Kháng thể đơn dòng là liệu pháp trị liệu thần kinh Phần 1

Tóm tắt:

Trong 30 năm qua, vai trò của kháng thể đơn dòng trong trị liệu đã tăng lên rất nhiều, tạo nên cuộc cách mạng trong việc điều trị ở hầu hết các chuyên ngành y tế, bao gồm cả thần kinh.

Trong những năm gần đây, kháng thể đơn dòng, như một loại tác nhân sinh học mới, đã được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực chống ung thư, chống viêm và các bệnh tự miễn. Với việc nghiên cứu sâu hơn về kháng thể đơn dòng, người ta dần dần phát hiện ra rằng có mối liên hệ chặt chẽ giữa kháng thể đơn dòng và trí nhớ.

Đầu tiên, kháng thể đơn dòng giúp cải thiện trí nhớ. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng kháng thể đơn dòng có thể cải thiện chức năng não bằng cách thúc đẩy sự phát triển của tế bào thần kinh và tăng cường các kết nối thần kinh. Kháng thể đơn dòng cũng có thể tăng cường truyền tín hiệu của các khớp thần kinh trong não để tăng cường khả năng học tập và trí nhớ. Vì vậy, việc ứng dụng kháng thể đơn dòng không chỉ giúp điều trị bệnh mà còn cải thiện hiệu quả khả năng nhận thức và trí nhớ của con người.

Thứ hai, kháng thể đơn dòng có thể trì hoãn sự thoái hóa nhận thức. Khi con người già đi, tốc độ tự sửa chữa của các tế bào não dần chậm lại và sự kết nối giữa các tế bào não dần trở nên lỏng lẻo. Những thay đổi này cuối cùng dẫn đến suy giảm khả năng nhận thức và thoái hóa trí nhớ. Kháng thể đơn dòng có thể trì hoãn sự phát triển của các bệnh thoái hóa thần kinh, đặc biệt là sự xuất hiện của các rối loạn nhận thức như bệnh Alzheimer, bằng cách duy trì sức khỏe của các tế bào thần kinh và sự kết nối giữa các tế bào thần kinh.

Nhìn chung, nghiên cứu về kháng thể đơn dòng không ngừng mở rộng lĩnh vực ứng dụng và mối liên hệ với trí nhớ là một trong những hướng mà mọi người đang tìm hiểu sâu. Trong tương lai, chúng tôi tin rằng việc nghiên cứu kháng thể đơn dòng sẽ thúc đẩy hơn nữa sự phát triển của khoa học thần kinh nhận thức, từ đó cung cấp các chương trình phục hồi nhận thức ngày càng tốt hơn cho con người. Có thể thấy rằng chúng ta cần cải thiện trí nhớ, và Cistanche Deserticola có thể cải thiện đáng kể trí nhớ vì nó còn có thể điều chỉnh sự cân bằng của các chất dẫn truyền thần kinh, chẳng hạn như tăng mức độ acetylcholine và các yếu tố tăng trưởng, rất quan trọng đối với trí nhớ và khả năng học tập. Ngoài ra, Cistanche Deserticola cũng có thể cải thiện lưu lượng máu và thúc đẩy quá trình cung cấp oxy, điều này có thể đảm bảo não có đủ dinh dưỡng và năng lượng, từ đó cải thiện sức sống và sức bền của não.

Bấm biết bổ sung để cải thiện trí nhớ

Kháng thể đơn dòng là tác nhân điều trị chính cho một số tình trạng thần kinh với cơ chế sinh lý bệnh đa dạng, bao gồm bệnh đa xơ cứng, chứng đau nửa đầu và bệnh thần kinh cơ.

Ngoài ra, một số lượng lớn kháng thể đơn dòng chống lại một số mục tiêu đang được nghiên cứu để điều trị nhiều bệnh thần kinh hơn, điều này phản ánh những tiến bộ của chúng ta trong việc tìm hiểu cơ chế bệnh sinh của những bệnh này.

Việc gỡ rối các cơ chế phân tử của bệnh cho phép các kháng thể đơn dòng ngăn chặn con đường bệnh tật một cách chính xác và hiệu quả với tính đặc hiệu mục tiêu đặc biệt, giảm thiểu các tác động không đặc hiệu.

