2024/11/4 15:54:00

抗体是一种由浆细胞(效应 B 细胞)分泌的Y 形蛋白质,主要功能是识别并结合抗原,在免疫系统中发挥着关键作用。

一、分子量对抗体药代动力学的影响

分子量对抗体的药代动力学特性有显著影响,这包括其在体内的吸收、分布、清除等方面的特性。

1.吸收和分布:一般来说,分子量越小的抗体片段(如Fab,分子量约为50 kDa),越容易穿透组织,进入目标部位。例如,单链抗体(scFv),其分子量仅为完整抗体分子量的约 1/6,能够快速地在肿瘤组织等部位渗透,这对于疾病的诊断和治疗中药物的递送有很大优势。相比之下,完整的IgG(分子量约为150 kDa)由于体积较大,其组织渗透能力较差,特别是在治疗实体肿瘤时,大分子抗体可能会面临渗透不足的问题。

2.清除率:分子量对抗体的清除率也有直接影响。IgG由于其较大的分子量和与新生Fc受体(FcRn)的结合,能够在体内维持较长的时间。相反,小分子抗体如Fab片段,由于缺乏Fc部分与FcRn的结合,其在体内的半衰期较短,需要更频繁的给药。

 

二、分子量对抗体生物学功能的影响

除了药代动力学,分子量也直接影响抗体的生物学功能。

1.抗原识别:大分子抗体如IgM(分子量约为970 kDa),通常具有更高的初始亲和力,但由于其体积较大,可能在某些情况下不如IgG灵活,无法进入狭窄的通道或隐蔽的抗原位点。另一方面,小分子抗体片段(如Fab)因其体积小,可以结合一些空间受限的抗原表位。例如,一些经过基因工程改造的抗体,通过增加抗原结合片段(Fab)的数量来增大分子量,从而提高了对低表达抗原的结合能力。

2.稳定性:分子量较大的抗体往往具有较高的结构稳定性和耐酶解能力,使其在恶劣环境下保持活性。完整的抗体结构可以通过链间和链内的多种相互作用来维持其正确的折叠状态,使其在不同的环境条件下(如温度、pH 变化等)仍能保持活性。例如,IgG 在相对较宽的 pH 范围(4 - 9)内能够保持稳定的结构和功能。

不过,分子量过大也可能带来一些不利因素。例如,一些超大分子量的抗体类似物可能由于分子间相互作用过强而产生聚集现象,这会降低其稳定性和活性。而小分子抗体片段在生产和储存过程中更为方便,成本较低,并且在某些应用场景中(如体内快速递送),其灵活性和经济性更具优势。

3.渗透能力:研究表明,Fab和F(ab')2片段(约为50 kDa和100 kDa)显示出比完整IgG(约150KDa)更快的组织渗透速度,但在持续时间和整体浓度上,IgG在肿瘤中的累积更高。像 IgM (970 kDa)这种分子量较大的抗体,主要存在于血液中,发挥着早期免疫防御等作用,它不容易穿过血管壁进入组织,更倾向于在血液等循环系统中发挥其功能,如凝集抗原等。

 

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