要是在半抗原的基础上连接上蛋白质形成的，主要原因在于，半抗原属于小分子药物，只有反应原性，但不具有免疫原性，只有与载体（通常为蛋白质，也有多肽）偶连后形成完全抗原，才具有免疫原性，进入动物体内后才会产生抗体。对于半抗原而言（大多数为小分子药物），不同种类药物有不同的空间结构，究竟如何设计合成完全抗原呢？
1、分析药物结构。以磺胺对甲氧嘧啶（SMD）为例，磺胺药物的母体为对氨基苯磺酰胺，大部分的磺胺药是在N1端连接了取代基，N4端为氨基。也就是说各种药物由于N1端取代基的不同从而具有不同的活性，那么对于制备抗SMD的抗体而言，其抗原的合成就可以选择在N4端连接蛋白，将N1端的对甲嘧啶环暴露出来，这样免疫后就可以使机体产生针对SMD的抗体。如果是在N1端连接，那么半抗原突出的是磺胺类药物共有的对氨基磺酸母核，这样制备出的抗体其交叉性就会较大，更易识别磺胺类的其他药物了。
所以，在设计之前应该认真分析需要合成的抗原结构，找出起抗原活性的位置及其抗原决定簇的位置。
2、设计合成的原则：免疫半抗原设计的基本原则是免疫半抗原与载体连接后在结合抗原中能最大程度保持和突出待测物的特征结构，特别是立体结构。
3、“间隔臂”。免疫半抗原一般有几结构组成：待测物特征结构、用于连接特征结构和载体的间隔分子和末端的活性基团。间隔分子又称为”间隔臂“。免疫系统对位于载体远端的半抗原部分识别能力最强，所以间隔臂的位置选择十分重要。间隔臂的位置结构最能体现一种免疫半抗原的设计意图。一般我们可以直接利用待测物中非特征的结构部分作为间隔臂或自行构建间隔臂。通常间隔臂为非极性，除供偶连合成的基团外不应含有其他高免疫活性的结构，如苯环、杂环、饱和链烃等。
有的人认为，引入间隔臂对抗体的产生反而有干扰，假若间隔臂较长，或立体结构较特征性，则很容易产生针对间隔臂的“桥抗体“，在单抗的筛选过程中会产生干扰。但是，有的药物由于分子量小、空间结构简单，很难通过单纯的连接蛋白产生高效特异的抗体，所以，引入间隔臂会有利于抗体的产生。
二、完全抗原的合成：
常用的载体蛋白中，供连接的主要基团为游离氨基、游离羧基、酚基、半胱氨酸的巯基、组氨酸的咪唑基、色氨酸的吲哚基、精氨酸的胍基等。但由于蛋白质载体参与反应的基团差不多相同，所以连接方法主要取决于半抗原活性基团种类。
1、含羧基的半抗原：主要有混合酸酐法、碳二亚胺法、N-羟基琥珀酰亚胺活性酯法（NHS）。该法的优点在于不含有间隔臂，可以排除“桥抗体“的产生。
2、含氨基的半抗原：有戊二醛法（含有戊二醛，容易产生“桥抗体“）、重氮法（不含间隔臂）。
3、含羟基的半抗原：主要有琥珀酸酐法、卤代羧酸法。
此外，还有含巯基、醛基或酮基、硝基的半抗原，其偶连方法这里不再赘述，大家可以参考洪孝庄的《蛋白质连接技术》。、
三、完全抗原合成的鉴定：
可以采用紫外分光光度法、红外光谱法和免疫实验的方法来进行鉴定偶连反应是否成功。
半抗原结合比的计算：即指半抗原与载体的连接比。一般认为，半抗原结合比过高或过低均影响抗体生成，以5-15为宜。但，有些研究者的实验结果表明，半抗原结合比的大小对诱导抗体产生无决定性的影响。可以通过反应原料中蛋白质与半抗原的摩尔比和溶液的PH来控制结合比。
半抗原结合比=（ε结合物-ε载体）/ε半抗原
（ε为某波长的摩尔吸光系数，取载体、半抗原和结合物均有较强吸收时的波长；ε载体、ε半抗原可预先用纯品检测得到）
以下整理了园子里一些小分子药物抗原设计与合成方法的帖子，大家可以参考：
【求助】关于莱克多巴胺的人工抗原合成。特急！(戊二醛法)
[交流]单抗讨论小组话题三：小分子抗原的单抗制备策略
（请教）人工抗原怎么制备
【讨论】为什么小分子一般连接BSA免疫偶不是连其他蛋白啊
【求助】l氯霉素半抗原的合成
【讨论】氯霉素人工抗原偶联率的计算
【求助】氯霉素人工抗原制备过程中的问题
Re:【求助】请教:戊二醛法合成完全抗原时遇到的问题(合成SMM)
Re:【交流】小分子药物的蛋白质连接技术(精华帖)
