抗體藥物作用機(jī)制——補(bǔ)體依賴的細(xì)胞毒性作用（CDC效應(yīng)）

目前，抗體類藥物已成為腫瘤免疫或自身免疫性疾病治療的熱門研究方向，不同單抗應(yīng)對腫瘤的作用機(jī)制也不盡相同。常見的抗腫瘤作用機(jī)制包括中和/阻斷腫瘤特異性生長因子受體或免疫調(diào)節(jié)因子，以及發(fā)揮抗體結(jié)構(gòu)上的效應(yīng)功能即利用補(bǔ)體和細(xì)胞介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞溶解。

一、CDC效應(yīng)的概念

抗體的結(jié)構(gòu)決定了其作用機(jī)制，抗體由Fab端和Fc端組成。其中Fab端可通過識別游離的分子（如VEGF）和細(xì)胞表面分子（如CD20，CD19）執(zhí)行其功能）；而Fc端則決定了抗體的效應(yīng)功能，比如今天所要介紹的補(bǔ)體依賴性細(xì)胞毒性作用（Complement dependent cytotoxicity; CDC）。

補(bǔ)體系統(tǒng)是重要的免疫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，補(bǔ)體及其補(bǔ)體系統(tǒng)是由多種血清蛋白組成的級聯(lián)酶促反應(yīng)，其家族成員超過40種蛋白質(zhì)，且這些蛋白相互調(diào)控補(bǔ)體系統(tǒng)的三條重要途徑為經(jīng)典途徑（Classical Pathway，CP）、凝集素途徑（Lectin Pathway，LP）和替代途徑（Alternative Pathway，AP）。補(bǔ)體依賴的細(xì)胞毒性，指的是補(bǔ)體參與的細(xì)胞毒作用，即通過特異性抗體與細(xì)胞膜表面相應(yīng)抗原結(jié)合，形成復(fù)合物而激活補(bǔ)體經(jīng)典途徑，所形成的攻膜復(fù)合物（MAC）對靶細(xì)胞發(fā)揮裂解效應(yīng)。

補(bǔ)體經(jīng)典途徑由C1q分子起始。當(dāng)抗體如IgG的Fab端與靶細(xì)胞上的抗原相結(jié)合后，IgG的Fc區(qū)域發(fā)生相互作用、聯(lián)結(jié)，進(jìn)一步暴露出C1q的位點(diǎn)。C1q是補(bǔ)體系統(tǒng)的第一個蛋白，它可以識別并結(jié)合到抗體上的補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)，從而發(fā)生構(gòu)型改變，隨后激活C1r和基于Ca2+存在下具有酶活性的C1s。C1r和C1s開始引發(fā)一系列的級聯(lián)反應(yīng)，并涉及到C4,C2,C3,C5,C6,C7,C8和C9等補(bǔ)體家族成員。隨后，C5b、C6-C9再組裝成MAC并在細(xì)胞膜上鑿孔，最終引起細(xì)胞裂解。

圖片來源：Complement System: a Neglected Pathway in Immunotherapy.

二、影響CDC作用的因素及檢測方法

目前已知的影響CDC效應(yīng)的因素為5點(diǎn)。

抗體亞型：通常，CDC效應(yīng)強(qiáng)弱（或活化C1q能力高低）的抗體亞型比較為：IgM＞IgG3＞IgG1＞IgG2。IgG4不具備激活補(bǔ)體經(jīng)典途徑的能力，但是凝聚的IgA、IgG4和IgE可通過替代途徑激活補(bǔ)體。

靶細(xì)胞抗原的表達(dá)水平：靶細(xì)胞表面的抗原需足夠多才可激活補(bǔ)體，若抗原表達(dá)水平較低時，補(bǔ)體不被激活。

補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白：靶細(xì)胞表面或內(nèi)部及血清中存在的部分蛋白可以調(diào)節(jié)補(bǔ)體的活性，進(jìn)而影響CDC效應(yīng)。

補(bǔ)體來源：通常選用人源或SPF級空白食蟹猴血清作為試驗(yàn)中補(bǔ)體的來源，鼠源血清對細(xì)胞有毒害作用但沒有CDC效應(yīng)。（來自食蟹猴的未滅活血清可用于表達(dá)靶抗原的人類靶細(xì)胞的CDC檢測。）

抗原-抗體結(jié)合方位：抗原-抗體的結(jié)合方位及相鄰抗體的排列方式會顯著影響CDC效應(yīng)。

圖片來源：Complement System: a Neglected Pathway in Immunotherapy.

CDC檢測的流程通常為將靶細(xì)胞、待測抗體和作為補(bǔ)體來源的血清于37℃下共同孵育1-24小時，即可檢查裂解后的死細(xì)胞或活細(xì)胞。目前常用的檢測方法為：熒光染料（如PI）標(biāo)記死細(xì)胞，臺盼藍(lán)標(biāo)記死細(xì)胞，calcein-AM標(biāo)記活細(xì)胞，Alamar blue標(biāo)記活細(xì)胞，CCK-8檢測細(xì)胞活力，51Cr釋放實(shí)驗(yàn)等。

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