如何做抗体人源化？

首先了解下为啥需要做抗体人源化呢？

抗体人源化是一种将动物源性抗体（当前大都是抗体都是来自于小鼠，比[url=]附件[/url]如杂交瘤平台或者噬菌体展示平台）转化为人源抗体的过程。这一技术的发展主要有以下几个原因：

减少免疫反应：当动物源性抗体用于治疗人类疾病时，患者可能会产生免疫反应，形成抗药性。这是因为动物源性抗体在人体内被视为异物，会引发免疫系统的攻击。通过将抗体人源化，可以减少或消除免疫反应的发生，提高治疗效果。

提高疗效和安全性：人类的免疫系统与动物的免疫系统存在差异，因此动物源性抗体在人体内的效果可能不如人源抗体。通过将抗体人源化，可以使抗体更好地与人体内的靶标结合，提高治疗效果，并减少不良反应的风险。

便于生产和大规模制造：动物源性抗体的制备通常需要在动物体内进行，这对于生产和大规模制造来说成本较高且效率较低。而通过基因工程技术将抗体人源化后，可以在体外的细胞系统中进行大规模生产，降低成本，提高产量。

总而言之，抗体人源化可以减少免疫反应，提高疗效和安全性，便于生产和大规模制造，并符合法规和伦理要求。这使得人源抗体成为许多治疗疾病的首选。

如何快速实现快速人源化呢？参考这篇文章我们可以快速得到下面一些步骤：


一，构建抗体结构模型

如果母本鼠源抗体的晶体结构不可用，需要进行预测模拟。在人源化完成后，也需要对人源化抗体进行结构预测，两者进行结构上的细节比对。

二，选择合适的germline且对其进行适宜的回复突变

需要同时考虑免疫原性、抗原结合活性、表达/稳定性和药代动力学四个关键因素，一般采用上市抗体药物中高频率出现的germline。传统的抗体人源化方法，框架区都来源于一条germline，在此基础上再进行改造，目前根据文献报道，也存在不同框架(framework 1, 2, 3, and 4)分别采用不同germline，来达到小片段区域内的高度人源化的目的，但前者仍然是最为常用的方法。

1. 将每个亲本非人源抗体框架序列(重链框架1、2、3、4和轻链框架1、2、3、4)与通过蛋白质数据库(如IMGT、V BASE、EMBL或NCBI)获得的人源框架序列比对。

2.检查包含免疫球蛋白结构域上部疏水核的残基：它们位于重链framework 1中的位置2、4、24、27和29，以及重链的framework 3中的69、71、78和94；轻链framework 1中的位置2和4，以及轻链framework 3中的64、66和71位(残基位置以Kabat编号描述)（table 1）。这些位置是需要重点关注的，而其它一些位置如轻链49等位置，也很重要。这就需要在结构层面去观察，哪些改变后可能会严重影响抗体的CDR，适宜地进行回复突变。




3.作为每个亲本非人抗体框架的模板，需要选择一个尽可能保存所有上部疏水核心残基的人源框架序列。有文献建议，不同的人源序列可用于各框架的人源化，这一过程对于维持人源化抗体的抗原结合活性很是重要。但这种方法应用不是很广泛，大多数还是采用回复突变的方式，来保证这些氨基酸的保留。

4.在选定的人源框架序列中，反复检查4种关键的结构残基，有利于产生高表达、稳定的人源化抗体。四种关键残基如下：疏水残基，包括上部和下部的疏水核心残基，对抗体结构域的填充和框架1的构象稳定很重要；构成免疫球蛋白结构域内氢键网络的亲水核心残基；转角处结构残基(phi-angle)；位于VH/VL界面残基。

对于转角处结构残基，我深以为是，曾经遇到一个项目在β转角位置是母本鼠源抗体为I（异亮氨酸），germline中是P（脯氨酸），根据我曾经的蛋白质工程经验，脯氨酸在此位置容易产生较为刚性的结构，而众所周知CDR区是以柔性著称，所以我将该位置的P又回复突变成I，同时也做了未回复突变（含P）的抗体，结果回复突变抗体的活性远优于为回复突变的抗体。

5.上面所述的表格中的这些残基都是相对高度保守的，依赖于种系亚群，特别是那些在VH结构域的氨基酸残基。看起来很复杂，其实在大多数germline中，都保留着。

6.通常在一些鼠源抗体中存在一些罕见氨基酸。这些独特罕见的氨基酸来源于框架中的体细胞突变，可能会影响抗原结合活性。但有时候会存在于N端，就要考虑是否要保留，因为可能跟信号肽一起被切割掉，形成不完整，但还是存在活性的抗体，给CMC的同仁们造成很大压力。所以，要看情况而定。

7.众所周知，细胞膜带负电荷，抗体PI过高，会带上很强的正电荷，就会影响抗体的半衰期。为了产生半衰期较长的人源抗体，选择含有较多Glu和Asp残基和较少Arg和Lys残基的低等电点(pI)框架。但是这个就会带来另一个问题，PI过低抗体就会容易聚沉，给CMC的工作带来很多麻烦，所以通常来说抗体的PI在8到9最为合适。预测的PI值，比现实测的要低0.5左右（预测网站为https://web.expasy.org/compute_pi/，WeMol Cloud平台也可以预测PI）。

8.人源化中，framework 4中不存在关键残基，因此选择J区同源性最高的人源序列作为框架即可。

9.检查设计的人源抗体框架与亲本非人源抗体之间所有的不同氨基酸。通常，暴露在抗体表面且远离CDR的氨基酸残基不会影响抗原的结合活性。

10.检查所选的人源框架是否有潜在的修饰位点，如脱酰胺位点(Asn-Gly)、异构化位点(Asp-Gly)、表面暴露的蛋氨酸残基和糖基化位点(Asn-X-Ser/Thr，其中X不是Pro)。