什么是单抗如何生产.docx
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什么是单抗如何生产
什么是单抗-如何生产
3、单抗的制备
单抗的制备流程：
制备抗原-----抗原注射小鼠-----取小鼠脾脏制成细胞悬液----脾细胞（即B细胞）体外和骨髓瘤细胞融合----筛选阳性克隆（杂交瘤细胞）----接种阳性克隆继续细胞培养，具有两种方式：
（1）体外大规模细胞培养获取单抗。
（2）转移到小鼠体内培养，从腹水中提取单抗----单抗纯化制备。
需要注意的是用常规技术生产的抗体是完全鼠源抗体。
图：
单抗的制备流程
4、单抗的分类
由于正常的手段制备的单抗是完全鼠源的抗体，进入人体，易被人的免疫系统当作异源物，发生人抗鼠反应（即HAMA反应）。
HAMA反应对鼠源的单抗分子有着较强的破坏作用，严重影响了鼠源单抗在人体内的功效。
因此20世纪80年代，研究者们开始使用基因工程手段改造鼠源单抗，努力制造人源化的单抗，以及努力实现生产完全人化的抗体，减少人抗鼠反应，按照单抗人源成分的组成可以简单非为四类：
鼠源单抗、嵌合单抗、人源化单抗、全人源单抗。
鼠源单抗：
就是指鼠分泌的抗体，其所有序列都是鼠的，注射人体易产生人抗鼠反应（即HAMA反应）。
最初的上市的单抗药物大多是鼠源性的，鉴于副反应较大，目前已经很少使用。
但是由于鼠源单抗代谢快，适用于像利卡汀这样偶联放射性性物质的药物。
嵌合单抗：
就是利用DNA重组技术把鼠单抗的轻链、重链可变区基因插入含有人抗体的恒定区域的表达载体中，并转入合适的宿主表达出来的抗体。
这样抗体即具有识别抗原的特异性，又减少了抗体的人抗鼠反应。
人源化单抗：
就是通过测定鼠源抗体的序列，截取其决定簇互补区的序列移植到人抗体的编码框中表达，并经过一定的亲和力测试和筛选，最终选出仍然具有特异性识别能力的单抗。
可以最大限度的减少抗体的人抗鼠反应，而且特异性、亲和力不变，应用性较强，已经成为主流技术。
但是实现人源化具有一定的技术难度，是国内企业努力克服的技术难点。
全人源单抗：
目前主要是通过转基因小鼠以及噬菌体展示文库制备的抗体，其重链和轻链都是来源于人，因此副作用更小，免疫亲和力基本保持不变，是未来的主流技术。
目前已经获批生产的有7个，其中雅培的阿达木单抗（humira）是剑桥抗体技术中心的噬菌体展示技术制备而来，EvaluatePharma曾预测到2016年，Humira的销售额将超越罗氏公司的抗癌药物Avastin，成为世界上最赚钱的药物。
图：
抗体产品不断升级、副作用更小效果更好
资料来源：
长江证券研究所
现代技术的进步有望助推单抗的快速发展：
从多抗---单抗—基因工程抗体—完全人源抗体，每一次技术的进步都为单抗的发展注入新的活力。
未来单抗有望借助于基因工程技术的发展，提高单抗的药效，扩大单抗的使用范围：
（1）使抗体小分子化，如研究纳米抗体，更容易达到实体瘤深部的肿瘤细胞，提高药物的疗效.
