抗体制备技术的发展和医学应用

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单克隆抗体的制备和应用

单克隆抗体的制备和应用

杂交瘤技术原理
聚乙二醇():细胞融合剂,使免疫的小鼠脾细 胞与小 鼠骨髓瘤细胞融合 培养基的选择培养:反复的免疫学检测筛选克隆化增殖的 杂交瘤 细胞系 单克隆抗体生成:接种杂交瘤 细胞于小鼠腹腔,腹水中 即可得到高效价的单克隆抗体
流程
培养液
培养液 培养液
细胞融合剂
:分子量 的是最常用的细胞融合剂 作用机理:诱导细胞膜上脂类物质结构重排, 使细胞膜易打开而有助于细胞融合 作用特点:随机发生的,不同厂商、批号、分 子量的,其纯度与毒性有所不同
特点:
更高的的灵敏度和清晰度
与的比较
抗原要求 得量 特异性 稳定 沉淀反应 成本
可以不纯 高 高 低 无 高
纯度高 低 低 高 有 低
第三节 基因工程抗体
基因工程抗体
根据研究者的意图,采用基因工程方 法,在基因水平,对免疫球蛋白基因进 行切割、拼接或修饰后导入受体细胞进 行表达,产生新型抗体。主要包括嵌合 抗体、单链抗体、人源化抗体、双价抗 体和双特异性抗体。
免疫脾细胞的制备
× 淋巴细胞 无菌手术
采取饲养细胞
细胞密度过低不利于细胞生长繁殖 常用小鼠腹腔细胞作饲养细胞 其中还有清除死亡细胞的作用 饲养存活一般不超过周,不影响杂交瘤细胞的纯化
饲养细胞

融合方法
骨髓瘤细胞与淋巴细胞() 内加完;
内加培养液
细胞融合
细胞与脾细胞的比例为: 的(无菌,预温℃)在分钟内滴完,静置秒,时间一到,将事 先准备的培养液一滴一滴加入,停止作用 根据细胞数量加入培养基,使之分加到孔板中时每孔细胞数 为×个。融合后天,换用培养液。
第四节 单克隆抗体应用
检验医学 体外诊断试剂 标记免疫测定

单克隆抗体技术(文献综述)

单克隆抗体技术(文献综述)

文献综述—单克隆抗体技术的原理、发展与主要的实验步骤1. 单克隆抗体制备的基本原理经免疫的动物产生的致敏B淋巴细胞能分泌特异性的抗体,但这些细胞不能在体外长期存活;而骨髓瘤细胞则可以在体外大量地、无限地繁殖,但不能分泌特异性的抗体。

如果应用杂交瘤技术使骨髓瘤细胞与那些能分泌特异性抗体的细胞相融合,那么得到的杂交瘤细胞(hybridoma cell)将同时具有两种亲本细胞的特性:既能够象肿瘤细胞那样无限繁殖,又具有B淋巴细胞的不断分泌抗体的能力。

根据克隆选择学说,由于每个致敏的B淋巴细胞只能针对同一抗原决定簇产生同种的、完全一样的抗体,所以经过克隆化的杂交瘤细胞就能够分泌对某一抗原决定簇具有特异性的单克隆抗体。

这就是单克隆抗体制备的基本原理。

2. 单克隆抗体技术的诞生、发展和展望1975年,George Kohler 和 Cesar Milstein在Nature上发表了一篇文章,第一次描述了一种获得单克隆抗体的方法。

他们所创立单克隆抗体技术给免疫学乃至整个生物医学领域带来了一次巨大的革命。

Kohler 和Milstein 也因此而荣获1984年诺贝尔奖。

单克隆抗体技术诞生后,立即引起了许多研究者的注意,人们纷纷投入这一崭新领域的研究。

经过多年的发展,到二十世纪八十年代中期,单克隆抗体技术已日臻完善,单克隆抗体也开始广泛应用于生物医学研究和生物技术的各个领域,以及临床诊断和治疗的许多领域。

最初,单克隆抗体技术是以小鼠-小鼠杂交瘤为研究的中心而发展起来的。

由于小鼠源性的单克隆抗体在生产与应用中有其内在的缺点,八十年代后,小鼠-大鼠、大鼠-大鼠、小鼠-人以及人-人杂交瘤技术也被尝试并取得了不同程度的成功,有力地推动了单克隆抗体技术的发展和生物医学研究的深入。

