抗体质量属性与功能的潜在关系
抗体的作用机制是通过与相应抗原的特异性结合从而直接发挥中和或阻断作用，或者通过Fc效应子发挥包括抗体依赖和补体依赖细胞毒作用等生物学功能。
图1 抗体结构图
哺乳动物 Ig 的重链一共有五种,分别用希腊字母α、δ、ε、γ和 μ 来命名,相对应组成的抗体就称为 IgA、IgD、IgE、IgG 和 IgM 五种抗 体。不同的重链在大小和组成上有所区别,IgA和IgG包含大约 450 个氨基酸,而 IgE 和IgM 则有大约 550 个氨基酸，IgD则有1000多个氨基酸。
哺乳动物只有两种轻链:λ型和κ型,每条轻链有两个前后相连的结构域:一个恒定区和一个可变区。轻链的长度大约为 211~217 个氨基酸, 每个抗体包含的两条轻链总是相同的。
IgG根据IgG分子中的r链抗原性差异主要分为4个亚型：G1、G2、G3、G4，IgG1、4有16个二硫桥，G2有18个二硫桥，IgG1、4重链是由二个二硫桥，G2重链是由三个二硫桥。
表1 不同IgG亚型功能差异
1.抗体的结构
1.1 Fab区
Fab由轻链和部分重链组成，具有抗原结合的能力。Fab端的结构影响抗体与抗原结合的亲和力和特异性。其中氨基酸序列是最关键的因素（一级结构决定高级结构）。空间结构是主要决定因素（主要由氨基酸序列和细胞株决定），修饰起次要作用（环境、细胞株）。
1.2 铰链区
铰链区：木瓜蛋白酶等容易酶切的位点。铰链区促进可变区和抗原表位结合，暴露补体结合位点，活化补体。没有实质上的功能
图1 抗体铰链区
1.3 Fc区
Fc区是抗体的功能区。
（1）：CH2是补体结合点，参与补体激活；母体的IgG可借助CH2区通过胎盘主动传递到胎儿体内；与CDC活性相关。
（2）：CH3具有与细胞表面的Fc受体结合的功能；与ADCC活性相关
（3）：CH3具有与新生儿Fc受体结合的功能，影响PK,PD
（4）：CH2链具有糖基化修饰。
（5）: CH3链C端以赖氨酸（K)结束
2.典型的抗体质量属性
抗体产品开发目的在于1）降低生产成本；2）在满足所需的性能条件下，最大化的达到临床安全性和有效性。在目标产品属性中，抗体的潜在关键质量属性应当被一一列出，并且根据它们的重要性进行分类考虑。
表2单克隆抗体典型的质量属性
3.质量属性对功能的影响
3.1 聚体
聚体的首要影响通常是可能提高免疫原性。一般来说，聚集的蛋
白有更高的潜在的免疫原性(Rosenberg 2004; Rosenberg 2006; Hermeling et al, 2005)。相对于单体来说，聚集体同样被认为可能影响抗体结合到淋巴-1 受体，Fcr 受体和 FcRn 受体的能力。
3.2 糖基化
通常抗体在N297位点有糖基化位点，对抗体的稳定性、生物学效应等有显著的影响。
3.2.1 半乳糖基化
ADCC 需要 FcrIII 受体的结合，FcrIII 受体识别 Fc 较低区域中的决定簇并受 Fc 糖苷影响（Jefferis 2005）。某些糖基化突变体能影响 ADCC 作用。例如， 去糖基化的 IgG1 形式不支持 ADCC，这与其中缺少寡糖从而改变了 Fc 结构，导 致 FcγRIII 结合能力消失有关。半乳糖的水平和 CDC 的活性是显著性相关的，半乳糖含量越高，CDC 活性越强(J. Hodoniczky et al, 2005)。
治疗性 IgGs 的半衰期受到新生儿 Fc 受体，FcRn，通路的调节。文献表明 Fc 多糖不影响和 FcRn 的作用，因此也不影响单抗的半衰期或 PK(Jones et al, 2007)。
中国仓鼠卵巢细胞产生的多糖和人类内源性的抗体上的多糖一致，因此这也 不影响免疫原性和安全性(Jefferis 2005)。即使糖苷中含有 galactose - α - 1,3-galactose 和 N-羟乙酰神经氨酸具有潜在的免疫原性(Jefferis 2005)，但是中国仓鼠卵巢细胞不产生这些结构。