Mặt khác, kinh nghiệm tích lũy cho thấy rằng kháng thể đơn dòng có thể mang đến những rủi ro liên quan đến từng nhóm và mục tiêu cụ thể.

Bài viết này cung cấp cái nhìn tổng quan về các loại kháng thể đơn dòng khác nhau và đặc điểm của chúng, đồng thời đánh giá các kháng thể đơn dòng hiện đang được sử dụng hoặc đang được phát triển cho bệnh thần kinh.

Từ khóa: kháng thể đơn dòng; bệnh đa xơ cứng; chứng đau nửa đầu; rối loạn phổ viêm tủy thị giác; bệnh nhược cơ; bệnh Alzheimer; bệnh viêm cơ; bệnh thần kinh ngoại biên qua trung gian miễn dịch; bệnh Parkinson; thần kinh học; Bệnh loạn dưỡng cơ Duchene

1. Giới thiệu

Việc sản xuất kháng thể đơn dòng (mAbs) lần đầu tiên được mô tả vào năm 1975 khi Köhler và Milstein phát triển các phương pháp phân lập chúng từ các tế bào lai [1].

Khả năng tạo ra mAbs đã cách mạng hóa nghiên cứu kháng thể và mở đường cho những tiến bộ lâm sàng to lớn. Với khám phá của mình, Milstein và Köhler đã chia sẻ Giải Nobel Y học hoặc Sinh lý học năm 1984 với Niels K. Jerne vì "các lý thuyết liên quan đến tính đặc hiệu trong sự phát triển và kiểm soát hệ thống miễn dịch cũng như khám phá ra nguyên tắc sản xuất kháng thể đơn dòng".

Theo phương pháp lai cổ điển, chuột được gây miễn dịch bằng hỗn hợp các kháng nguyên, các tế bào B lách sản xuất kháng thể của chúng được hợp nhất với các tế bào B tân sinh bất tử (tế bào u tủy) mang dấu hiệu chọn lọc và các tế bào hợp nhất (tế bào lai) được nuôi cấy trong môi trường chọn lọc.

Khi các khuẩn lạc nhìn thấy được phát triển, phần nổi phía trên của chúng được sàng lọc để sản xuất kháng thể.

Lần đầu tiên, số lượng kháng thể đơn dòng không giới hạn đặc hiệu cho một quyết định duy nhất có thể được tạo ra trong ống nghiệm.

Köhler và Milstein đã không cấp bằng sáng chế cho phương pháp của họ, điều này đã tạo điều kiện thuận lợi cho các học giả và ngành công nghiệp dược phẩm sử dụng công nghệ tế bào lai để tạo ra các liệu pháp tiềm năng trong tương lai.

Lúc đầu, các tế bào u tủy vẫn giữ được khả năng tiết ra các sản phẩm globulin miễn dịch đã được sử dụng. Sau đó, sự kết hợp như vậy được thay thế bằng các biến thể u tủy chỉ biểu hiện một chuỗi nội sinh để các tế bào được sử dụng tiết ra chủ yếu hoặc hoàn toàn kháng thể có tính đặc hiệu mong muốn.

Bên cạnh tác động to lớn của chúng đối với các ứng dụng nghiên cứu và chẩn đoán bao gồm hủy hoại miễn dịch đặc hiệu epitope, miễn dịch huỳnh quang và hóa mô miễn dịch, mAbs còn đóng một vai trò quan trọng trong trị liệu, góp phần điều trị ung thư, các bệnh tự miễn và nhiễm trùng. mAb đầu tiên được FDA chấp thuận sử dụng cho con người là một Kháng thể đơn dòng kháng CD3 ở chuột, muromonab (OKT3), được sử dụng để điều trị thải ghép nội tạng [2].

Tuy nhiên, phản ứng dị ứng liên quan đến mAb ở chuột (phản ứng miễn dịch chống lại protein từ các loài khác nhau) đã dẫn đến sự phát triển của kháng thể khảm vào năm 1984 [3].

