115年:藥學三(第2次)

有關生物製劑之分子結構,下列何者不含抗體可變區片段(variable fragment)?

AFc-fusion protein
BF[ab']2
CFab'
DSfv

詳細解析

本題觀念

抗體分子可依保留的區域分成完整抗體、抗原結合片段與 Fc 融合蛋白。抗體可變區主要由重鏈 VH 與輕鏈 VL 組成,負責辨認抗原;恆定區則影響抗體的效應功能與半衰期。判斷本題時,先問每個分子是否含有 VH/VL,再區分它是抗原結合片段,還是只借用抗體 Fc 作為融合骨架。

F(ab')₂、Fab' 與 scFv 都保留抗體的抗原結合區,只是片段大小、是否含鉸鏈,以及 VH/VL 的連接方式不同。Fc-fusion protein 的核心是把另一種蛋白或受體胞外區接到抗體 Fc;一般 Fc 本身屬重鏈恆定區,不含抗體可變區,因此 A 是答案。

選項分析

A 正確,亦是本題答案。 一般 Fc-fusion protein 是治療性蛋白、受體胞外區或其他功能性蛋白,與免疫球蛋白 Fc 恆定區融合而成。Fc 可提供二聚化、延長循環半衰期或與 Fc receptor/補體相關的功能,但不負責抗原特異性辨認。因為結構中沒有 VH 與 VL,所以不含抗體可變區片段。

B 錯誤。 F(ab')₂ 由兩個 Fab' 臂在鉸鏈區相連而成,保留兩個抗原結合部位。每個 Fab' 都含一條重鏈的 VH 與一條輕鏈的 VL,因而保有可變區與雙價抗原結合能力;它雖然沒有完整 IgG 的 Fc,並不代表失去可變區。

C 錯誤。 Fab' 是由抗體抗原結合臂衍生的片段,含有 VH、VL 及其相鄰的恆定區,並保留鉸鏈區的一部分與巰基。它可單獨與抗原結合,所以當然含有決定抗原特異性的可變區。

D 錯誤。 題目寫作 Sfv,通常是指 scFv(single-chain variable fragment,單鏈可變片段)。scFv 直接由 VH 與 VL 以柔性胜肽連接子串接成單鏈,保留抗原結合所需的可變區;它沒有完整抗體的 Fc,也通常不含 Fab 的完整恆定區。

答案解析

本題採公告答案 A。最有效的辨識方法是看名稱與結構:F(ab')₂、Fab' 和 scFv 都是從抗體抗原結合端保留下來的片段,所以包含 VH/VL;Fc-fusion 則是其他蛋白與 Fc 恆定區的融合體,使用 Fc 的目的在於穩定化、二聚化或延長半衰期,不是提供抗原辨識。

不要把「含有 Fc」誤讀成「含有完整抗體」。完整 IgG 同時有 Fab 可變區與 Fc 恆定區,但 Fc-fusion 只保留 Fc 這一段,融合的另一端也不必是抗體可變區。反過來,scFv 雖然名稱中有 fragment,卻正好代表 variable fragment,是最直接含有 VH/VL 的選項之一。

核心知識點

  1. 可變區: VH 與 VL 組成抗原結合部位,決定抗體的抗原特異性。
  2. Fc 區: 位於免疫球蛋白重鏈羧端,屬恆定區,可參與效應功能、Fc receptor 作用與半衰期調節,但本身不負責抗原辨認。
  3. F(ab')₂: 兩個 Fab' 由鉸鏈連接,保留雙價抗原結合能力與兩組可變區。
  4. Fab': 單一抗原結合臂,保留 VH、VL 及部分恆定結構。
  5. scFv: VH 與 VL 由柔性 linker 連成單鏈,體積小且保留抗原結合能力。
  6. Fc-fusion: 非抗體功能蛋白或受體區段與 Fc 融合;判斷時應看是否存在 VH/VL,而不是只看有沒有抗體來源的 Fc。

參考資料

  1. NCBI Bookshelf:Immunobiology,antibody structure
  2. NCBI Bookshelf:antibody constant and variable regions
  3. Microbiology Spectrum:antibody structure and fragments
  4. PMC:single-chain variable fragments
  5. Thermo Fisher:antibody fragmentation