一文解讀CDC效應

藥物的作用機理一般就是自身發揮作用，或以自身做為媒介，引導其它的起作用，現在的抗體藥物也無出其右。當然，由于現在的抗體改造方法的不斷出現，很多抗體將這兩者綜合起來。前者常見的有：

1. 中和/阻斷: 占據位點，不讓它和別的分子結合。最常見的check point藥物就屬于這類。

2. 信號傳遞/程序性死亡: 激活受體分子，引起下游信號傳導；或引起抗原交聯，或激活死亡受體，從而最終導致細胞自殺。

針對后者，常見的如下：

1. ADC: 抗體分子身上綁著“炸彈”（放射性同位素）或“匕首”（化療藥），識別并結合到腫瘤細胞表面的抗原后，會進入到細胞內部，繼而釋放武器，殺死腫瘤細胞

2. ADCP: 抗體分子結合細胞表面的抗原后，通過其Fc部分把巨噬細胞招來，巨噬細胞再把腫瘤細胞或病菌細胞吞噬。

3. ADCC: 抗體分子結合細胞表面的抗原后，通過其Fc部分招來NK細胞，NK細胞再對腫瘤細胞或病菌細胞痛下殺手。

這次我們來看下CDC這塊。

依賴補體的殺傷(CDC)作用機制

補體的活化主要有三類機理，分別是旁路途徑，甘露糖結合凝集素途徑和經典途徑，如下圖所示。抗體藥物研發比較關注的自然是抗體依賴的經典途徑。其主要機制是抗體IgG和IgM的恒定區發揮作用，當其結合于靶細胞表面時，經典的補體途徑激活，從而誘導靶細胞表明形成膜攻擊復合物(MAC)--“孔洞”，最終使其裂解死亡。

在設計單抗藥時，我們往往選擇在腫瘤細胞、病菌細胞或病原入侵細胞的表面上過量表達、而在正常細胞中幾乎不表達的抗原作為靶點。當IgG抗體的Fab部分結合到這些抗原后，如果滿足了一定的條件，這些IgG分子的Fc區域會相互作用、聯結。當六個結合了抗原的IgG分子在細胞表面聯結成一個環形的六聚體后，這種美麗的“雪花”就成為該細胞的死亡之戳。IgG的Fc上暴露出能結合C1q的位點。C1q是補體系統的第一個蛋白成員，它有六只長臂(gC1q)，分別抓住六個Fc區，并同時攜帶著一對C1r和一對C1s蛋白酶（C1r2s2）。C1r和C1s開始引發一系列級聯反應，其涉及的補體家族成員包括C4,C2,C3,C5,C6,C7,C8和C9。C5b、C6-C9再組裝成膜攻擊復合體（MAC）。最后MAC會在細胞膜上鑿孔，引起細胞裂解。

影響CDC作用因素

清楚地知道影響CDC作用的因素，能夠使我們更好的開發實驗，目前明確知道以下五點:

抗體亞型。通常來說，IgG3的CDC作用最大，其次是IgG1，IgG2和IgG4極其微弱。利用基因工程在抗體鉸鏈區或恒定區CH2進行氨基酸替換可以增強或減弱CDC作用。

靶細胞抗原的表達水平。過表達抗原的細胞系需要表達足夠的抗原來結合抗體和激活補體。抗原表達不足，不能完全激活補體。

靶細胞表面表達其他蛋白。在靶細胞表面表達諸如CD46、CD55和CD59膜蛋白會抑制或減弱CDC作用。補體的激活是級聯放大效應，靶細胞表達以上膜蛋白會在不同環節抑制補體的激活。
補體的來源：在血清中存在補體，加入實驗體系后能夠促進CDC作用。因此我們必須得清楚靶細胞是否與所選擇的動物種屬血清相匹配。一般來說，我們研究針對人的抗原生產抗體，得到的人鼠嵌合抗體、人源化抗體和全人源抗體均需是使用人的血清，兔的血清偶爾也會用到，但臨床有意義的數據需使用人的血清。鼠源血清對細胞有毒害且沒有CDC作用，因此體外功能實驗中很少會用到小鼠血清。

抗體抗原結合方位抗體與抗原的結合方位及相鄰抗體的排列方式會顯著影響CDC的作用，針對B細胞抗原CD20上市的抗體藥物有很多，但他們在CDC作用表現出極大的不同。部分抗體能激活補體，有很強的CDC作用;部分抗體不同激活補體。

檢測CDC作用的方法

CDCassay的過程較簡單，通常將靶細胞與待測抗體37°孵育，隨后加入人血清共同孵育1-24小時，即可檢測裂解的死細胞或活細胞。檢測的方法較多，如1)熒光染料標記   2)臺盼藍標記 3)LDH檢測 4)calcein-AM標記 5)Alamarblue和CellTiter-Blue標記 6)CCK-8 7)51Cr釋放實驗

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來自食蟹猴的未滅活血清可用于補體依賴性細胞毒性（CDC）測定。CDC 所需的組分蛋白存在于食蟹猴血清中，可用于表達靶抗原的人類靶細胞的CDC檢測。因此，人類治療性抗體可以招募食蟹猴補體蛋白，以促進靶細胞的溶解。

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