Kháng thể người-chimericmouse được tạo ra bằng cách ghép toàn bộ vùng kháng nguyên đặc hiệu của kháng thể chuột vào vùng cố định của kháng thể người bằng kỹ thuật DNA tái tổ hợp [3].

Rituximab, một loại mAb tinh tinh giữa chuột và người chống lại dấu hiệu dòng tế bào BCD20 là thuốc đầu tiên được FDA phê duyệt vào năm 1997 để điều trị bệnh tái phát hoặc khó chữa, CD20-dương tính, tế bào B, cấp độ thấp hoặc u lympho không Hodgkin dạng nang [4].

Việc nhân bản mAbs ở chuột đã đạt được vào nửa sau của những năm 1980 bằng phương pháp ghép CDR [5]. Sau đó, sự phát triển của các kháng thể đơn dòng hoàn toàn của người, trong đó cả vùng biến đổi (Fab) và vùng cố định (Fc) đều là của người 100%, đã có thể thực hiện được thông qua sự ra đời của công nghệ hiển thị thể thực khuẩn in vitro và việc tạo ra các chủng chuột khác nhau biểu hiện ở người. các miền biến đổi.

Các công nghệ kỹ thuật kháng thể tiên tiến, chẳng hạn như hiển thị thể thực khuẩn, trưởng thành ái lực, công nghệ kháng thể tế bào B đơn lẻ và chuột tạo kháng thể ở người được mô tả chi tiết bởi Lu et al. [6]. Sự phát triển của mAbs sinh học tương tự trong nhiều trường hợp đã làm giảm chi phí điều trị.

Các loại kháng thể (chuột, khảm, nhân bản và người) đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA), Cơ quan Dược phẩm Châu Âu (EMA) và các cơ quan quốc gia khác phê duyệt để điều trị một số bệnh.

Kể từ khi OKT3 được phê duyệt, việc sử dụng mAbs dần dần trở thành phương pháp trị liệu thống trị trong tất cả các lĩnh vực y học, bao gồm cả thần kinh học. Nhiều mAbs được sử dụng trong thần kinh học ngày nay đã được thay đổi mục đích sử dụng từ các chỉ định ban đầu của chúng đối với các khối u huyết học (ví dụ, alemtuzumab, ofatumumab và rituximab) hoặc bệnh thấp khớp (ví dụ, tocilizumab) [4,7–9].

Các mAbshave khác ban đầu được phát triển để điều trị bệnh thần kinh (ví dụ, ocrelizumab cho bệnh đa xơ cứng hoặc mAbs để điều trị dự phòng chứng đau nửa đầu). Mười sáu mAbs bán trên thị trường được sử dụng trong thần kinh học chủ yếu cho các tình trạng miễn dịch thần kinh và chứng đau nửa đầu (Bảng 1).

Tuy nhiên, nhiều mAbs khác đang được phát triển để điều trị các tình trạng thoái hóa thần kinh và miễn dịch thần kinh (Bảng 2). Trong bài đánh giá này, chúng tôi thảo luận về một số tính năng chính của mAbs và cung cấp cái nhìn tổng quan về mAbs được sử dụng trong các bệnh thần kinh.

2. Danh pháp

Danh pháp của mAb phản ánh các đặc điểm như mục tiêu được đề xuất, vật chủ ban đầu, các sửa đổi và liên hợp với các phân tử khác. Hướng dẫn Tên không độc quyền quốc tế (INN) do WHO công bố năm 2014 và 2017 mô tả cách phân loại tên mAb [140,141].

Tên mAb bao gồm một tiền tố, hai nhánh phụ (được rút gọn thành một nhánh phụ trong tài liệu năm 2017) và một hậu tố. Tiền tố được gọi là "ngẫu nhiên"; nó được dự định để cung cấp một tên thuốc duy nhất.

Các nhánh phụ chỉ định mục tiêu (ví dụ: "ci" cho tim mạch, "so" cho xương, "tu" cho khối u) và nguồn (vật chủ) trong đó kháng thể ban đầu được tạo ra (ví dụ,"-o-" cho chuột "-xi -" dành cho chimera, "-zu-" dành cho nhân tính hóa,"-nu-" dành cho con người hoàn toàn).

