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鸟类抗体可以成药么?

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抗体技术常见的抗体的物种来源是鼠抗,全人源抗体。 其它的还有羊驼的VHH,兔抗,羊抗,马抗甚至鲨鱼的抗体。

今天我们聊一个与之前抗体都不同的“鸟抗--IgY”,或者也可以叫“鸡抗”!

1969年,“IgY”被提出用于代表从蛋黄中提取的抗体,这些抗体与哺乳动物的抗体不同。

其实不只是鸟类,两栖动物、爬行动物的血清和蛋黄中也都有免疫球蛋白IgY抗体的存在。

Part 01

IgY的结构简介

IgY是IgG同源类似物,但IgY分子量更高约为180 kDa(IgG~150 kDa)。在结构上,IgY分子包含两条重链和两条轻链。重链由一个可变结构域(VH)和四个恒定结构域(CH1、CH2、CH3 和 CH4)5 组成(IgG有2个恒定区)。

IgG抗体的Fc和Fab之间,存在一个含有二硫键的柔性铰链区,它使得IgG具备灵活的 柔韧性和运动范围,能够与不同空间方向的抗原结合。

而对应的IgY则缺乏这样的铰链区,在Fab和Fc之间有一个短而僵硬的接头区域,这就限制了IgY的灵活性,但使得其抗体结构更加的稳定。

另外,IgY的糖基化程度比IgG更严重, Fc区包括两条糖侧链(IgG只有一条),这对抗体稳定性、免疫原性和生物活性有显著影响。

还有一点需要注意,由于IgY的Fc和人的FcR不结合,因此IgY无法通过FcR延长其在体内的半衰期。这也是在药物设计中需要考量的关键点之一。

IgY的获得可以通过免疫鸟类(如鸡)而产生,然后从蛋黄中收集抗体。这里有一个非常有意思的点,IgY最初在血液中,但最后贮存到了鸡蛋里,这个过程涉及了IgY在鸡体内的转运。

首先IgY的受体FcRY将IgY转运到血管外间隙。随后IgY须穿过卵巢卵泡的几个膜层。

基底膜是第一层膜,有一定物理缝隙,可以允许颗粒穿透,因此IgY可以穿过基底膜。

最后,IgY如何跨卵巢卵泡的其他膜层(颗粒细胞层、卵黄周围层和卵母细胞膜)运输还不清楚。有可能IgY通过内吞作用而掺入蛋黄中。

Part 02

IgY抗体的生产

在产业化角度,IgY抗体的生产成本低,可以很容易从蛋黄中获得大量抗体。每枚鸡蛋的IgY含量约为60毫克,50只免疫的母鸡一年可产生多达1公斤的IgY抗体。

免疫动物的选择主要是鸡,也可选火鸡、鹌鹑、鸭、鹅和鸵鸟。考虑到产量和鸡蛋大小(鸵鸟蛋最大,约1.5公斤;鹌鹑蛋最小,约10克),其他因素,如住房、产蛋时间和产蛋量,一般都选鸡作为免疫动物。

免疫通常是通过肌肉注射,从免疫后第1周开始收集蛋黄并冻干,随后通过多种纯化手段(沉淀、色谱层析等)进行IgY纯化。

通过上述生产流程得到的抗体是IgY多抗产品。

在生物医药领域常用的是 单抗产品 。这 和 传统的IgG抗体类似,可以使用多种方法获得 Ig Y 单抗 ,包括杂交瘤技术 、噬菌体展示技术、酵母展示技术等。

这些技术都是老生常谈,不展开讲了。

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