要说清楚什么是“单克隆抗体药物”,就要先说说什么是“单克隆抗体”。
我们知道抗体是一种特殊的蛋白质,是人类和哺乳类动物免疫反应的产物。为了能将外来的“入侵者(抗原)”彻底清除出去,对应于同一个抗原,人体会产生高达1 000万种不同的抗体分子,我们把这种未经分离的抗体混合物称为“多克隆抗体”(polyclonal antibody)。
我们不难想象,用常规的方法分离和纯化1 000万种不同的抗体分子是没有实际可操作性的。20世纪70年代中期,科学家发明了杂交瘤生物技术(hybridomatechnique),通过细胞工程,可以让杂交瘤细胞复制单一的抗体分子,单克隆抗体(monoclonal antibody,简称“mAb”)问世了。这是分子生物学和生物技术工程划时代的重大突破,很快就被广泛地应用于分子生物学基础研究和生物技术工程的各个领域,对此做出主要贡献的科学家尼尔斯·K.杰尼(Niels K. Jerne)、乔治斯·J. F. 克勒(Georges J. F. Köhler)和色萨·米尔斯坦(César Milstein)共同获得了1984年度诺贝尔生理学或医学奖。
杂交瘤生物技术使单克隆抗体作为治疗药物成为可能,因为从理论上讲,该技术可以无限量地生产任何一个明确特异性和类别的单克隆抗体。1986年,第一个单克隆抗体药物就上市了,用于肾移植后的急性排异反应。但是,早期的抗体技术还不是很成熟,非人源抗体可能引起的免疫反应是很大的安全隐患,另外生产和纯化抗体的成本也还是相当高的。
近年来,随着基因测序的迅速发展、基础医学科学研究向临床医学的转化,尤其是癌症免疫治疗的突破,单克隆抗体已经成为目前临床试验中增长最快的生物药(biologics,通过生物工程技术生产的药物,而不是化学合成的药物),全球抗体药物市场的年销售呈现指数式的上升趋势。新型的抗体技术使我们从第一代的鼠源抗体发展到了第二代基因修饰之后的嵌合抗体、第三代的人源化抗体和最新的第四代全人源抗体。它们在大多数方面的特性就像天然存在的人体免疫蛋白一样,一般不会引起宿主免疫系统的反应。这些新型的单克隆抗体还具有与天然人免疫蛋白类似的半衰期,用药间隔可延长至每周或每月一次,有的甚至更长。它们与人体自身的免疫系统一般也有很好的协同作用。
早期的单克隆抗体药物主要用于治疗风湿病和肿瘤,但许多其他治疗领域正在取得进展,目前FDA批准上市的单克隆抗体药物已经被用于治疗多种疾病,包括感染性疾病和心血管疾病。