[科普中國]-免疫毒素

主要類型

傳統(tǒng)的免疫毒素是單克隆抗體與毒蛋白的化學(xué)偶聯(lián)物，抗腫瘤的單克隆抗體一般為鼠單抗，具有分子大。免疫原性強(qiáng)，穿透性差，不易進(jìn)人病灶等缺點(diǎn)，使其應(yīng)用受到限制。而今的重組免疫毒素系通過基因重組的方法，將載體與毒素的基因片段融合，并在原核或真核細(xì)胞中表達(dá)而產(chǎn)生，使其具有分子量小、穿透力強(qiáng)、免疫原性弱和易于大規(guī)模制備的特點(diǎn)。目前免疫毒素的類型主要根據(jù)“彈頭”和載體的不同來劃分。

根據(jù)“彈頭”不同劃分：①細(xì)菌性毒素。某些細(xì)菌能產(chǎn)生強(qiáng)大的毒素蛋白，是目前用于構(gòu)建重組免疫毒素彈頭的一類最多的蛋白毒素。這些蛋白毒素被用于與抗體或生長(zhǎng)因子等靶向分子連接，以殺傷表面帶有特定抗原或受體的細(xì)胞。因其具有靶向性和有效劑量小的特點(diǎn)(通常幾個(gè)毒素分子就足以殺死一個(gè)細(xì)胞)而被應(yīng)用于自身免疫疾病，移植排斥反應(yīng)的治療；②植物性毒素。這類毒素由A鏈和B鏈構(gòu)成，有強(qiáng)烈的細(xì)胞毒性和抗腫瘤作用；③人源性蛋白毒素。利用人體本身的一些具有生物學(xué)毒性的蛋白毒素作為免疫毒素的彈頭。它可以避免免疫毒素在治療過程中，在人體內(nèi)產(chǎn)生人抗外源毒素的抗體而使治療難以繼續(xù)進(jìn)行；④雙彈頭或雜合彈頭毒素。這種免疫毒素是通過轉(zhuǎn)基因的方法，將2種或2種以上不同毒素的基因進(jìn)行重組所制備的分子，以多種毒素不同的胞內(nèi)運(yùn)輸途徑相互協(xié)調(diào)，而有效地提高免疫毒素的細(xì)胞毒性。這種基因重組研究。更有助于了解各種毒素的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系，同時(shí)也有助于研制新型的、更有效的免疫毒素彈頭分子；⑤T細(xì)胞型彈頭。與常規(guī)的免疫毒素相比，T細(xì)胞更有利于浸潤(rùn)和破壞實(shí)驗(yàn)瘤。將T細(xì)胞上嵌合表達(dá)具有抗腫瘤活性的單鏈抗體，即構(gòu)成所謂的腫瘤特異性T細(xì)胞復(fù)合體。

根據(jù)載體的不同劃分為：①完整單克隆抗體。它所制備的免疫毒素在血液系統(tǒng)腫瘤的治療中應(yīng)用較多，但因其分子量較大難以擴(kuò)散并滲透到實(shí)體瘤內(nèi)部，所以對(duì)實(shí)體瘤的治療無明顯的效果；②單鏈抗體(ScFv)。其分子量較小，由連接肽相連的單克隆抗體的輕、重鏈可變區(qū)(FV)片段構(gòu)成，與抗體相比，F(xiàn)V是能介導(dǎo)特異性結(jié)合的最小抗體亞單位；③單域抗體。僅包括重鏈可變區(qū)，其分子量為單鏈抗體的1/2，但保留了單鏈抗體的大部分的抗原結(jié)合能力；不論是單鏈抗體還是單域抗體。所構(gòu)建的免疫毒素的半衰期都比較短，在體內(nèi)容易被清除；④人源化抗體。其設(shè)計(jì)盡量降低鼠源化抗體在人體內(nèi)誘發(fā)免疫排斥反應(yīng)。它既保持了抗體的親和力，又不易引發(fā)免疫反應(yīng)，而且在人體內(nèi)的半衰期也較長(zhǎng)；⑤細(xì)胞生長(zhǎng)因子。1

免疫毒素的作用機(jī)制免疫毒素對(duì)靶細(xì)胞的殺傷作用，通常包括以下幾個(gè)步驟。①結(jié)合：通過抗體部分或其他類型的配體與靶細(xì)胞表面特異性受體抗原結(jié)合；②內(nèi)化：免疫毒素進(jìn)入細(xì)胞是免疫毒素發(fā)揮作用的前提；③殺傷靶細(xì)胞：內(nèi)化后免疫毒素主要通過抑制癌細(xì)胞蛋白合成或激活重要凋亡蛋白引發(fā)細(xì)胞凋亡。目前還發(fā)現(xiàn)一類膜活性毒素，該毒素可直接破壞細(xì)胞膜導(dǎo)致細(xì)胞死亡。它克服了胞內(nèi)作用型毒素因內(nèi)化效率低所導(dǎo)致的細(xì)胞毒性差的缺點(diǎn)。所以這是一類非常有潛力的新型免疫毒素的彈頭成分，對(duì)實(shí)體瘤的治療可能更為有效。2

