單克隆抗體藥物是生物制藥的一個重要分支，因其高靶向性和特異性而受到廣泛關注。隨著單克隆抗體技術的不斷發展，抗體藥物在疾病的預防、診斷和治療中發揮著舉足輕重的作用。

抗體藥物作為合成蛋白的天然特性，在生產、儲存和體內使用過程中容易受到體外和體內復雜環境的物理和化學影響。并發生多種理化性質的變化，導致免疫原性增加、半衰期縮短，甚至失效。

因此，如何提高抗體藥物的穩定性、降低免疫原性、延長半衰期、提高其體內生物利用度是抗體藥物應用中急需解決的關鍵問題。

1.抗體分子結構及穩定性研究意義

抗體是指機體產生的、能與抗原特異性結合的免疫球蛋白。抗體由 B 淋巴細胞轉化的漿細胞分泌和產生。每個B淋巴細胞系只能產生一種針對特定抗原決定簇的特異性抗體。這種由單一細胞系產生的抗體稱為單克隆抗體（mAb）。

常規單克隆抗體分子由兩條重鏈（HC）和兩條輕鏈（LC）通過鏈間二硫鍵連接形成“Y"形結構，可分為三個功能部分：兩個抗原結合片段(Fab) 和晶體區域 (Fc)。兩個Fab通過鉸鏈區與Fc連接，構象變化比Fc更加靈活。 Fab 的 Fv 區由重鏈和輕鏈的一對可變區（VH 和 VL）組成。通常，Fv區經過糖基化修飾，這決定了抗體如何與適應性免疫和體液免疫系統中的其他成分相互作用。

研究發現，某些單克隆抗體藥物雖然在體外實驗中表現出良好的藥物活性，但進入臨床試驗階段時會遇到體內活性降低的問題。因此，在藥物研發初期必須考慮藥效學問題。

目前提高蛋白質熱穩定性的方法主要有非共價修飾、化學修飾、添加蛋白質穩定劑、蛋白質工程等。在液態時，通過礦化技術直接在蛋白質表面形成磷酸鈣礦化殼，提高蛋白質穩定性。

可見，在保證抗體的親和力和表達量不受到太大影響的同時，大程度地提高其穩定性對于抗體藥物的研發具有重要的現實意義。

2.抗體穩定性評估方法

生物技術產品的穩定性評估通常包括生物活性分析、分子結構和純度分析（包括降解產物的定量檢測）以及相關參數（如外觀、pH值等）的監測。

結合以上數據評價樣品的熱穩定性、聚集性和分子間力的大小。

在熱穩定性的評價和分析中，差示掃描量熱法（DSC）是目前常用的測量蛋白質熱穩定性的方法，該方法不僅可以獲得熔化溫度，還可以獲得與熔化相關的焓、熵和自由能。

此外，在蛋白質溶解度預測方面，研究人員相繼提出了交叉作用色譜（CIC）、親和捕獲自相互作用-納米粒子光譜（AC-SINS）或克隆自相互作用-生物層干擾（CSI）-BLI）等技術也取得了一定的進展。

這些方法評估低蛋白質濃度下單克隆抗體交叉或自身相互作用的可能性，以預測高濃度下單克隆抗體的特性。

隨著計算機輔助設計在生物大分子開發中的應用，對于晶體結構不確定的分子，可以利用大量的建模和仿真軟件來預測抗體-抗原復合物的三維結構。不同的力場也可用于分子動力學 (MD) 模擬 3，以獲得有關結合相互作用、穩定性的更詳細信息，并更輕松地計算非共價鍵能（疏水、靜電、非極性和結合能） 。

3.穩定性修改方案

3.1 抗體分子結構的修飾

基于抗體分子化學修飾位點的結構修飾一直是穩定性優化的重要方向。其中，抗體CDR區的脫酰胺基可能會導致抗原結合功能的喪失。

研究已逐漸闡明脫酰胺和化學修飾的機理及其作用。而且研究證實Gln的脫酰胺速率比Asn慢很多。因此，去除脫酰胺位點或通過將Asn突變為Gln來降低脫酰胺作用的概率被視為解決方案4。

3.2 生產工藝優化

研究指出，抗體在過酸或過堿條件下會以不同方式降解。在用于靜脈注射的pH 6.8的免疫球蛋白（IGIV）制劑中，可以通過添加麥芽糖穩定劑來改善這種由pH引起的不穩定性。

表面活性劑通常添加到單克隆抗體藥物制劑中，以減少疏水區域的暴露，或通過競爭吸附位點來減少蛋白質相互作用和界面誘導的聚集。其中，常用的非離子表面活性劑有聚山梨酯20和聚山梨酯80 7。

此外，某些氨基酸經常被用作賦形劑以防止聚集。常用的精氨酸（Arg）可以增加蛋白質的溶解度并保護它們免受光和高溫引起的聚集。

改進抗體藥品的儲存或包裝通常更經濟。迄今為止，防止蛋白質與容器表面相互作用的方法是對表面進行涂層，即表面鈍化。

涂層大致可分為兩類：單層涂層（較常用）和多層涂層（可控性較差）。更常用的涂層聚合物包括乙二醇或環氧乙烷11。此外，使用極性或中性電荷的聚合物涂層也能夠減少蛋白質吸附12。

4。結論

治療性單克隆抗體藥物是目前生物醫藥領域的研發熱點，在此基礎上，單鏈抗體（SCFV）、單域抗體、抗體藥物偶聯物（ADC）等藥物應用于多種器官系統疾病相繼獲批上市。

如何在不改變藥物靶向性、平衡效應和免疫原性的情況下提高藥物的穩定性是一個至關重要的問題。并盡可能延長藥物半衰期，維持有效血藥濃度。抗體穩定性受環境、配方、自身結構、生產操作等多種因素影響，有效評價抗體穩定性是個體化改造的前提。

穩定性評價不應僅根據降解產物的有無或穩定分子的濃度來定義，而應包括以下三個方面：物理穩定性研究的評價應涵蓋聚集體和碎片的數量以及結構；化學穩定性研究應關注蛋白質降解；生物穩定性研究應確保單克隆抗體對靶標的活性與其物理和化學穩定性一致。

深入探討影響抗體穩定性的因素和評價方法，將有助于抗體藥物的合理優化和新藥的研發。