（请教）如何产生较高效价抗青霉素抗体
Re:【求助】重氮法制备人工抗原遇到的问题
大家好，最近在做单抗，里面有些问题一直想不通，我想请大神帮忙一下，想问一下饲养细胞加少了是大概多少，我一直6周龄的balb/C，刚拿回来就取饲养细胞了，然后取了3毫升，注射到60毫升的HAT中铺了六块板子，这个量多么，么有细胞计数，至今细胞计数不是很会，去想问你们第二天去看板子是时候，底下会有雾一样的细胞么，细胞多的地方你们的液体上清会有点变色么，要一点不变色的是好的，还是细胞上清稍微变色是正常的呢谢谢大神指导
①抗CD20单抗，利妥西单抗；
②抗表皮生长因子受体（EGFR)单抗，西妥昔单抗、帕尼单抗（Panitumab);
③抗Her-2单抗，曲妥珠单抗；
④抗VEGF单抗，贝伐珠单抗（Avastin)等。
随着基因技术的蓬勃发展，单克隆抗体以其高特异性、有效型和安全性正在成为国际药品市场上的一大类新型诊断和治疗药物，在肿瘤和其他治疗领域中成为了市场的新宠。由于抗体药物在市场上的卓越表现，在这些抗体药物专利过期后催生了一类生物药物-Biosimilar（也称为Biobetter或Follow-onBIOLOGics），此类药物是在原创生物药物产品的专利保护过期以后，生产的区别于原创生物产品的类似物。[1]这种原创生物产品的类似物称为生物仿制药，生物仿制药是一种与原研药具有相同的活性成分，在剂量、剂型、给药途径、安全性、有效性、质量、治疗作用以及适应症上没有显著差异的一种仿制品。
生物仿制药是生物制剂的仿制品，相比化学小分子的仿制药而言，生物仿制药的制造工艺难度更大，要求的生物技术也更多。从国内的注册申报的政策来看，即便是生物仿制药也需要经过三期200例临床试验，达到不低于原研药的药效时，才能批准上市，因此具有一定的仿制难度。同样，对于单克隆抗体的生物原研药厂家，通过注册申报政策和有效的专利布局，适当延长原研药品的专利保护期并不是一件困难的工作，具体应该如何进行呢，下面作者将进行逐一分析。
新药研发过程时间较长，根据美国食品药品监督管理局（FDA）统计，一种新药从研发到最后投入市场平均需要12年，其中实验室研究需要占用5年时间。[2]
通常单克隆抗体药物的研发单位都是在设计出人源化的单克隆抗体，并证明该人源化单克隆抗体具有预计的体内体外实验效果后，就将该人源化的单克隆抗体结构申请专利保护。为了使得抗体专利获得较大的保护范围，有经验的专利代理人在撰写的时候，首先是通过限定轻链CDR区的序列，再限定重链CDR区的序列，然后限定FC区的序列这样层层限定的得到一个合理的抗体的保护范围，这样不仅保护了自己的产品，只要与自己产品相同CDR区的抗体也落入了本发明的专利范围内。然而，当申请人碰到没有经验的专利代理人，这时专利申请的权利要求仅仅保护了自己产品中的抗体序列。尽管这样，只要本专利申请能够顺利得到授权，就达到了完全保护自己产品的目的。说到这里，可能与我们通常理解的专利不大一样了，一个没有排它性的专利能够保护自己吗？如果仿制药厂家在抗体的FC段稍作改动，专利不是就不侵权了吗？
虽然专利不侵权，但是如果有其他企业为了避免专利的侵权，稍微改动抗体的序列，根据《药品注册管理办法》（局令第17号）附件三：生物制品注册分类及临床申报资料要求，对于与已上市销售制品结构不完全相同且国内外均未上市销售的制品（包括氨基酸位点突变、缺失，因表达系统不同而产生、消除或者改变翻译后修饰，对产物进行化学修饰等），这类药物属于注册分类中的新药，需要按照新药进行临床试验，也就是临床Ⅰ期的20例、临床Ⅱ期的100例以及临床Ⅲ期的300例试验都要完成。此外，对于这类的生物制品也是依然要完成临床前的毒理实验、药理实验和药效学实验，这样算下来，临床前和临床阶段要做的试验数目一点也不比原研单位的实验数目少，因为临床Ⅲ期是以原研药作为对照，只有不差于原研的药效才可获批，所以面临的失败风险也很高，假设成功的话，需要的研发时间也要12年。
