Fc融合蛋白的概念

又称抗体融合蛋白、Ig融合蛋白，是利用基因工程技术将具有活性功能的蛋白分子与抗体的Fc段融合所产生的新型功能蛋白。Fc融合蛋白不仅具备功能蛋白分子的全部生物学活性，同时具有抗体的一些功能，如延长体内应用半衰期。以IL-2为例，普通重组IL-2体内半衰期仅为6.9分钟，而重组IL-2/Fc融合蛋白的体内半衰期为其近700倍。（详见授权专利：201110025919.2）

Chimerigen一直致力于Fc融合蛋白产品的研发与推广，目前已有这类产品600多个，涵盖免疫学、干细胞、癌症、心血管、信号通路、表面标记等热点研究领域 。

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Fc融合蛋白—药物

目前FDA批准上市的Fc融合蛋白药物有6个，有多个Fc融合蛋白进入3期临床实验，更有大批的Fc融合蛋白在临床前研究的各个阶段。如果加上人源化抗体，全球Fc融合蛋白的销售额约占所有蛋白药物销售额的50%，统计数据指出2010年Fc融合蛋白药物的销售额为73亿美元。

Q1：为什么不直接用普通的重组蛋白药物做治疗，而转而开发Fc融合蛋白药物？

A 1：十分重要的一个原因就是普通的重组蛋白体内半衰期非常短，往往还未达到疗效即被清除，必须频繁给药，这 大大增加了病人的痛苦和治疗成本，而Fc融合蛋白避免了这一问题。这也就是做动物实验时，为什么越来越多的研究者使用Fc融合蛋白代替普通的重组蛋白的原因。

Fc融合蛋白— 疫苗基因工程

疫苗因安全性好、稳定性高得到了快速的发展，但由于仅表达一段表面蛋白，免疫效果往往很不好。表面蛋白与抗体Fc融合蛋白，因连接的Fc段促进体内含有Fc受体的细胞对抗原的递呈，这大大增强了免疫效果。如乙肝病毒大S表面抗原与Fc融合蛋白作为基因工程疫苗的应用。

Q2：为什么使用rhB7H4-mIgG2a Fc融合蛋白作为抗原免疫小鼠，能很方便的制备出人B7H4鼠单抗？

A2：一方面，来自小鼠的IgG2a对小鼠没有免疫原性，不会产生杂的抗体；另一方面，IgG2a促进Fc受体的细胞对抗原的递呈，增强了免疫效果；第三，哺乳动物细胞表达的Fc融合蛋白，其B7H4的功能、特别是空间结构好；此外，配合使用rhB7H4/hIgG1Fc融合蛋白作为一抗，双抗夹心法可以很方便地进行表达克隆的筛选。

溶细胞性Fc融合蛋白（Cyto-lytic）

功能性蛋白与天然的抗体Fc段融合，这类融合蛋白不仅具有功能蛋白的生物学活性和长效体内半衰期，同时可以介导ADCC及CDC效应，靶向杀伤功能蛋白受体阳性细胞。

Q3：为什么SCF-Fc融合蛋白可以诱导移植免疫耐受？

A3：器官移植的成功与否，一个非常关键的条件是供体的骨髓干细胞能长期存在于受体体内增殖和分化。通行的方法是通过放射性疗法先对受体骨髓干细胞做清除，以便供体骨髓干细胞介入。使用SCF-Fc融合蛋白，其SCF功能区可以靶向结合SCF的受体c-Kit, 而c-Kit是骨髓干细胞表面标记蛋白，即SCF-Fc融合蛋白可以靶向识别受体骨髓干细胞，同时由于SCF-Fc融合蛋白可以介导ADCC、CDC效应，所以能靶向杀伤清除受体骨髓干细胞，诱导移植免疫耐受。（详见专利：201210094390.4）

非溶细胞性Fc融合蛋白（Non-lytic） 

功能性蛋白与突变的抗体Fc段融合，通过对抗体Fc上的补体和受体结合域的突变改造，这类融合蛋白不能介导ADCC和CDC效应，所以它们仅具有功能蛋白的生物学活性和长效体内半衰期，而不能杀伤靶细胞。

Q4 ：何时应使用非溶细胞性Fc融合蛋(Non-lytic)？

A4 ：简单说，当不希望对效应细胞产生ADCC 和CDC杀伤 作用时应使用非溶细胞性Fc融合蛋白。例如，细胞因子通过与其靶细胞表面受体结合来介导相关生化反应，此时我们不希望对受体细胞产生杀伤，则应选择非溶细胞性融合蛋白。

Q5：蛋白为什么要选择冻干的形式？如何溶解蛋白？

 A5：蛋白对热敏感，选择冻干的方式有利于产品的保存，同时，在产品运输过程中不会产生产品泄漏等问题。在溶解时用无菌水以及PBS均是很好的溶解方式，可根据自己的实验室配备进行选择。

Q6：Fc融合蛋白是抗体还是重组蛋白？Fc融合蛋白的应用？

 A6：Fc融合蛋白是细胞因子与抗体Fc段融合在一起的新型重组蛋白，与普通的重组蛋白的区别是：Fc融合蛋白更加长效，半衰期更加持久，减少重复给药的次数；目前，Fc融合蛋白在体内的主要应用是：作为细胞因子的拮抗剂、疫苗、抗原以及免疫等等；在体外主要应用于细胞分选、蛋白纯化、Ellisa单抗等。

参考文献 

[1] ministration of noncytolytic IL10/Fc in murine models of lipopolysaccharideinduced septic 

     shock and allogeneic islet transplantation: X.X.Zheng, et al. J. Immunol. 154, 5590 (1995)

Chimerigen Fc融合蛋白—SCI文章举例

[1]   IL-1 Promotes Antimicrobial Immunity in Macrophages by Regulating TNFR Signaling and Caspase-3 Activation.J Immunol. 2013 190:4196-4204

[2]   IL-15 Expression on RA Synovial Fibroblasts Promotes B Cell Survival. PLoS ONE. 2012 7(7): e40620.

[3]  Stimulation of the PD1/PDL1 Tcell coinhibitory pathway is effective in treatment of experimental autoimmune glomerulonephritis. Nephrol Dia Transplant. 2012 27: 1343–1350.

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[5]  TIM-4 is the ligand for TIM-1, and the TIM-1-TIM-4 interaction regulates T cell proliferation.Nature Immunology. 2005, 6 (5): 455-464.

[6]  Constitutive Activation of STAT5 Supersedesthe Requirement for Cytokine and TCR Engagement of CD4+ T Cells in Steady-State Homeostasis. J Immunol 2006; 177:2216-2223.

[7]  Ligation of B7-1/B7-2 by human CD4+ T cells triggers indoleamine 2, 3-dioxygenase activity in dendritic cells J Immunol 2004, 172:4100-4110

[8]  Addition of an IL15  mutant/FC  gamma2A antagonist  protein protects islet allografts from  rejection overriding costimulation blockade. Transplant Proc. 2002; 34:745.

[9] Cutting Edge: The Related Molecules CD28 and Inducible Costimulator Deliver Both Unique and Complementary Signals Required for Optimal T Cell Activation . J Immunol, 2001 vol. 166 no. 1 1-5