Phần phụ thứ hai (xác định nguồn gốc của kháng thể và liệu nó được nhân bản hóa hay kháng thể) đã bị loại bỏ vào năm 2017 [8]. Thay đổi này chỉ áp dụng cho mAb được tạo sau năm 2017. Hậu tố cho tất cả mAbs là "mab".

Các mAbs sinh học tương tự được coi là thuốc tham chiếu, theo sau là hậu tố bốn chữ cái bao gồm bốn chữ cái viết thường duy nhất và vô nghĩa và được phân tách khỏi tên tham chiếu bằng dấu gạch nối [142].

3. Các loại kháng thể đơn dòng cơ bản

3.1. Kháng thể chuột

Kháng thể chuột được sản xuất hoàn toàn từ protein chuột và là kháng thể mAbs được phát triển sớm nhất. Do nguồn sản xuất, chúng được công nhận là allogeneicprotein, do đó dẫn đến phản ứng kháng thể kháng chuột đa dòng ở người (HAMA), thường là 2–3 tuần sau lần truyền đầu tiên [143]. HAMA thường có tác dụng trung hòa dẫn đến bất hoạt kháng thể chuột nhanh chóng hoặc ảnh hưởng đến dược động học của chúng, thúc đẩy quá trình loại bỏ huyết tương được tăng tốc [144,145]. Hiện tại không có mAb chuột nào được sử dụng trong thần kinh học.

3.2. Kháng thể khảm

Những hạn chế nghiêm trọng của kháng thể chuột đối với việc sử dụng lâm sàng của chúng, đòi hỏi phải phát triển các sản phẩm mới có thành phần của con người. Ban đầu, phần Fc của phân tử kháng thể, quyết định các chức năng của kháng thể, được trao đổi về mặt hóa học với phần không đổi của con người [146], tạo ra các kháng thể đơn dòng khảm.

mAbs khảm chứa 34% protein chuột trong vùng biến đổi của kháng thể, do đó dẫn đến tỷ lệ phản ứng HAMA thấp hơn so với mAbs ở chuột.

Hơn nữa, mAbs chimeric có nhiều đặc tính kháng nguyên, tăng độc tính tế bào và đặc tính dược động học và dược lực học có lợi (thời gian bán hủy dài hơn và tăng ái lực với kháng nguyên) [147]. Rituximab và Infliximab là các chimericmAbs duy nhất hiện đang được sử dụng trong thần kinh học (Bảng 1).

3.3. Kháng thể nhân bản

Những tiến bộ trong phương pháp sinh học phân tử đã dẫn đến sự phát triển của mAbs nhân bản, trong đó 90% là protein của con người và chỉ có 10% là protein của chuột. mAbs nhân bản thậm chí còn ít gây miễn dịch hơn so với mAbs tinh tinh.

Các kỹ thuật phân tử đã được sử dụng để loại bỏ thêm các vùng trong chuỗi globulin miễn dịch ở chuột không liên quan đến việc liên kết các kháng nguyên và thay thế chúng bằng các trình tự tương ứng của con người.

Các vùng xác định bổ sung (CDR) trong các vùng biến đổi của cả chuỗi nặng và chuỗi nhẹ đều có tầm quan trọng lớn đối với tính đặc hiệu liên kết của kháng thể.

Các đoạn DNA tương ứng với CDR được ghép vào khung gen globulin miễn dịch ở người bằng phương pháp phân tử [5]. Hơn nữa, việc thay thế một số gốc axit amin trong các vùng cố định bằng axit amin tương ứng của kháng thể đơn dòng “cha mẹ” của chuột tỏ ra có lợi [148].

Các kháng thể được nhân bản hóa vẫn giữ được tính đặc hiệu và ái lực gắn kết của mAbs ở chuột "cha mẹ" trong khi ít gây miễn dịch hơn và có được các chức năng sinh học được lựa chọn [149]. Phần lớn mAbs được sử dụng hoặc phát triển cho các chỉ định về thần kinh là mAbs được nhân bản hóa (Bảng 1 và 2).

