细胞内抗体
细胞内抗体是近几年发展起来的具有良好应用前景的抗体工程领域。细胞内抗体可追溯到1988年Morgan 等用显微注射的方法将成熟抗体导入非淋巴细胞内使靶蛋白暂时失活。随着细胞信号转导和抗体工程技术的发展,诞生了细胞内抗体技术。细胞内抗体是指在细胞内表达并被定位于亚细胞区室(如胞核、胞浆或某些细胞器) ,与特定的靶分子作用(干扰或阻断靶分子的加工、分泌或功能) 从而发挥其生物学功能的一类新的工程抗体。细胞内抗体是继反义核酸、核酶和显性负突变技术后又一巧妙的基因治疗策略,同时又是用于表型敲除研究的又一有力工具,不同于以上技术,可作用于各种靶分子只要靶分子能诱导产生抗体。胞内抗体技术主要应用在抑制病毒复制特别是HIV21 复制、肿瘤基因治疗方面,已经逐渐拓展到中枢神经系统疾病、移植排斥和自身免疫性疾病等领域。
细胞内抗体研究主要集中在单链抗体(由15 个氨基酸的连接肽将重链可变区与轻链可变区连接形成) , 还有少量研究用Fab。在单链抗体的N 端加亚细胞区室定位信号和C 端加滞留信号肽即可,如删除可变区信号肽部分可将抗体定位于胞质内, 核定位信号肽用PKKKRTV ,内质网用MDWIWRILFVGAATGAAS ,内质网滞留信号肽用KDEL (但不一定必须) 。细胞内表达单链抗体还需借助载体并转染到细胞内,常用的载体包括腺病毒及腺相关病毒、单纯疱疹病毒和逆转录病毒载体,可根据需要选择。
细胞内抗体的医学应用如下：
1.抑制HIV21 复制
抗HIV21 是细胞内抗体技术诞生后的一个重要的应用领域。HIV21 引起AIDS ,至今还没有好的治疗方法,细胞内抗体用于抗HIV21 复制涉及病毒在细胞内复制的多个环节,显示了良好的前景。
2.肿瘤基因治疗
肿瘤基因治疗是细胞内抗体技术应用的另一重要领域。简单的说是将含抗癌相关蛋白的抗体基因转染细胞,细胞表达的scFv 与癌相关蛋白作用,间接抑制肿瘤的生长。目前这方面的研究主要集中在肿瘤细胞高表达的某些蛋白及与肿瘤细胞耐药、侵袭和转移等相关的蛋白上。
3.研究分子功能的有力工具
细胞内抗体是继基因敲除后又一用于表型敲除的有力工具,已有多篇文献报道。与基因敲除相比,其更有优势,可用于一些与细胞生长、分化必须蛋白的研究,而基因敲除不能用于这方面的研究。IL22R是多种T 和B 淋巴细胞白血病中高表达的一种细胞因子受体,用细胞内抗体通过在内质网中与IL22R 结合可有效阻断IL22R 在细胞表面的高表达,利用这种方法可研究IL22R 对于白血病细胞的生长的影响。
4.其他医学用途
近来的研究使得细胞内抗体的应用范围更加广阔。亨亭顿疾病的特征是在亨亭顿蛋白的N 末端有多个谷胺酰氨,诱导病理性的蛋白间相互作用形成多聚体而致病。抗亨亭顿蛋白的N 末端17 个氨基酸多肽的胞内抗体可减少多聚体的形成,有望用于亨亭顿疾病的治疗。
尽管细胞内抗体技术在一些疑难疾病象肿瘤、HIVPAIDS 等的治疗方面显示了好的应用前景,但也存在一些问题如抗靶分子的抗体基因如何到特定的组织细胞内,使用于治疗的细胞体内有足够的基因剂量,载体的研究还需有长足的进展;细胞内抗体基因在细胞内能不能持久稳定的表达以达到足够的细胞内浓度;细胞内抗体的毒性和免疫原性问题,鼠源抗体基因可能有免疫原性,可通过人源化解决。
