抗体结构与功能机制：从识别到效应的全流程解析（Fab区&Fc区）

抗体（免疫球蛋白，Ig）是现代生物药研发的核心工具分子。作为CRO服务提供商，AtaGenix深刻理解抗体的结构基础与功能机制对于开发高质量生物药物的重要性。抗体分子由两条重链和两条轻链组成，结构稳定，分子量约150 kDa，整体呈“Y”型构造。

从功能上来看，抗体可划分为两个主要区域：

• Fab区（Fragment antigen-binding）：用于特异性识别抗原；
• Fc区（Fragment crystallizable）：通过与免疫系统中的受体或补体作用，介导免疫效应。

Fab区由可变结构域和部分恒定结构域组成，决定抗体的特异性识别能力。Fc区由CH2和CH3恒定结构域组成，是抗体发挥免疫效应的关键接口。

Fab区机制：从靶点识别到功能干预

Fab区决定了抗体的特异性和作用方式，常见机制包括：

1. 中和游离靶点

如VEGF、TNF-α等游离因子在多种疾病中异常表达。抗体通过Fab区结合这些分子，阻断其与受体的结合，从而抑制异常信号通路，是抗炎和抗肿瘤药物的重要机制之一。

2. 靶向细胞表面抗原

针对膜蛋白靶点，Fab区可实现以下功能：

• 结合但不阻断信号：用于靶向标记或药物递送；
• 拮抗功能：阻断配体结合，抑制下游通路；
• 激动功能：模拟配体活性，激活细胞信号，适用于特定激活性策略。

AtaGenix在抗体人源化、亲和力成熟与活性筛选方面具备成熟平台，支持客户针对不同Fab作用机制开展高效开发。

Fc区机制：连接适应性与先天免疫的效应枢纽

Fc结构域是抗体连接免疫系统的核心桥梁，可通过与Fc受体或补体系统结合，引发以下三大经典效应机制：

Fig.1.Fc受体（FcRs）分类图示

1. 补体依赖的细胞毒作用（CDC）

抗体结合靶细胞后可激活补体级联反应，形成膜攻击复合物，穿孔裂解靶细胞。

2. 抗体依赖性细胞毒作用（ADCC）

抗体结合靶细胞后，通过FcγRIII招募NK细胞，释放穿孔素等杀伤物质清除靶细胞。

3. 抗体依赖性吞噬作用（ADCP）

巨噬细胞等吞噬细胞通过Fcγ受体识别包被靶点的IgG，完成吞噬与降解过程。

Fc结构调控与药效优化

Fc结构的亚型选择、糖基化修饰以及Fc工程均会显著影响抗体的体内药效。例如：

• IgG1 亚型适合用于诱导强ADCC/ADCP效应；
• Fc去岩藻糖修饰可增强NK细胞介导的杀伤能力；
• 与FcRn的亲和力决定抗体在体内的半衰期长短。

此外，FcγRI（CD64）作为高亲和力Fc受体，主要介导ADCP，常见于巨噬细胞等吞噬细胞表面；FcγRIIIa（CD16）是NK细胞上的主要ADCC介导受体；而Type II Fc受体如DC-SIGN，则主要参与抗原呈递和免疫调节，在疫苗与免疫治疗研究中具备重要价值。

AtaGenix具备完善的Fc结构设计与工程优化能力，支持客户实现免疫调节型抗体、长效抗体及新型多功能抗体的开发需求。

关于普健生物（武汉）科技有限公司

普健生物（武汉）科技有限公司由中法科学家于2011年联合创立，是ProteoGenix在中国的研发与生产基地。公司位于武汉国家生物产业基地，总面积达4700平方米，其中包括800平方米的GMP级别细胞房和一个100平方米的无菌、无内毒素纯化实验室，设备投入超过2000万元。

作为光谷抗体发现与筛选公共服务平台，普健生物依托国际化的技术实力，围绕重组蛋白、抗体、诊断原料、抗体药物发现等方向，构建了三大自主核心平台：

• 生命科学平台：具备哺乳动物细胞、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、酵母和昆虫细胞在内的五大蛋白表达系统，支持从分子构建到蛋白表达纯化、抗体重组表达及单克隆抗体制备的全流程服务；
• 诊断原料开发平台：拥有开放式全自动化学发光系统，可快速开发高性能诊断核心原料；
• 抗体药物发现平台：以Single B细胞技术、杂交瘤筛选与噬菌体展示为核心，已构建多个天然噬菌体抗体文库，支持多物种免疫与筛选服务。