應天雷，聞玉梅

復旦大學基礎醫(yī)學院醫(yī)學分子病毒學教育部/衛(wèi)生部重點實驗室，上海 200032

1 抗體治療的發(fā)展史

人體免疫系統(tǒng)中最早被用于臨床治療的就是抗體。早在20世紀初，白喉抗毒素就曾以馬血清制備的形式用于治療白喉患者。雖然白喉桿菌是革蘭陽性菌，可用青霉素類藥物治療，但其產生的外毒素引起的心肌中毒等癥狀必須用白喉抗毒素治療。1901年，Bering也因為發(fā)現(xiàn)了白喉抗毒素和應用血清療法而獲得首屆諾貝爾生理學或醫(yī)學獎[1]。在化學藥物(包括抗生素)被發(fā)現(xiàn)前，抗體是有效治療手段，一些抗菌抗體(如針對不同血清型肺炎鏈球菌的抗體)曾用于治療。用動物制備的抗體進行治療時最棘手的問題是發(fā)生過敏反應，如過敏性休克、血清病等。因此，化學藥物(包括抗生素)治療興起后，大部分感染治療中抗體治療被摒棄。但作為抗毒素抗體，在肉毒桿菌感染及少數(shù)厭氧梭狀芽胞桿菌感染如破傷風的治療中，抗體仍為首選。在病毒感染特別是突發(fā)的感染如嚴重急性呼吸綜合征(severe acute respiratory syndrome，SARS)、埃博拉病毒(Ebola virus)感染中，對個別病例曾用過抗體治療，并取得了較好效果，但未被正式納入治療方案。此外，針對一些可能是自身免疫性疾病或免疫紊亂疾病如川崎病，早期大劑量靜脈注射免疫球蛋白是有效治療方法。隨著科學技術的發(fā)展，基因重組單克隆抗體(簡稱單抗)及人源化抗體、全人源抗體正逐步取代動物血清來源抗體[2]。治療性抗體在抗腫瘤領域已取得顯著效果和廣泛應用，而針對微生物感染的抗體則較多用于預防，如偶然人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus，HIV)感染、乙型肝炎、甲型肝炎、麻疹等[3]。但隨著大量耐藥微生物的出現(xiàn)及一些持續(xù)性病毒感染病例的增多，抗微生物感染領域中治療性單抗正被積極研發(fā)并推進臨床研究。

2 單抗在感染治療中的應用

目前，單抗治療病毒感染的效果還相當有限。第1個由美國食品藥品管理局(Food and Drug Administration，F(xiàn)DA)批準用于臨床的抗體是一種抗呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus，RSV)的免疫球蛋白多克隆抗體(簡稱多抗)RSV-IGIV(RSV immune globulin intravenous)，僅用于低體重的RSV感染高危新生兒，作為被動預防[4]。以后改用RSV人源化單抗帕利珠單抗(Palivizumab)，其比多抗有更好的保護作用，且可顯著減少不良反應。

廣譜中和抗體的發(fā)現(xiàn)與建立，在推進單抗治療感染性疾病中發(fā)揮了重要作用。例如，抗反轉錄酶藥物用于治療HIV-1感染已達20年以上，輔以抗體的預防與治療作用將進一步控制HIV感染，并協(xié)助持續(xù)抑制病毒復制，可能對細胞中的貯存病毒庫有抑制作用[5]。在HIV感染中，病毒包膜糖蛋白(envelope，Env)gp120、gp41分子可誘生特異抗體，但因HIV突變可逃逸相應抗體的中和作用。隨著病毒抗原的不斷變異，感染者體內的抗體也會不斷隨變異的毒株而表現(xiàn)出多元化，即感染者體內抗體可出現(xiàn)更為廣譜的中和效果。雖然患者體內的病毒并不被其體內廣譜中和抗體所中和而得以繼續(xù)復制，但這些廣譜中和抗體對猴免疫缺陷病毒(simian immunodeficiency virus，SIV)有預防和治療效果[6]，且對其他HIV毒株有廣譜中和作用。如VRC01廣譜中和抗體就有阻斷病毒結合CD4受體的作用，可中和90%的不同HIV毒株，半數(shù)抑制濃度(half maximal inhibitory concentration，IC50)達 0.33 μg/mL[7-8]。

針對廣泛存在的狂犬病毒，來自疫苗注射者的多抗是多年暴露后的抗體，產量極其有限?，F(xiàn)已獲得幾株有廣譜中和作用的人源單抗(RVC20和RVC58)，可中和35株狂犬病毒及25株狂犬病毒屬(Lyssavirus)的其他非狂犬病毒[9]。

在呼吸道感染方面，對于新出現(xiàn)的流感病毒，在新型疫苗尚未成批提供應用之前，生物技術制備的廣譜中和抗體可為流感防治提供新的思路。例如，MEDI8852單抗可與甲型流感病毒血凝素(hemagglutinin，HA)莖部(stalk)高度保守的表位結合，通過阻斷HA的構象變化來阻止HA介導的膜融合，從而中和所有甲型流感病毒株，目前已進入Ⅱ期臨床研究[10]。此外，還有CR6261單抗(針對H5N1、H1N1等死亡率高的流感病毒的保護性抗體)、CR8020單抗(可中和H7N9的廣譜中和單抗)等已在研究或進入臨床研究中[11]。

