自1997年美国食品和药物管理局(FDA)批准第一款用于治疗癌症的靶向CD20单抗利妥昔单抗以来，在后续的二十多年中已有数十种单抗药物进入临床，用于治疗几种血液癌和实体瘤。单抗作为癌症治疗药物的成功之处在于它们能够诱导针对特定靶点的各种细胞毒机制，包括抗体依赖的细胞毒作用(ADCC)、抗体依赖的细胞吞噬作用(ADCP)和补体依赖的细胞毒作用(CDC)，而这些机制都是通过单抗片段结晶区(Fc)所介导。

抗体药物可通过直接作用和间接作用两种机制诱导抗肿瘤作用：

1. 直接中和或激活靶标抗原：抗体Fab 段可以识别肿瘤细胞或肿瘤微环境（TME）中非肿瘤细胞中的游离分子或细胞表面受体，诱导靶标发生构象变化、影响空间位阻或促进细胞表面受体的内化和下调，从而调节或消除其下游的信号传导。

2. 与效应细胞结合后引起的细胞杀伤作用：通常由抗体Fc段决定，包括中性粒细胞和自然杀伤(NK)细胞诱导的抗体依赖性细胞介导的细胞毒性作用（ADCC）、巨噬细胞诱导段抗体依赖性细胞介导的吞噬作用（ADCP）、补体依赖的细胞毒性作用（CDC）。

Fc工程化改造重点：ADCC / ADCP

随着抗体药先进的设计技术不断发展，如人类抗体基因表达文库和转基因动物的出现，使人源化（移植到人类抗体中小鼠抗体的高变区）单抗和完全人类单抗成为可能。为了将单抗成功应用于临床，通常需要通过额外的工程化改造提高抗体亲和力，限制抗体任何生物物理负担并增加其半衰期。抗体工程是对抗体片段结晶区(Fc)进行修饰，以增加Fc尾部介导的效应功能，从而更有效地诱导细胞毒作用的产生。

抗体结构与各段功能

在四种免疫球蛋白亚型中，IgG1和IgG3诱导的Fc效应功能最强。然而，由于IgG1的半衰期最长，而且比IgG3更稳定，所以大多数具有Fc介导功能的治疗性抗体都是IgG1同型。IgG1诱导的ADCC和ADCP反应通过与表达于单核细胞、嗜酸性粒细胞及NK细胞等先天效应细胞表面的Fcγ受体 (FcγR) 结合介导。FcγR家族由激活性FcγRI (CD64)、FcγRIIa (CD32a)、FcγRIIIa (CD16a)和FcγRIIIb (CD16b)和抑制性FcγRIIb (CD32b)组成。

● ADCC：NK细胞被认为是最有效的ADCC诱导剂。抗体药物的Fc段可以通过与NK细胞上表达的FcγRIIIa (CD16a)相互作用，诱导基于免疫受体酪氨酸的激活基序 (ITAM) 磷酸化，进而激活下游信号通路，从而杀伤靶细胞；

● ADCP：与ADCC不同，ADCP可以被巨噬细胞、中性粒细胞、吞噬性单核细胞等共同表达的各种活化的FcγR诱导，包括 FcγRI (CD64)、FcγRIIIa (CD16a)、FcγRIIa (CD32A) 和 FcγRIIIb (CD16b)，并且可能被 FcγRIIb (CD32b) 抑制。激活和抑制信号的平衡决定了 ADCP 的诱导。

FcγR具有高度多态性，这种多态性会影响FcγR对IgG分子的亲和力。目前已知在FcγRIIa(CD32A) 的第131位氨基酸的C>T取代导致H131变体可以与IgG2以高亲和力结合，而R131几乎不与IgG2结合。对于FcγRIIIa (CD16a)，第158位氨基酸T>G取代的发生则导致V158相比于F158 与IgG1和IgG3具有更强的亲和力。目前，FcγRIIa (131H/R) 和 FcγRIIIa (158F/V) 的多态性已被证实与包括利妥昔单抗、曲妥珠单抗和西妥昔单抗在内的几种单克隆抗体的临床反应有关。在抗体药物开发过程中，为保证药物安全性及有效性，治疗性抗体药物需要通过一系列体外试验进行关键质量属性表征（CQA），包括需候选抗体与靶标结合的强度及抗体引起的ADCC及ADCP功能活性等，为临床试验的开展提供重要依据。