单克隆抗体结构的专利申请工作通常也是在临床前就已经申请了专利，距离真正的药品上市还有将近十年的时间，那么对于20年的专利保护期而言，药品上市后能够获得保护的时间只有10年甚至更短的时间了，接下来，对于新药研发单位而言，还能够申请哪些专利来有效地保护抗体新药呢？
另外，与化学药品制备方法不同的是，生物药品在制备中需要的原料是宿主细胞株，也要通过专利将宿主细胞株保护起来，而且作为与抗体结构同等重要的地位进行保护。这主要源于《药品注册管理办法》（局令第17号）附件三：生物制品注册分类及申报要求，对于与已上市销售制品制备方法不同的制品（例如不同的表达体系、宿主细胞等），即注册分类中的第10类生物制品在临床上按照新药进行临床试验，也就是说，临床Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期实验一个都不能少，临床前在药理毒理方面的试验能够比原研生物药少一点，其他的药学实验也是一样的。
在生物制品宿主细胞株的这类专利中，通常会涉及到生物抗体的表达方法，也是我们所说的药品制备方法。生物药品的制备方法通常在药品申报临床前形成。有时，由于药品进入临床，生物药品需要扩大生产，原有的制备方法有时需要重新调整，形成了新的制备方法。这时，对于专利申请来说，如果在临床前就将制备方法申请了专利，后续再申请改进工艺的专利申请时，往往会出现在先申请影响再后申请的专利创造性，导致扩大生产后的制备方法难以获得专利授权。
为了避免以上情况的发生，建议在先的制备方法通过公司机密的方式进行保护。等到在后的制备方法确定下来，将在先和在后的两种制备方法同时申请专利。由于在后制备方法的形成时间已经是药品的临床试验期了，所以通过制备方法专利还能够起到通过专利延长药品保护时间的目的。
原研生物制药单位在做这类专利申请的时候，建议把制备抗体专利申请安排在临床I期试验结束或者临床Ⅱ期试验中，大约在抗体结构专利申请之后的5-7年之间。为什么选择在这个时间点呢？根据药品研发经验，临床Ⅱ期和临床Ⅲ期通常的研发周期在五年左右，这时也正好是方法专利从提交到授权的周期。一方面刚好在临床Ⅲ期试验结束后，产品拿到新药证书，专利也正好获得授权；另一方面，如果在临床Ⅲ期实验结果非常好，原研单位对外公开产品信息的时候，重要的专利还在审查期间，那么该专利申请会面临很多的公众意见的情况，这些都会影响此类专利申请的授权。
在做生物药品宿主细胞株、制备方法这类专利申请的时候，还需要考虑未来药品的质量标准。原研单位也是以后该药品的质量标准制定者，仿制药厂家如果无法达到该标准，仿制药品也无法得到批准。因此，能够实现未来上市药品质量标准的制备方案都要在该专利中保护起来。举个例子，对于实现原研药品中“杂质含量控制在某一范围内”是该药品以后的行业标准，那么有将“该杂质含量控制在某个范围内”的药品制备方案都要在该专利申请的权利要求中保护起来。
即便有的企业为了绕开过以上药品宿主细胞株的专利，另辟其他制备方法的工艺路线，也相当于一个新药的研发周期。
此外，对于原研的生物制药单位而言，以上的宿主细胞株、制备方法专利申请在撰写时要结合向国家药监局正式申报材料中的记录来撰写，比如与申报材料相同的宿主细胞株、载体的构建方法、表达方式等都要通过该专利申请的权利要求保护起来。另外，宿主细胞株要记得去保藏。[3]
说完抗体结构专利和宿主细胞株专利申请，那么接下来说一下抗体制剂的专利了。生物药品与化学药品不同，可选择的制药辅料很少，尽管如此，有的生物药品为了克服粘度过大、稳定性差等缺陷，还是会在制药辅料上做一些研究，从而得到一个稳定性好，使用效率高的制剂。这时的制剂在申请专利时，因为有了以上这些与现有技术不同的地方，专利申请具有创造性，也能得到授权。建议这类制剂专利申请作为整个生物药品专利布局中的一部分进行申请。从产品的研发流程来看，制剂技术在临床前就已经完成了，但是为了通过制剂专利起到延长药品专利保护期的目的，建议制剂的相关专利申请在临床Ⅱ期结束或者临床Ⅲ前提交，尽量保证在产品获得新药证书前，得到专利授权。
