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4 · 第1學期藥理學特殊藥理

單株抗體藥物

Monoclonal Antibody Drugs

難度 4 · 專業pharmacologyimmunologybiotechnology想做成互動版

單株抗體(mAbs)自 Köhler & Milstein(1975)的融合瘤技術問世以來,已從實驗室工具演變為全球藥物市場最大的品類之一。截至 2023 年,FDA 已核准超過 100 種 mAb 產品,年銷售額超過 2000 億美元(Lu et al., 2020, J Biomed Sci)。

工程化平台的演進

融合瘤技術的局限在於產生的是鼠源抗體,免疫原性高。抗體工程的里程碑包括:

  • 嵌合抗體:Morrison 等人(1984)首次將鼠源 VH/VL 基因拼接到人源恆定區基因上。
  • CDR 移植(humanization):Jones 等人(1986)將鼠源 CDR 移植到人源框架區,保留特異性同時降低免疫原性。
  • 噬菌體展示(phage display):McCafferty 等人(1990)建立了體外抗體篩選平台,完全繞過動物免疫。George Smith 和 Gregory Winter 因此獲 2018 年諾貝爾化學獎。
  • 轉基因小鼠:XenoMouse(Jakobovits et al., 1993)和 VelocImmune(Murphy et al., 2014)等平台攜帶人類免疫球蛋白基因座,可直接產生全人抗體。

Fc 工程與效應功能優化

mAb 的 Fc 段決定其與 Fcγ 受體和補體的交互作用。Fc 工程策略包括:

  • 糖基化修飾:去除核心岩藻糖(afucosylation)可顯著增強 ADCC(Shields et al., 2002),obinutuzumab 即為 glycoengineered 的抗 CD20 抗體。
  • 點突變:S239D/I332E 雙突變增強 FcγRIIIa 結合(Lazar et al., 2006);LALA 突變(L234A/L235A)則用於消除不需要的效應功能。
  • Fc 沉默:用於不需要 ADCC/CDC 的場景(如 checkpoint inhibitors),避免殺傷 T 細胞。

新型抗體形式

  1. 雙特異性抗體(Bispecific Antibodies):同時結合兩個不同靶點。Blinatumomab(抗 CD3 × CD19)是首個獲批的 BiTE(bispecific T-cell engager),將 T 細胞重定向至 B 細胞腫瘤(Topp et al., 2015)。
  2. ADC(Antibody-Drug Conjugates):抗體經化學連接子(linker)偶聯細胞毒性藥物。T-DXd(trastuzumab deruxtecan)使用可切割連接子和拓撲異構酶 I 抑制劑,展現旁觀者效應(bystander effect),在 HER2-low 乳癌中亦有效(Modi et al., 2022, NEJM)。DAR(drug-to-antibody ratio)和連接子穩定性是 ADC 設計的關鍵參數。
  3. 奈米抗體(Nanobodies / VHH):來自駱駝科的重鏈抗體可變區,僅 15 kDa,穿透力強。Caplacizumab(抗 vWF)是首個獲批的奈米抗體藥物。

免疫檢查點抑制劑的革命

James Allison(CTLA-4)和本庶佑(PD-1)因發現免疫檢查點獲 2018 年諾貝爾生理醫學獎。Ipilimumab(抗 CTLA-4, Hodi et al., 2010)和 nivolumab/pembrolizumab(抗 PD-1)徹底改變了腫瘤免疫治療格局。聯合用藥(如 nivolumab + ipilimumab)在黑色素瘤中達到超過 50% 的五年存活率(Larkin et al., 2019),但 immune-related adverse events(irAEs)的管理成為新的臨床挑戰。

生物相似藥與可及性

原研 mAb 的高昂價格限制了全球可及性。Biosimilars 的開發遵循嚴格的「全面性比較」(totality of evidence)框架,需證明與原研藥在品質、安全性和療效上高度相似。FDA 的紫皮書(Purple Book)列出所有已核准的生物製劑和生物相似藥。

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