除上述單抗外，針對一些突發(fā)性傳染病如埃博拉、寨卡的單抗也可用于急性預防或治療感染。西非埃博拉疫情暴發(fā)中，2014—2015年有 28 652 人被感染，約 11 325 人死亡。當時應急特批了雞尾酒式單抗ZMapp(3種單抗：13C6、2G4和4G7)作為治療[12]。標準臨床研究結果顯示，盡管ZMapp治療組比對照組死亡率降低40%，但受限于較小的臨床研究樣本(71人)，未能對ZMapp是否有效作出確切結論。此后，從1例埃博拉病毒感染恢復者的B細胞中獲得了有更強中和效應的單抗，但需進一步考核其預防及治療效果。寨卡病毒與小頭畸形癥的緊密關聯(lián)大大推進了寨卡疫苗研發(fā)，已發(fā)現(xiàn)單抗Z23、Z3L1等可結合于病毒包膜的Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ結構域表位，有潛在治療作用[13]。

針對乙型肝炎病毒(hepatitis B virus，HBV)的單抗主要在HBV流行地區(qū)開展。夏寧邵等報道了針對HBV外膜蛋白一個特定表位的鼠源單抗E6F6，并改造為人源化，發(fā)現(xiàn)其具有中和作用，在轉基因鼠中表現(xiàn)出很強的治療效果[14]。北京李文輝團隊也研發(fā)了針對HBV PreS1的單抗，不僅能阻斷HBV感染細胞，還可在動物實驗中抑制病毒復制[15]。復旦大學基礎醫(yī)學院醫(yī)學分子病毒學教育部/衛(wèi)生部重點實驗室協(xié)同中國疾病預防控制中心病毒病預防控制所從HBV疫苗接種者的B細胞中篩選獲得了可中和HBV表面抗原(HBV surface antigen，HBsAg)的高活性中和抗體G12[16]。目前，這些單抗正在申報臨床研究，以考核其臨床療效與價值。

3 單抗治療的重要機制——Fab與Fc

以往對單抗治療機制的研究僅限于其Fab段可中和相應微生物的抗原部分，具有明確的保護作用。結合抗體后的病原體可被吞噬細胞消化，還可通過激活自然殺傷(natural killer，NK)細胞或補體產生抗體依賴細胞介導的細胞毒作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC)或補體介導的細胞毒作用(complement-dependent cytotoxicity，CDC)[17-19]。近年來，人們更重視抗體Fc段在調控機體免疫系統(tǒng)中發(fā)揮的更多、更復雜的作用。已知數(shù)種免疫細胞如樹突細胞(dendritic cell，DC)、巨噬細胞、B細胞等具有Fc受體，抗體可通過Fc受體激活多種免疫細胞，特別是經抗原呈遞細胞加工與呈遞后作用于不同類型T細胞，通過Th1細胞激活有效的細胞免疫，并促進γ干擾素(interferon γ，IFN-γ)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α，TNF-α)等細胞因子的調控作用[20]。Fc段可通過一定機制降低調節(jié)性T細胞(regulatory T cell，Treg)功能，上調細胞毒性T細胞(cytotoxic T cell，CTL)的殺傷作用，還可通過上調B細胞功能以促進抗體的形成與分泌[21-23]。此外，F(xiàn)c段中糖鏈的不同組成對抗體發(fā)揮作用也有不同的影響[24-25]。

4 結語

隨著對抗體分子結構與功能研究的進一步開展及對抗體介導免疫機制的揭示，治療性抗體有更大的發(fā)展空間與應用前景，但必須考慮以下幾個問題。①由于研發(fā)與生產人源單抗的經費較高，一些能簡便生產抗體的技術，如用原核細胞表達單鏈抗體或新結構抗體，或用植物作為表達載體的技術可能在降低成本方面有所作為[26-27]。②由于Fc段糖鏈在抗體發(fā)揮免疫調控作用中有新的貢獻，人工改造糖鏈可獲得更有效的單抗，在抗微生物、抗腫瘤、抗自身免疫疾病方面有更好的臨床效果[28-29]。③鑒于人源單抗針對的抗原表位一般較為單一或局限，研究幾株抗體聯(lián)合或雞尾酒式應用，將是臨床研究考核的重要內容。④抗體治療屬被動免疫治療范疇，一般必須多次注射，出現(xiàn)療效減退及不良反應難以避免。如何有效地將抗體治療與藥物或其他治療方法聯(lián)用，應及早進行臨床考核。⑤可考慮應用抗原-抗體復合物型免疫治療，一方面充分利用抗體Fc段的免疫調節(jié)功能，另一方面利用抗體介導抗原進入抗原呈遞細胞的免疫調節(jié)作用。這一技術已在機制及應用方面得以闡明[30-34]，并在我國免疫復合物型HBV治療性疫苗中證實其有一定的臨床療效[35-36]。