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fc融合蛋白的研究进展 抗炎药物是目前药物研发的重点和热点。通常，它们可以快速获得产品许可证，创造出巨大的商业成功。进入21世纪以来, 美国FDA和欧洲药物管理局 (European Medicines Agency, EMA) 总共批准了约20种抗体类药物。借助传统抗体的成功平台, 一种基于抗体结构, 将蛋白或多肽与免疫球蛋白Fc片段相融合的新功能重组蛋白也获得了一定的发展。 Fc融合蛋白是指利用基因工程等技术将某种具有生物学活性的功能蛋白分子与Fc片段融合而产生的新型蛋白, 功能蛋白可以是能结合内源性受体 (或配体) 的可溶性配体 (或受体) 分子或其他需要延长半衰期的活性物质 (如细胞因子) 。该类融合蛋白不仅保留了功能蛋白分子的生物学活性, 并且还具有一些抗体的性质, 如长效半衰期。例如, 普通重组IL-2体内半衰期仅为6.9 min, 而重组IL-2/Fc融合蛋白体内循环半衰期则延长了近700倍。 1 非溶细胞性融合蛋白的作用机制 根据是否需要发挥Fc段结合FcγR来介导抗体依赖细胞介导的细胞毒性 (antibody-dependent cellmediated cytotoxicity, ADCC) 或结合补体C1q来介导补体依赖的细胞毒性 (complement-dependent cytotoxicity, CDC) 等的生物学活性, 可将Fc融合蛋白分为溶细胞性 (cyto-lytic) 和非溶细胞性 (non-lytic) 。前者由功能性蛋白与天然或活性提高的Fc片段融合而成, 不仅具有功能蛋白的生物学活性和长效血浆半衰期, 并且保留了Fc段介导ADCC及CDC效应的能力, 可以靶向杀伤功能蛋白受体阳性细胞。在抗体应用领域, 尤其是具有抗肿瘤活性的抗体, 通过优化Fc段氨基酸组成或糖基化模式等, 从而加强由其介导的ADCC、CDC等细胞毒活性的研究已经成为一个热点。 非溶细胞性融合蛋白由功能性蛋白与活性降低的Fc片段融合, 通过对Fc片段上补体受体结合域或糖基化模式的突变改造, 调节Fc与相关受体的结合亲和力, 降低或消除ADCC和CDC效应, 只保留功能蛋白的生物学活性和Fc段长效体内半衰期, 而不产生细胞毒性。例如, 研究者利用Ig D和Ig G4组成的杂合Fc (hybrid Fc, hy Fc) 与促红细胞生成素 (erythropoietin, EPO) 融合, 构建不能结合FcγR I和C1q, 无细胞毒性的长效EPO-hy Fc分子, 其半衰期达到了重组人EPO——阿法达贝泊汀 (darbepoetin alfa) 的2倍。Vafa等通过氨基酸替换, 微调蛋白三级结构, 破坏结合FcγR和补体的活性, 构建能够完全消除免疫效应功能, 但能够正常结合新生儿Fc受体 (neonatal Fc receptor, Fc Rn) , 保持比Ig G2更长循环血浆半衰期的Ig G2-Fc突变体。Hristodorov等通过比较6种去糖基化的h Ig G单抗和它们的糖基化物的理化性质和抗原结合力等, 发现去糖基化的Ig G1单抗具有与糖基化物相似的功能, 并且由于前者引发免疫效应的能力降低, 从而更适用于作为治疗慢性疾病药物的融合伴侣。 2 影响因素：fli质子的物理性质和生物学活性 Fc融合蛋白的2个组成部分, 通常具有相对独立的结构域和功能, 能够从不同的角度影响该类分子的理化性质和生物学活性。 2.1 fc融合蛋白的生物学功能 Fc融合蛋白的重要特点是包含Fc片段, 同时, 这也是影响其理化性质和生物学活性的关键因素。 抗体类药物往往具有较长的血浆半衰期, 人体内源性免疫球蛋白在Fc Rn的保护下, 血浆半衰期能达到19d。Fc融合蛋白含有的Fc片段也能够通过类似的原理延长其半衰期, 即Fc片段通过CH2-CH3与Fc Rn结合并呈p H依赖性:在p H 7.4的生理条件下, Fc Rn与Fc不结合;在细胞内涵体p H 6.0~6.5的酸性条件下, 两者结合, 从而避免融合分子在细胞内被溶酶体等快速降解。同时, 融合Fc片段能够增大分子体积, 降低肾清除率。当然, 还可以通过基因工程手段对Fc段的氨基酸序列进行突变, 获得半衰期更长的突变型融合蛋白。如阿斯利康的Motavizumab-YTE突变体的Fc段包含了3个突变:“YTE”, 即252、254和256位的蛋氨酸 (Met, M) 、丝氨酸 (Ser, S) 和苏氨酸 (Thr, T) 分别被酪氨酸 (Tyr, Y) 、T和谷氨酸 (Glu, E) 替换, Ⅰ期临床研究证实本品在健康人体内的血浆半衰期达到100 d, 约为Motavizumab原型的2~4倍, 而清除率仅为原型的71%~86%。“YTE”这一突变技术将有望应用于其他抗体的优化