3.2.2 去岩藻糖基化
IgG1 的去岩藻糖化和 ADCC 活性有关(Shields 2002; Shinkawa 2003)。 Shields 表明缺乏岩藻糖的 IgG1 能够提高 ADCC 的活性和结合人类 FcrRIIIA 的 能力。Shinkawa 类似的证明了一个抗人白介素受体 5 的人源化 IgG1和一个抗 CD20嵌合的低岩藻糖的IgG1在纯化的健康的人外周血单核细胞中有更高的ADCC 活性。缺乏岩藻糖的抗 HER2 单抗比岩藻糖化抗体在正常或病人中都有有明显的更高的 ADCC 活性(Suzuki 2007)。ADCC 活性测试使用的是小规模生产的 2-13% 的去岩藻糖的 A-Mab。去岩藻糖基化与 70%-130%的 ADCC 活性之间有线性相关。
总而言之，体外和体内数据都强烈表明 ADCC 是一个重要的作用机制并且岩藻糖基化能够影响 ADCC的活性。
3.2.3 唾液酸化
在EPO中唾液酸化对EPO的活性具有显著影响。唾液酸化同样影响 ADCC 活性和炎症。高唾液酸化导致低的 ADCC 活性和抗炎症能力。此外唾液酸化对抗体的等电点、稳定性等指标都有影响。CHO细胞由于相关转移酶的缺乏，导致CHO细胞表达的抗体的唾液酸化修饰很少。
3.2.4 高甘露糖基化
高甘露糖形式是去岩藻糖基化的并且能够明显的影响生物学活性。此外高甘露糖被认为是外源性糖链，具有一定的免疫源性。
3.3 脱酰胺
在人 类的蛋白(Huang et al., 2005; Lindner and Helliger, 2001)和重组单克隆抗 体(Tsai et al., 1993)上的天冬酰胺和谷氨酰胺残基经常会发生脱酰胺作用。 在 IgG 的恒定区中存在 Asn-Gly 保守序列，并且已知这些位点在生理条件下能经历脱酰胺。当脱酰胺基位点既不在 CDRs 也不在影响 Fc 功能的区域时，脱酰胺基作用不太可能影响生物学活性和药物的PK。目前也没有文献报道脱酰胺基化对单抗的免疫原性有影响。
3.4 氧化
当氧化位点既不在 CDRs 也不在影响 Fc 功能的区域时，氧化作用不太可能影响生物学活性和药物的PK，但对FcRn亲和力可能有一些影响。氧化可能能够导致抗体聚体增加，因此可能会增加免疫原性。
3.5 宿主细胞蛋白
宿主细胞蛋白具有免疫源性，从而影响治疗性蛋白的临床效果，需要被严格控制在要求范围以下。
3.6 DNA
文献及实验数据显示 DNA 有癌基因转移的潜在风险，因此世界卫生组织（WHO）建议其 DNA 可接受标准应降至低于 10ng DNA/剂量，此建议获得生物药行业内的广泛认可。
3.7 Protein A
Protein A 是来源于金黄色葡萄球菌的一种细胞壁蛋白，对不同的哺乳动物 IgG 均具有特异性结合的性质。Protein A 主要与 IgG 分子的 Fc 结构域相互作用。Protein A 可能存在一定的免疫原性 （Gomez et al,2004）和促有丝分裂的影响（Kraft and Reid,1985)。
3.8 C-端赖氨酸缺失
在人源化单克隆抗体中 C-端赖氨酸缺失是种常见的转录后修饰（Harris,et al,1995)。针对重组蛋白 lenercept（一种免疫粘附素，包含 人 IgG1 的 Fc 结构域和源自 TNF 受体 TNFR1 的两个 TNF 结合结构域）评估了 C- 末端赖氨酸变异对生物利用度的影响，C-末端赖氨酸去除从 50％变化到 89％， 然而，这种变化对 PK 谱没有影响（Keck 等人，2007）。
3.9 二硫键
二硫键的数量和连接正确与否与抗体的稳定性及活性有重要的影响。
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