帶你看生物醫(yī)藥系列——抗體(一)
來源:解驕陽 瀏覽人數(shù):15311 時間:2017/12/27
生物醫(yī)藥是目前國內(nèi)外發(fā)展最為迅速的研究領(lǐng)域之一,新的技術(shù)新的研究成果層出不窮,而且呈現(xiàn)交叉化發(fā)展的趨勢。為了幫助沒有生物醫(yī)藥背景的投資人更好的理解相關(guān)產(chǎn)業(yè),本系列小文將從學(xué)科知識到市場情況等進行簡要敘述,旨在繪制一張“生物醫(yī)藥全景圖”。此處,將從生物醫(yī)藥系列——抗體專題講起,本文是抗體專題的第一部分,主要對抗體藥物基本情況進行概述并介紹雜交瘤和單抗相關(guān)內(nèi)容。
抗體藥物是現(xiàn)代生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的主力軍,其優(yōu)勢是特異性高,副作用小,是生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)增長最快的細分領(lǐng)域。2016年全球抗體藥物銷售總額超1000億美元,占全球生物藥物市場的50%,2006-2016年CAGR達16.91%,顯著高于全球醫(yī)藥行業(yè)約5%的增速。對于這樣一個發(fā)展迅速且巨大的市場,我們有必要先了解清楚抗體到底是指什么?抗體是指機體的免疫系統(tǒng)在抗原刺激下,由B淋巴細胞或記憶細胞增殖分化成的漿細胞所產(chǎn)生的、可與相應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合的免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig),而每一個B細胞只能生產(chǎn)一種抗體,其分子量約為15萬~90萬Da??贵w主要分布在機體的血清中,也分布于組織液及外分泌液中,是重要的疾病防御物質(zhì)。
早在1個世紀以前,醫(yī)學(xué)家們就提出了基于抗體的疾病治療,即血清治療(serumtherapy)。這些來自于動物的多價抗血清是第一代抗體,雖然具有一定療效,但由于異源性蛋白能引起較強的人體免疫反應(yīng)的副作用限制了其應(yīng)用。1975年,隨著利用雜交瘤技術(shù)制備單克隆抗體的研究被提出,治療性抗體有了重大突破,這便是第二代抗體。由于當(dāng)時所采用的單抗均為鼠源性抗體,在人體內(nèi)反復(fù)應(yīng)用之后會引起人抗鼠抗體(human anti-mouse antibody,HAMA)反應(yīng),從而降低療效,甚至可以引起過敏反應(yīng),這使得抗體藥物在臨床上未取得巨大成功。20世紀90年代前后,隨著分子生物技術(shù)的發(fā)展,抗體工程技術(shù)的進步,逐漸發(fā)展了嵌合抗體、人源化抗體和全人源抗體等新一代抗體,抗體產(chǎn)業(yè)開始蓬勃發(fā)展,具有廣闊的市場前景。

根據(jù)抗體結(jié)構(gòu)的不同,抗體藥物又可以分為裸抗體、抗體片段、抗體偶聯(lián)物(ADC)、抗體融合蛋白4種類型。目前通過對抗體結(jié)構(gòu)的改造,已發(fā)展出納米單抗(Nanobody)、雙特異性抗體(BsAb)等新型抗體。
目前臨床上的治療性抗體多為單克隆抗體(由一種抗原決定簇刺激機體,由一個B淋巴細胞(單克隆細胞)接受該抗原所產(chǎn)生的抗體)。單抗藥物憑借其高靶向性可直達病變細胞,具有減少正常細胞受損、減少副作用的獨特優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于診斷試劑、醫(yī)學(xué)科研和臨床治療等場景。單抗可以通過淋巴細胞雜交瘤技術(shù)大量生產(chǎn)獲得。B細胞是來源于骨髓的多能干細胞。在骨髓發(fā)育成熟的B細胞通過外周血遷出骨髓,進人脾臟和淋巴結(jié),經(jīng)抗原致敏后,會增殖分化為可合成和分泌抗體的漿細胞,從而發(fā)揮其體液免疫的功能。雜交瘤細胞是指體細胞同其親本瘤細胞融合而成的雜交細胞。雜交瘤細胞一方面具有瘤細胞迅速無限制繁殖的特性,另一方面又承襲了免疫B細胞合成和分泌抗體的功能。經(jīng)過連續(xù)兩次以上的單細胞培養(yǎng)(又稱克隆化)獲得穩(wěn)定的單克隆雜交瘤細胞株后,即可用體外培養(yǎng)或動物接種等方法生產(chǎn)大量的單抗。