制剂专利申请撰写时的要求类似于宿主细胞株专利申请，需要考虑未来药品的质量标准。首先向国家药监局提交正式申报材料中的抗体制剂的技术方案必须包括在该制剂的权利要求中。此外，为了扩大保护范围，申请人还可以写一些自己没有用到的，但是能够达到同样质量标准制剂的技术方案写入专利申请的权利要求中。比如说：为了实现与原研药品生物利用度的相同标准，需要的其他技术方案也要进行专利保护。可以用一篇专利申请保护，也可以用多个外围专利申请把这些技术方案保护进去。
仿制药企业为了规避专利，必然要在制剂上进行绕道，绕道形成的新制剂在《药品注册管理办法》中的分类分到了13类，按照《药品注册管理办法》，注册分类13的制品也是需进行Ⅲ期临床试验，临床试验例数不少于200例。
对于抗体的原研单位而言，因为自己的产品是第一个进入市场的，所以，相关的行业标准也都是自己制定的。如果抗体制剂的专利保护方案能够和自己制定的行业标准捆绑在一起，那么对于仿制药企业而言，冲破原研药企在整个制剂专利布局上的技术壁垒，再经过200例临床试验，需要达到不差于原研药品的临床效果难度非常大。因此，作为整个单克隆抗体药物专利布局最后的一个制剂专利，又一次地将药品的专利保护时间得以延长。
总结
单克隆抗体药物由于制备生产难度大，在《药品注册管理办法》中对于仿制药和新药在临床和临床试验前进行了严格的规定，因此，对于原研单克隆抗体制药企业，做好在抗体结构、宿主细胞株、抗体制剂三个方面的专利布局，就能够将自己的药品得到有效地专利保护，并通过专利将自己产品的专利保护期有效延长。（作者：托娅）
注释：
[1]《单克隆抗体药物与研发趋势》GE单克隆抗体手册。
[2]王友同，吴梧桐，吴文俊我国生物制药产业的过去、现在和将来药物生物技术2010,17（1）：1-14
[3]《用于专利程序的微生物保藏办法公告》中国专利局公告（第8号）
转自中国知识产权网，http://www.cnipr.com/yysw/zscqzlygl/201611/t20161125_199955.htm（原文责任编辑：ShanYuqiu）
在过去的20年，单克隆抗体逐渐成为癌症治疗中的支柱。从最初应用价值有限的鼠源单抗到最近新的CAR-T技术，研究者们不停地摸索改进创新。最近一期的《NatureReviewsCancer》杂志刊登了基于单抗的癌症疗法综述。文章从四个方面介绍了单抗在癌症治疗里的用途。
癌细胞靶向疗法：恶性肿瘤细胞表面表达着一些异于普通健康细胞的抗原，这些抗原可以作为单克隆抗体的良好靶点。体外与动物体内的实验显示，针对这些靶点的抗体可以引起细胞的凋亡，并通过补体介导的细胞毒性(complement-mediatedcytotoxicity,CMC)以及抗体依赖细胞介导的细胞毒作用(antibody-dependentcellularcytotoxicity,ADCC)杀死靶细胞。但是在不同临床实验中，具体是哪一种机制更为重要还有待研究.
改变宿主体内应答：VEGF等血管内皮生长因子促进肿瘤内血管生长(angiogenesis)，为肿瘤提供优越的生长环境。因此通过抑制VEGF来抑制血管生成的抗体如Bevacizumab等成为有效的抗癌药物。但由于其不能直接作用于癌细胞，此类抗体药物通常与其他具有细胞毒性的药物结合使用。另一个方法是T细胞检验点阻断(Tcellcheckpointblockade)。在T细胞免疫中，配体和受体的共调控在肿瘤特异性T细胞的激活和抑制中起着重要作用。精确控制的T细胞检验点影响免疫系统的反应，避免免疫系统过度激活。抑制这些检验点的单抗被叫做检验点阻断抗体，它们可以诱导更强的肿瘤免疫反应，使反应维持更久的时间。目前常用的抗体包括阻断CTLA4的Ipilimumab和PD1的抗体pembrolizumab和nivolumab。PD1抗体在何杰金淋巴瘤的初期临床实验中显示出很好的效果.