3.4. Kháng thể đơn dòng hoàn toàn của con người

Các tế bào lympho máu ngoại vi hoặc các tế bào đơn lẻ có nguồn gốc từ những người hiến tặng chưa được tiêm chủng và chưa được miễn dịch đã được sử dụng để phân lập các gen globulin miễn dịch và chuẩn bị các thư viện plasmid với các cDNA của chuỗi nặng và chuỗi nhẹ.

Các thư viện tổ hợp được sử dụng để truyền vi khuẩn, sau đó được gieo vào các khuẩn lạc agarmedium được bổ sung thuốc thích hợp tạo ra kháng thể hoạt động, sau đó được phát hiện và phân lập [150].

Công nghệ hiển thị phage và chuột biến đổi gen đã giúp con người có thể sản xuất 100% mAbsable [6]. Việc loại bỏ hoàn toàn các thành phần của chuột dẫn đến việc sản xuất mAbs hầu như ít gây miễn dịch hơn và trong nhiều trường hợp đã cải thiện đặc tính dược động học của chúng, làm chậm quá trình đào thải khỏi huyết tương [147].

Erenumab và ofatumumab hoàn toàn là cácmAbs của con người hiện được chỉ định để điều trị dự phòng chứng đau nửa đầu và bệnh đa xơ cứng (Bảng 1). Các thành phần con người và chuột của chuột, chimeric, humanized và humanmAbs được trình bày dưới dạng sơ đồ trong Hình 1.

4. Cơ chế tác dụng

Mab có thể hoạt động thông qua một số cơ chế trực tiếp và gián tiếp và một số MAb có nhiều cơ chế hoạt động trên mục tiêu [15

4.1. Cơ chế trực tiếp

Các hành động trực tiếp bao gồm sự đối kháng của phối tử hoặc thụ thể hòa tan, phong tỏa tương tác tế bào-tế bào, chủ vận trên thụ thể bề mặt kích hoạt các đường truyền tín hiệu nhất định trong tế bào đích hoặc gây chết tế bào [152,153].

Dạng hoạt động đơn giản nhất của kháng thể xảy ra khi kháng thể liên kết với phối tử hòa tan, phối tử liên kết với tế bào hoặc thụ thể tế bào và ngăn chặn sự liên kết của phối tử với thụ thể, do đó làm gián đoạn quá trình truyền tín hiệu xuôi dòng qua trung gian tương tác thụ thể-phối tử đó.

Ví dụ về hoạt động này là liên kết offremanezumab, galcanezumab và eptinezumab với peptide liên quan đến gen calcitonin (CGRP) ngăn không cho nó truyền tín hiệu qua các thụ thể CGRP và Amylin-1 [154,155]. Một cách tiếp cận khác là liên kết với một thụ thể tế bào theo cách không chủ nghĩa chủ vận để ngăn chặn liên kết phối tử và kích hoạt các đường truyền tín hiệu xuôi dòng như trong trường hợp của erenumab, là một mAb thụ thể kháng CGRP [155].

Cuối cùng, sự tương tác giữa tế bào-tế bào giữa phối tử gắn với tế bào và thụ thể gắn với tế bào trên một tế bào khác có thể bị chặn bởi mAbs, như trong trường hợp natalizumab ngăn chặn sự di chuyển xuyên nội mô tế bào lympho bằng cách liên kết với VLA tế bào lympho-4 (CD49d) và ngăn chặn sự liên kết của nó với phân tử kết dính tế bào mạch máu nội mô (VCAM) [55].

mAbs chủ vận bắt chước hoạt động của phối tử bình thường [151,156]. Hoạt động của chất chủ vận có thể xảy ra khi kháng thể liên kết với thụ thể theo cách bắt chước sự liên kết của phối tử tự nhiên, dẫn đến tín hiệu xuôi dòng qua trung gian kháng thể [156].

Ngoài ra, mAbs tác động hoạt động chủ vận lên các thụ thể chẳng hạn như các thụ thể phối tử gây chết tế bào liên quan đến yếu tố hoại tử khối u (TRAIL) bắt đầu quá trình chết tế bào được lập trình [157].

For more information:1950477648nn@gmail.com