抗体IgG的四种亚型功能以及区别

首席躺平官 2023-07-03 10:28:18 阅读: 665

IgG抗体有4种亚型:IgG1、IgG2、IgG3、IgG4,尽管二硫键的位置和数目不同,但4种亚型抗体的空间结构很相似,含量依次减少。

1.IgG1生理特性:

IgG1是血浆中含量最多的一种亚型。它是肿瘤免疫治疗中最具潜力的亚型,而且由于人IgG1也能够有效结合鼠源Fcγ受体,因而在小鼠体内模型中也能够观察到明显的效果。同时由于这种有效结合,其在体内的血清半衰期时间较久。从工业化角度看,IgG1能够在杂交瘤细胞(CHO)中高表达并可用高效经济的方式进行纯化(Protein-A),同时具有较高的稳定性。这些特征都决定了IgG1是一种比较理想的可工业化生产(GMP)的抗体。IgG1是现阶段最常被使用的Fc亚型,科学家在此基础上通过Fc工程化策略来优化其功能特性,稳定性和药代动力等特征。

2.IgG2生理特性:

IgG2主要用来中和抗原或阻断受体配体的结合,其CDC和ADCC效应表现非常弱,在早期基于其上市的仅为EGFR抗体。但随着免疫检查点研究的兴起,越来越多的基于IgG2的药物进入临床并上市, IgG2虽然和C1q的结合比较弱,但当抗原或抗体溶度较高时仍旧可以引发CDC效应,同时IgG2是唯一可以结合FcγRIIa (CD32a)的亚型,而且这种结合可以通过单核苷酸多态性(SNP)进行调节,这种多形性可影响IgG2的功能活性。因而FcγRIIa高亲和力变异体(131-His)经髓系细胞介导后可诱导Anti-CD3-IgG2介导的T细胞活化和增殖。不仅如此,人IgG2 EGFR抗体(panitumumab)能够通过髓系细胞介导ADCC效应。

3.IgG3生理特性:

IgG3有一个延长的铰链区域,其核心铰链区有11对二硫键,因此对于蛋白酶切割不稳定。IgG3与FcγRs的结合能力最强,能引发ADCC和ADCP,且CDC效应比IgG1更强。但IgG3的半衰期更短,其R435不同于其他IgG分子的H435,这影响了其与FcRn的结合,考虑到药代动力学需要更频繁的给药,因而很少选择用来开发抗体药物。同时从经济角度来看,IgG3抗体无法用现阶段工业化常用的Protein-A来进行纯化,且易形成多聚体,这无疑会大大增加纯化成本,这进一步抑制了基于此亚型的抗体开发。

4.IgG4生理特性:

IgG4分子的铰链区较短,且其与FcγRI(CD64)之外的FcγRs结合较弱。IgG4分子不能引起CDC和NK细胞介导的ADCC,但是能引起巨噬细胞介导的ADCP。在体内,IgG4分子会经历Fab-arm交换的过程,从而形成半分子以及双特异的功能单价的抗体,这可能解释IgG4在健康人和疾病患者中生物和病理生理学性能。这种性状为开发双特异性抗体提供了一种新的思路。但S228P能够稳定IgG4分子,阻止半分子的形成。以免疫检验点抑制剂为例,PD-1/PD-L1通路理论上是以PD-1抗体或者PD-L1抗体阻断该通路,解除对T细胞等的抑制,从而杀死细胞。该作用机制不同于以往抗癌抗体等依赖ADCC活性等杀死细胞的机制,因此PD-1抗体Opdivo、Keytruda在设计时采用了ADCC活性弱的IgG4亚型,PD-L1抗体Tecentriq采用了IgG1亚型但采用抗体工程去除了糖基化,亦没有ADCC活性。

 

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