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ADCC/ADCP功能验证系列细胞株通过基因工程改造，在Jurkat细胞内转入一个受NFAT信号调控驱动的Luciferase报告基因，同时使其在细胞膜表面表达一种FcγR。当将该细胞与靶细胞和相关抗体共培养时，抗体同时结合靶细胞抗原和该细胞表面Fcγ受体，导致受体聚集、细胞内信号传导和NFAT介导的Luciferase 报告基因表达与发光。

 ADCC/ADCP功能验证细胞株原理图

 

★ FcγR家族全覆盖，FcγRIIa (131H/R) 、FcγRIIIa (158F/V)不同基因型可供选择；

★ 选用Jurkat细胞构建，模拟真实免疫细胞状态；

★ 采用萤光素酶(Luc)报告基因系统，反应信号强，检测窗口大，灵敏度高；

★ 经代次稳定性验证，可稳定传代>20代，利于方法学验证；

★ 经商业化抗体验证，应用场景明确；

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● ADCC / ADCP功能验证细胞株产品列表，点击列表即可查看产品详情

ADCC / ADCP功能验证细胞株产品列表

 

● ACDD / ADCP细胞株表达验证-FACS

Expression analysis of human CD16a (158F) on Human CD16a (158F) (Luc) Jurkat Reporter Cell by FACS. 

Human CD16a (158F) (Luc) Jurkat Reporter Cell (Cat. No. SCJUR-STF068) or negative control cell were stained with PE-labeled Anti-Human CD16a antibody.

● ADCC / ADCP激活剂筛选应用案例-RLU

ADCC response to anti-human CD20 antibody (RLU).
Anti-human CD20 antibody-induced ADCC activity was evaluated using Human CD16a (158V) (Luc) Jurkat Reporter Cell (Cat. No. SCJUR-STF067) in the presence of Raji cells that express CD20 endogenously. The EC50 of anti-human CD20 antibody was approximately 0.0028 μg/mL.

● ADCC / ADCP激活剂筛选应用案例-FOLD

ADCP response to anti-human CD20 antibody (Fold).
Anti-human CD20 antibody-induced ADCC activity was evaluated using Human CD16a (158V) (Luc) Jurkat Reporter Cell (Cat. No. SCJUR-STF067) in the presence of Raji cells that express CD20 endogenously. The EC50 of anti-human CD20 antibody was approximately 0.0028 μg/mL.

● ACDD / ADCP细胞株次代稳定性验证

Passage stability analysis by Signaling Bioassay.
The continuously growing Human CD64 (Luc) Jurkat Reporter Cell (Cat. No. SCJUR-STF072) was stimulated with serial dilutions of anti-human CD20 antibody in the presence of Raji cells that express CD20 endogenously. Anti-human CD20 antibody stimulated response demonstrates passage stabilization (fold induction and EC50) across passage 7-32.

  

ACROBiosystems百普赛斯全面助力抗体药物研发，在原有的靶点蛋白业务基础上推出了以：ADCC及ADCP功能验证用报告基因细胞系、靶点及通路研究、Cross-linking药物评价、免疫检查点药物研究为分类的四大主线产品，为您提供更加全面的抗体药质量表征解决方案！

 

 

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参考资料：

1. van der Horst HJ, Nijhof IS, Mutis T, Chamuleau MED. Fc-Engineered Antibodies with Enhanced Fc-Effector Function for the Treatment of B-Cell Malignancies. Cancers (Basel). 2020 Oct 19;12(10):3041. doi: 10.3390/cancers12103041. PMID: 33086644; PMCID: PMC7603375.

 

 

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