运输具有细胞毒性的分子：近年来，“智能炸弹”(smartbomb)被用来描述这一系列向癌细胞运输细胞毒性分子的单抗。这些分子包括放射免疫偶联物，具有细胞毒性的小分子以及免疫系统里的细胞因子。放射性元素被用于标记抗体，进行肿瘤的诊断和治疗。淋巴瘤是较为适合放射性疗法的癌症，目前被FDA批准的药物有ibritumomabtiuxetan和tositumomab。抗体-药物偶联物(antibody-drugconjugates)是最近研发的极具前景的抗癌药物。它将带有细胞毒性的药物和具有特异性的抗体偶联，提高了特异性同时更好地杀死肿瘤细胞。此外免疫细胞因子如IL-2和GM-CSF也被结合用在抗体上，用于靶向肿瘤细胞，改变肿瘤微环境.
重塑T细胞：T细胞免疫在肿瘤免疫里起着关键的作用。目前有两大类方法让T细胞不再受T细胞受体识别抗原的MHC分子的限制。第一类方法是双特异性抗体(bispecificantibody)，顾名思义，它既可以靶向细胞又可以结合免疫效应细胞，例如T细胞和NK细胞。目前针对CD19抗原的双特异性抗体blinatumomab已经被FDA批准，更多抗体还在研发中。第二类方法是嵌合抗原受体T细胞(chimericantigenreceptorTcells)，即大名鼎鼎的CAR-T细胞。这类被修饰过的T细胞包含具有特异性的抗体可变区和T细胞激活的基序，能够进攻表达特异抗原的细胞。CAR-T细胞可以分裂生长，并保持肿瘤细胞特异性。目前CAR-T细胞疗法在临床实验中取得了非常显著的疗效。尽管随之而来的细胞因子风暴会带来一定危险，不过使用细胞因子的抗体可以减轻它的负面影响。CAR-T实验的经验还在不断积累，未来这一技术将渐渐成熟。
首先是一个抗体药物的releaselotstest：
?ProteinConcentration----------------------70.9mg/mL[63.0-77.0]
?Potency----------------------100%[80-125%]
?ID(immunoassay)----------------------Pass
?SE-HLC-----------------------MP:99.8%,HMW:0.2%,LMW:0.0%[MP≥99%]
?CE-SDS,reduced----------------------HC+LC:98.9%,HC:66.8%LC:32.1%[LC+HC≥98%]
?CEX-HPLC-----------------------MP:89.6%,Acidic:2.7%,Basic:7.7%[≥80%]
?CEX-HPLCID-----------------------Pass
?Osmolality-----------------------314mOsm/kg[300±50]
?pH----------------------5.2at24.6°C[5.0–5.4]
?Appearance-----------------------Report
?Volume-----------------------1.2mL(average1.1525mL,n=5)[≥1mL]
?Sub-visIBLeParticulate----------------------29particles/container≥10μm[nomorethan6000]
3particles/container≥25μm[nomorethan600]
?Sterility--------------------------------------Pass
?BacterialEndotoxin-----------------------<0.2EU/mL[≤5.0]
?CHOPELISA-----------------------4.4ppm
?Protein-AELISA-----------------------<0.5ppm
?DNAQPCR-----------------------<1pg/mg
以上各项指标基本是反映了对抗体药物最终产品的质量要求，用到的一些方法也比较的明了，可以作为抗体药物开发的参考。
版主zhulikou431留言:
加分鼓励有价值的话题。
由人源化和全人源抗体制备的人源化和全人源抗体药物因其具有高亲和力、高特异性、毒副作用小的特点，克服了动物源抗体及嵌合抗体的各种缺点，已经成为了治疗性抗体药物发展的必然趋势。
阿达木单抗作为生物单抗药物，在疗效和技术门槛方面难以挑战;另外,越来越多的医生在治疗类风湿时首选皮下注射给药的剂型,不需要注射过程和费用,虽然与依那西普的对比临床试验还未出来,但是人们普遍认为阿达木单抗的疗效更好。向左转|向右转
求助：看了许多文献，对于免疫小鼠的抗原剂量以及方法各不相同，所以发帖问问大家制备单抗的详细过程，谢谢大家
向左转|向右转
鼠源性抗体应用于人体会产生抗鼠抗体反应(HAMA )等,妨碍其在临床上的应用,所以要制备人鼠杂交和完全人源化的抗体,减少抗体中的鼠源成分,尽量保留原有抗体的特异性.
