ADCC和CDC原理

　　随着现代生物技术的快速进步，抗体药物已经成为增长最快的治疗药物，在全球十大畅销药中占据半壁江山，阿达木单抗（修美乐）更是牢牢占据全球销售额第一的宝座数年。

　　抗体，也叫免疫球蛋白(Ig)，是一种能特异性结合抗原的糖蛋白，人体内表达的Ig主要有5种：IgM、IgA、IgD、IgG和IgE，其中IgG含量最多。

　　从抗体作用机制来讲，抗体由抗原结合部位(Fab)和可结晶部位(Fc)构成。Fab段可以与特定的抗原结合，由此决定抗体的特异性和亲和力；Fc段可以与免疫细胞表面表达的Fc受体(FcγRI，FcγRII，FcγRIII)、血液中的补体(C1q)和FcRn结合，从而激活免疫效应清除外来物等。

　　抗体的结构决定其作用机制，其Fab段可以识别游离分子(VEGF、TNF等)靶点和细胞表面的受体(CD20、CD19等)，决定抗体对外来入侵物如癌细胞等的特异性识别。

　　而Fc段决定抗体的效应功能，包括抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用（ADCC）、抗体依赖性细胞介导的吞噬作用（ADCP），以及补体依赖的细胞毒性作用（CDC）。

　　ADCC，抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用（Antibody-Dependent Cell-mediated Cytotoxicity ），是指抗体的Fab段结合病毒感染的细胞或肿瘤细胞的抗原表位，其Fc段与杀伤细胞（NK细胞、巨噬细胞、中性粒细胞等）表面的FcR结合，介导杀伤细胞直接杀伤靶细胞，是抗肿瘤的治疗性抗体药物发生作用的一种作用重要机制。

　　ADCP，抗体依赖性细胞介导的吞噬作用（Antibody-Dependent Cellular Phagocytosis），也是用于识别和介导治疗性抗体作用于肿瘤细胞的一种重要机制。

　　ADCC主要通过NK细胞上表达的FcγRIIIa介导。而ADCP由单核细胞、巨噬细胞、嗜中性粒细胞和树突细胞通过表达FcγRIIa（CD32a）、FcγRI（CD64）和FcγRIIIa（CD16a）来介导来吞噬疾病细胞，阻断研究表明，FcγRIIa是参与该过程的主要FcγR受体。

　　CDC，补体依赖的细胞毒性作用（Complement Dependent Cytotoxicity），指的是补体参与的细胞毒作用，即通过特异性抗体与细胞膜表面相应抗原结合，形成复合物而激活补体经典途径，所形成的攻膜复合物对靶细胞发挥裂解效应。

　　补体是存在于人或脊椎动物血清与组织液中的一组不耐热的，经活化后具有酶活性的蛋白质，包括30余种可溶性蛋白和膜结合蛋白。

　　CDC作用是由抗体与补体C1q的首先结合引起的，接着C2-C9就被激活形成攻膜复合物对靶细胞发挥裂解效应。很多抗肿瘤抗体都可以引起CDC作用，如抗CD20、CD52、CEA等抗体。

　　治疗性抗体的Fab段以高特异性结合其抗原性药物靶标，一旦抗体与靶标结合，Fc段便可以与免疫细胞或C1q补体蛋白上的Fcγ受体结合，从而带来额外的效应子功能，实际上，ADCC/ADCP/CDC也是现在许多畅销的抗体药发挥肿瘤杀伤的重要机制。

　　目前，ADCC/ADCP/CDC作用机制被用来检测、评定抗体或靶细胞的功效，基于这一作用机制，科学家们研制出了识别不同分子靶点的单克隆抗体，从而诱导细胞毒免疫效应细胞去清除病毒感染的细胞以及肿瘤细胞等。

　　在抗体药物开发过程中，必须通过物理、结构和功能分析尽早确定候选抗体药物的关键质量属性（CQA），以加快开发进度，降低风险。治疗性抗体可以多种方式起作用，它们的临床疗效通常取决于Fab和Fc介导的生物学功能的组合，治疗性抗体药必须要表征的关键质量属性（CQA）包括候选抗体药与靶标结合的强度以及与患者免疫系统的结合程度，以引起ADCC/ADCP/CDC作用。

　　以ADCC/ADCP/CDC作用机制为原理，检测抗体是否具有ADCC/ADCP/CDC作用生物学活性，并进一步分析抗体ADCC/ADCP/CDC作用生物学活性的强弱已成为抗体药物研发及其质量控制过程中至关重要的一步。

　　传统用于测定ADCC/ADCP的方法依赖于人类原代免疫细胞分离，体外分化，进而测量靶细胞的杀伤或吞噬效应。这种测量方法高度依赖供体原代细胞，方法复杂，费时费力，价格昂贵，且可重复性较差。而CDC测定则更具挑战性。

　　为了解决这些问题，利用ADCC/ADCP效应均会激活细胞内NFAT信号通路的原理。吉满生物科技（Genomeditech）依靠多年研究经验，利用巧妙的载体设计和第三代慢病毒报告基因系统，推出了ADCC/ADCP相关细胞系和ADCC/ADCP活性检测服务，并可接受ADCC/ADCP细胞系定制服务。

　　ADCC FcγRIIIa(158F) Jurkat Effector Cell Line

　　ADCC FcγRIIIa(158V) Jurkat Effector Cell Line

　　ADCC Reporter细胞系选择了ADCC作用机制通路激活过程中较早的事件作为检测的读出指标：即效应细胞中由 NFAT通路介导的基因转录的激活。此外ADCC报告基因检测试剂盒使用工程改造的 Jurkat 细胞作为效应细胞，该细胞稳定表达了FcγRIIIa受体（158F/158V）和由NFAT应答元件驱动表达的萤火虫萤光素酶。

　　抗体在ADCC作用机制中的生物活性通过NFAT通路活化产生的萤光素酶定量，而效应细胞中的萤光素酶活性通过生物发光读数定量。检测的信号值高，且背景很低。

　　ADCP FcγRIIa(131H) Jurkat GFP Effector Cell Line

　　ADCP Reporter细胞系选择了ADCP作用机制通路激活过程中较早的事件作为检测的读出指标：即效应细胞中由 NFAT通路介导的基因转录的激活。此外，ADCP报告基因检测试剂盒使用工程改造的 Jurkat 细胞作为效应细胞，该细胞稳定表达了FcγRIIa受体(高亲和131H)和由NFAT应答元件驱动表达的萤火虫萤光素酶。

　　抗体在ADCP作用机制中的生物活性通过NFAT通路活化产生的萤光素酶定量，而效应细胞中的萤光素酶活性通过生物发光读数定量。检测的信号值高，且背景很低。

　　验证结果

　　吉满生物科技（Genomeditech）拥有多年细胞系开发经验，可提供多种表达及功能细胞系定制服务。另有现货TGF-β/CD24-Siglec10/4-1BB/CLDN18.2等众多靶点的表达及功能细胞系。