抗體具有重要而復(fù)雜的生理功能,是維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的主要分子??贵w的結(jié)構(gòu)可分為可變區(qū)(V)和恒定區(qū)(C)兩部分,V區(qū)內(nèi)有一個高變區(qū),是特異性結(jié)合相應(yīng)抗原的片段(Fab)。圖表三中畫圈圈的部分是功能區(qū),功能區(qū)是由Ig的肽鏈折疊而成的球狀結(jié)構(gòu)。抗體能實現(xiàn)1)中和作用防止抗原的有害影響;2)活化補體,中和多種毒素;3)激活巨噬細胞對有害抗原的吞食;4)啟動抗體依賴性細胞(NK及中性粒細胞)介導(dǎo)的細胞毒性作用,破壞有害細胞和物質(zhì);5)介導(dǎo)超敏(IgE)、黏膜(IgA)免疫和抑制IgG介導(dǎo)的免疫應(yīng)答等等功能。

單抗藥物技術(shù)壁壘高,準入門檻高,要保證藥物的安全性、有效性,必須具備專業(yè)的團隊、掌握關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)(如抗體人源化以及大規(guī)模發(fā)酵技術(shù))、建立起質(zhì)量控制系統(tǒng),生產(chǎn)企業(yè)相對集中。從研發(fā)上來說,技術(shù)壁壘主要在于:靶點確定、抗體分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(大規(guī)模擬計算);制備、篩選雜交瘤細胞;工程細胞系構(gòu)建(生長能力強、表達水平高、遺傳穩(wěn)定);抗體人源化(噬菌體展示技術(shù),轉(zhuǎn)基因技術(shù))等。從生產(chǎn)上來說,高產(chǎn)出率(>5g/L);細胞大規(guī)模培養(yǎng);蛋白純化;質(zhì)控(糖基化修飾)等。隨著人類后基因組學(xué)及代謝組學(xué)等的進步,越來越多的抗體藥物新靶點逐漸被發(fā)現(xiàn)和研究,抗體市場還會繼續(xù)的擴大。抗體將滿足人們對于多種癌癥、免疫系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、類風(fēng)濕、眼科、病毒、細菌等等領(lǐng)域的用藥需求。
目前國內(nèi)研發(fā)的熱門靶點主要包括腫瘤壞死因子α(TNFα)、CD20、表皮生長因子受體(EGFR)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、人表皮生長因子2(HER2)、PD1和PDL1等,是國際上使用最廣泛,研究最深入的一類靶點。國內(nèi)的抗體研究水平與國際上有一定差距,短期內(nèi)很難依靠自身研發(fā)能力開發(fā)出新的抗體藥物,同時從國內(nèi)企業(yè)的臨床申報情況來看,基本上都是生物類似藥或新一代的Bio-better。未來隨著單抗產(chǎn)業(yè)進一步快速發(fā)展(國家在生物制藥領(lǐng)域出臺了大量政策,支持研發(fā)投入和創(chuàng)新;海外人才持續(xù)歸國),對單抗藥療效的進一步認識(國內(nèi)處方用藥結(jié)構(gòu)改善),人口老齡化的加劇,疾病譜的變化,以及支付能力和意愿的提高(2017年新版醫(yī)保目錄首次納入2個單抗藥物,并且有6個單抗藥物經(jīng)談判成功被納入醫(yī)保目錄),單抗類藥物將進一步提高滲透率,更好的滿足患者的真實臨床需求,市場前景廣闊。未來看好1)已有品種上市并初步形成產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模銷售的企業(yè);2)在重磅品種研發(fā)靠前,競爭格局好的生物類似物企業(yè);3)在新靶點方向研發(fā)突出,創(chuàng)新能力優(yōu)秀的企業(yè)。
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