免疫毒素的主要應(yīng)用免疫毒素因其具有殺傷腫瘤細(xì)胞的獨(dú)特作用，已成為腫瘤免疫治療研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。它具有高效、低毒、高特異性等特點(diǎn)，是抗腫瘤研究領(lǐng)域的一個(gè)獨(dú)特分支。主要應(yīng)用于抗腫瘤、抗移植排斥反應(yīng)和治療自身免疫性疾病等領(lǐng)域。

腫瘤導(dǎo)向治療迄今為止，還沒有發(fā)現(xiàn)一種腫瘤細(xì)胞表面能表達(dá)與正常細(xì)胞有真正差異的腫瘤特異性細(xì)胞表面標(biāo)志。但腫瘤細(xì)胞表面一些分子與正常細(xì)胞相比在數(shù)量上有很大差異，這種相對(duì)特異性再加上有些分子量上的巨大差異，就為腫瘤細(xì)胞的導(dǎo)向治療盡可能減少對(duì)正常細(xì)胞的損害提供了可利用的途徑。近年來，導(dǎo)向藥物逐漸引起世界的關(guān)注。隨著單克隆抗體(McAb)的出現(xiàn)，人們把抗腫瘤單克隆抗體與毒蛋白素連接起來，組成的免疫導(dǎo)向毒素既有單克隆抗體的識(shí)別功能又有毒素的殺傷功能，并且能專一性殺傷靶瘤細(xì)胞而不損傷正常細(xì)胞，為毒素用于惡性腫瘤的導(dǎo)向治療開辟了一條新途徑。

血液系統(tǒng)腫瘤的治療在于血液和骨髓中的許多腫瘤細(xì)胞，通常表面標(biāo)記呈高表達(dá)，可與藥物穩(wěn)定而長(zhǎng)時(shí)間的接觸，使免疫毒素的治療方法更有效。血液系統(tǒng)腫瘤的免疫毒素多數(shù)導(dǎo)向于CD分子，也有針對(duì)一些配基進(jìn)行導(dǎo)向，包括以抗IL一2受體亞基(CD25)和CD22的抗體片段構(gòu)建的重組免疫毒素以及以細(xì)胞因子構(gòu)建的靶向受體的重組免疫毒素等，一些已得到良好的療效。

實(shí)體瘤的治療免疫毒素對(duì)實(shí)體瘤的治療效果較差。但多種靶向?qū)嶓w瘤的重組免疫毒素已被開發(fā)和應(yīng)用。目前開展較好的是靶向乳腺癌、肺癌、胃癌、膀胱癌和中樞抗腫瘤免疫毒素的研究，有些已經(jīng)應(yīng)用到腫瘤的臨床治療當(dāng)中。

免疫毒素作為一種結(jié)構(gòu)形式較為簡(jiǎn)單的靶向治療藥物被廣泛應(yīng)用于科研和治療領(lǐng)域，對(duì)惡性腫瘤的導(dǎo)向治療已取得巨大成功。

存在問題和發(fā)展方向目前所用的免疫毒素也存在許多問題，如對(duì)靶組織的特異性殺傷作用弱，尤其對(duì)大型實(shí)體瘤的浸潤(rùn)性較差，在體內(nèi)的免疫反應(yīng)嚴(yán)重，難以真正過渡到臨床應(yīng)用。因而研制出只殺死相關(guān)的病理性自身反應(yīng)性T細(xì)胞的有關(guān)免疫毒素是推動(dòng)這一研究深入的關(guān)鍵。此外，許多免疫毒素在體內(nèi)部都會(huì)引發(fā)木同程度的血管滲出綜合癥(VLS)。結(jié)合目前基礎(chǔ)和臨床研究現(xiàn)狀，免疫毒素今后的發(fā)展方向?yàn)椋簩⒚庖叨舅赜糜诜暖熁熀凸撬枰浦埠蟮妮o助治療，及病人體內(nèi)微小殘留病灶的清除；加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，研制新型的基因工程化的重組免疫素素，使其具備分子小、易擴(kuò)散、免疫原性低的優(yōu)點(diǎn)，以期成為腫瘤等頑癥治療的重要制劑之一。

近年出現(xiàn)了一系列由通過膜作用的毒素構(gòu)建而成的新型免疫毒素。例如以蜂毒肽構(gòu)建的免疫毒素，但對(duì)其應(yīng)用的研究還處在初級(jí)階段，短時(shí)間內(nèi)還無法替代經(jīng)典的免疫毒素形式。因此，選擇高特異結(jié)合活性并能夠有效內(nèi)化的抗體是至關(guān)重要的。在構(gòu)建免疫毒素中，應(yīng)考慮選擇合適的構(gòu)建形式以使抗體與抗原結(jié)合作用不受影響，為得到活性高的免疫毒素還需從多方面對(duì)毒素加以優(yōu)化和改造。目前的研究成果和臨床試驗(yàn)表明，免疫毒素將發(fā)展成為腫瘤靶向治療中的一種新型而有效的治療模式。32