（2）在抗体上偶联更为高效的放疗药物、抗肿瘤抗生素等，使少量达到肿瘤细胞的抗体能够起到较强的治疗效果，可大幅减少抗体的使用量，减少单抗药物成本，降低抗体药物的价格。
（3）因为目前全球的单抗研发热点主要集中在VEGF、EGFR，HER2以及CD20等靶分子上，后基因组时代，转录组学的研究有望寻找到更多的疾病特异性表达的靶分子，能够治疗更多的疾病，扩大单抗的应用领域，将单抗药物市场推向一片未知的蓝海。
单抗药物研发、生产
抗体生产的主要过程中，有多项技术难点导致单抗进入技术壁垒较高，其中如何实现抗体
人源化以及大规划的细胞培养、下游抗体的纯化均是单抗生产的难点。
图:
抗体药物的研发、生产过程
数据来源：
华创证券研究所、红色框中的是整套技术的难点位置。
候选靶标的确定难度不太高，但人源化难度较大：
1、首先由于人类基因组测序的完成，人们对于致病机理以及癌症特异表达蛋白研究更加透
彻，单抗靶标的选择有的放矢。
相较而言，新的化合物筛选就要难的多。
2、由于抗原决定簇专利的模糊界定，抗体的空间结构的改变，获得的抗体亲和力等同甚至
超过原研产品，同样可以申请专利，导致单抗前期研发难度相对减少，最难的人源单抗的临床成功率也能够达到34%。
3、抗体人源化研究难度较大，是国内企业技术的瓶颈。
抗体通过实验室的手段实现人源化
后要保持抗体的亲和力不变是技术的最大难点，需要大量繁复、反复、昂贵的电脑模拟和
实验室的摸索工作，工作量非常的大，目前国内的企业能够掌握该项技术的不多，成为制
约很多企业进入该领域的一大难点。
目前中信国健、百泰生物基本掌握该项技术。
总产品数
中止开发的产品数
获得批准的产品数
完成率%
成功率%
1980～1982年
2
1
1
100
50
1983～1985年
9
8
89
1986～1988年
33
29
2
94
6
1989～1991年
34
29
2
91
6
1992～1994年
41
23
5
68
18
1995～1997年
33
12
36
1998～2000年
34
2
6
所有的单抗产品
186
104
61
9
鼠源性单抗
49
34
10
71
3
嵌合性单抗
23
13
14
74
24
人源性单抗
59
15
5
34
25
来源：
医药经济信息
国内大规模培养技术取得快速发展，仍和国外相比有较大差距
由于单抗药物的使用剂量一般是几十毫克，相对于多肽药物使用剂量几微克蛋白而言蛋白
生产的压力非常的大，而且哺乳动物蛋白的表达水平不高，所以生产企业动辄就要建几千
升的发酵罐，投入较大；且进口的无血清培养基每升300-600元，每批次生产耗费巨大。
高
投入、高成本导致国内的一般企业都不敢涉及单抗药物的生产，目前由于大规模表达技术
得到改进，且单抗药物的天量的增长空间对于国内企业显现了巨大的诱惑，目前已经有大
量的企业开始通过合作或者自主研发的方式介入单抗药物的生产。
1、哺乳动物细胞蛋白表达水平逐渐提高，预测抗体表达水平很快达到10g/L。
目前国际工
业生产抗体的水平在4g/L，雅培CHO细胞抗体表达量达到6.1g/L，NS0细胞可达5.1g/L，
Lonza2006年称利用CHO细胞生产单抗可达5.5g/L，并预测，抗体的生产能力很快便能达到
10g/L。
我国的单抗起步晚，但发展很快，目前中信国健、百泰生物应用国家重大科技专项
“动物细胞表达生物技术产品大规模高效培养技术平台”，该项技术的工艺使蛋白表达水
平维持在0.2-1.0g/l，据了解百泰生物的蛋白表达量约在0.3-0.7g/l，丽珠集团小规模试生产的
单抗表达水平也达到了1g/L的表达水平，相对于原来几十毫克的表达量已经有了飞跃式的发
展，生产成本也将得到大幅降低。
2、大规模培养技术有所突破，中信国健筹备5*6000升发酵罐生产产能。
单抗的生产工
艺主要是流加培养和连续灌流培养。
目前以默克为代表的企业流加培养的生产规模达到
10000L，同时多个细胞培养罐并行运行。
目前中信国健的2*3000L的发酵罐已经通过GMP论
证，已经开始布局6*5000升的发酵罐，使我国成为继美国和欧盟之后，世界上第三个能进
行万升级大规模培养的国家。
百泰生物是国内唯一拥有灌流培养技术的企业，目前也在建
设2500L的发酵罐，预计投产后可实现15000L的产能。
抗体药物是高投入、高产出的行业，之前国外企业对国内进行技术封锁，导致我国的大规
模生产技术落后于国外，实现产业化难度较大，但是目前我国的优质企业中信国健、百泰
生物已经掌握了抗体人源化、以及大规模发酵技术，加上国家对于单抗药物研发的支持，
我们认为国内企业和国外企业之间的差距将会越来越小。
但是鉴于单抗的进入壁垒较大，
但市场需求大，未来一旦掌握关键生产技术，有望实现高成长。
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