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            重組蛋白——Fc融合蛋白

            閱讀:3268      發(fā)布時(shí)間:2021-10-21
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            什么是Fc融合蛋白?
            Fc融合蛋白是一種新型的重組蛋白,是利用基因工程技術(shù)把免疫球蛋白的Fc段結(jié)合到某種具有生物學(xué)活性的功能蛋白分子上形成的,為原來的功能蛋白附加了抗體的性質(zhì)。

             

            Fc融合蛋白的優(yōu)點(diǎn)

            長效性
            這類蛋白制成的藥物在血漿內(nèi)有比較長的半衰期,F(xiàn)c 片段通過 CH2-CH3 與 FcRn 結(jié)合并呈 pH 依賴性:在 pH 7.4 的生理?xiàng)l件下,F(xiàn)cRn 與Fc 不結(jié)合;在細(xì)胞內(nèi)涵體 pH 6.0~6.5 的酸性條件下,兩者結(jié)合,從而避免融合分子在細(xì)胞內(nèi)被溶酶體等快速降解。

            穩(wěn)定性

            Fc融合蛋白可以通過 Fc 鉸鏈區(qū)的二硫鍵連接形成穩(wěn)定的二聚體,進(jìn)一步通過對二硫鍵的基因工程改造和修飾,還可以使 Fc 融合蛋白聚集成六聚體復(fù)合物。Fc 區(qū)域可以獨(dú)立折疊,保證伴侶分子體內(nèi)外的穩(wěn)定性。
            簡化純化流程
            以Protein A 親和柱為例,它對于IgG的Fc段具有特異性的親和作用,而對于其他雜蛋白沒有或者只有很弱的結(jié)合,因此當(dāng)重組蛋白應(yīng)用基因工程技術(shù)與IgG的Fc段進(jìn)行融合以后也可以被親和柱吸附,簡化了 Fc 融合蛋白的純化步驟。


            Fc融合蛋白的應(yīng)用


            藥物領(lǐng)域
            傳統(tǒng)的蛋白類藥物因其在血漿內(nèi)半衰期短,為了達(dá)到治療效果需要長期大劑量給藥,帶來嚴(yán)重的副作用,而Fc融合蛋白大幅度延長藥物的半衰期,并且經(jīng)過改造還能進(jìn)一步延長,如阿斯利康的 Motavizumab-YTE 突變體的 Fc 段包含了3個(gè)突變:“YTE",即 252、254 和 256 位的蛋氨酸、絲氨酸和蘇氨酸分別被酪氨酸、T 和谷氨酸替換,Ⅰ期臨床研究證實(shí)本品在健康人體內(nèi)的血漿半衰期達(dá)到100d,約為 Motavizumab 原型的 2~4 倍,而清除率僅為原型的 71%~86%。
            截止2019年,由FDA批準(zhǔn)上市的Fc融合蛋白類藥物主要有7種,均由重組內(nèi)源性多肽或其突變體與Fc片段融合而成,大多數(shù)涉及自身免疫性疾病的治療;在表達(dá)方式上,除了個(gè)別用大腸桿菌,其他均由哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)。


            FDA批準(zhǔn)的Fc融合蛋白類藥物

             

            貨號(hào)類型適應(yīng)癥半衰期
            EyleaVEGF受體胞外區(qū)-Fc融合蛋白濕性老年黃斑變性5~6
            NulojixCTLA-1胞外區(qū)-Fc融合蛋白器官排斥反應(yīng)9
            ArcalystIL-1R及輔助蛋白-Fc融合蛋白Cryopyin蛋白-周期性綜合征8.6
            Nplate促血小板生成素受體-Fc融合蛋白慢性免疫性血小板減少性紫癜
            3.5
            Orencia
            CTLA-4胞外區(qū)-Fc融合蛋白
            類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎
            16
            Amevive
            LFA-3胞外區(qū)-Fc融合蛋白
            慢性斑塊型銀屑病
            11~12
            Enbrel
            TNFR胞外區(qū)-Fc融合蛋白
            類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎,銀屑病關(guān)節(jié)炎
            3~5.5
             
            疫苗領(lǐng)域
            Fc融合蛋白的功能蛋白部分可以是細(xì)胞因子、毒素、受體、酶、抗原肽等,因此我們可以通過一系列方法得到相應(yīng)的抗原以后加上Fc段作為抗原的運(yùn)載工具,靶向結(jié)合上APC(表面能表達(dá)FcR),縮短抗原在血漿中的游離時(shí)間,減少蛋白酶對抗原的降解,提高抗原半衰期,從而加強(qiáng)抗原的呈遞。隨著細(xì)胞內(nèi)能夠結(jié)合Fc并影響免疫反應(yīng)的受體蛋白不斷被發(fā)現(xiàn),F(xiàn)c融合蛋白類疫苗能結(jié)合的受體將不僅僅局限于APC,應(yīng)用前景也將大大擴(kuò)展。
            其他應(yīng)用 Fc融合蛋白穩(wěn)定性相較于單一的功能蛋白更好,并且可以通過Fc與protein A/G的結(jié)合作用,將Fc融合蛋白綁定在連有protein A/G的固相載體上,構(gòu)建蛋白微陣列或微球,從而捕獲復(fù)雜組分(血液、組織液、細(xì)胞裂解液等等)中能與之特異性結(jié)合的待測蛋白,以探索蛋白之間的相互作用。

            結(jié)語: Fc融合蛋白作為一個(gè)新型重組蛋白,憑借其*的結(jié)構(gòu)和活性特點(diǎn),在臨床和非臨床領(lǐng)域都將有著廣泛的應(yīng)用前景。

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