尽管早有准备,单克隆抗体技术的影响之深远还是大大超出了人们的预想:在八十年代中到九十年代末的短短十多年中,为了满足临床诊断和治疗的需要,双特异性抗体技术及人-鼠嵌合抗体技术、人源化抗体技术、小分子抗体技术、植物基因工程抗体技术、抗体酶技术、抗体库(噬菌体显示)技术、外因鼠(XenoMouse)技术等基因工程抗体技术在经典单克隆抗体技术的基础上也被创立并得到了突飞猛进的发展。

单克隆抗体的应用及其发展前景

单克隆抗体的应用及其发展前景

单克隆抗体的应用及其发展前景姓名: 学号:专业:摘要:抗体是机体免疫系统的重要效应分子,从第一代多克隆抗体到第二代单克隆抗体的成功制备,人们投入了大量的临床应用研究,对医学和生物学的发展发挥了巨大的作用。

关键词:单克隆抗体,临床,B 淋巴细胞,诊断疾病,局限性,展望1.引言:抗体是由B 淋巴细胞转化而来的浆细胞分泌的,每个B淋巴细胞株只能产生一种它专有的、针对一种特异性抗原决定簇的抗体。

这种从一株单一细胞系产生的抗体就叫单克隆抗体(McAb),简称单抗。

30 年以来,人们一直尝试利用人免疫系统产生人源性单抗来制备特异性强的人源抗体药物,从而治疗肿瘤、感染性疾病及自身免疫性疾病等。

近年来,单克隆抗体技术的出现是免疫学领域的重大突破。

利用单克隆抗体靶向病变组织或细胞表面抗原,已成为理想的治疗方法2 单克隆抗体在临床上的应用2. 1 用于疾病诊断方面利用单抗进行疾病的诊断现已被广泛应用。

( 1)可用以检测淋巴细胞表面分子, 以区分不同分化阶段的淋巴细胞, 用于鉴别淋巴细胞。

( 2)可用于鉴定病原体, 准确诊断感染性疾病。

将病原体的抗原分离, 再同骨髓瘤细胞杂交建立相应的杂交瘤细胞株, 分泌单克隆抗体, 可以同病原体发生特异性的抗原- 抗体反应, 通过免疫荧光试验或ELISA试验对疾病进行诊断。

( 3)可以用于肿瘤的诊断和分型。

某些单抗具有在肿瘤部位蓄积的特性, 可用于肿瘤的诊断。

目前已批准使用的诊断剂有: 用于结肠癌的votomab和arc ilumonab, 用于探测感染部位的sulemab, 用于卵巢癌的igovomab,用于黑色素瘤的tecnemab K- 1。

( 4)激素类单抗可用于测定体内激素含量, 判断内分泌的功能状态(崔银珠,2001)。

2. 2 用于疾病的治疗目前利用单抗对疾病进行治疗已取得了很大的成果, 主要是将单抗同药物耦联,再与病原体或肿瘤的特异抗原结合后发挥作用。

2. 2. 1 抗细胞表面分子单抗, 可抑制同种免疫反应,主要用于移植排斥反应的防治。

单个b细胞抗体制备技术

单个b细胞抗体制备技术

单个B细胞抗体制备技术1. 引言单个B细胞抗体制备技术是一种用于研究和生产单个B细胞中特定抗体的方法。

这种技术的发展为我们深入了解免疫系统的功能以及开发更有效的免疫治疗方法提供了重要工具。

本文将介绍单个B细胞抗体制备技术的原理、步骤以及应用。

同时,还将讨论该技术在药物开发、疾病诊断和治疗等领域中的潜在应用。

2. 原理单个B细胞抗体制备技术基于单细胞测序和重组DNA技术,通过以下步骤实现:2.1 单细胞分离首先,从免疫系统中获得目标B细胞,可以通过活体或死体组织获得。

然后,使用流式细胞仪或显微操作来将单个B细胞分离出来,并将其置于96孔板或其他适当的容器中。

2.2 RNA提取和转录本测序接下来,对每个单个B细胞进行RNA提取,并使用逆转录酶合成cDNA。

随后,进行转录本测序,获取每个单个B细胞的抗体基因序列信息。

2.3 抗体基因克隆和表达根据测序结果,选择目标抗体基因进行克隆和表达。

通过引物设计和PCR扩增,将抗体基因插入适当的载体中,并转染到表达宿主细胞中。

最终得到重组抗体。

3. 步骤单个B细胞抗体制备技术的步骤如下:1.准备样品:从免疫系统中获得目标B细胞样品。

2.单细胞分离:使用流式细胞仪或显微操作将单个B细胞分离出来。

3.RNA提取:对每个单个B细胞进行RNA提取。

4.逆转录和cDNA合成:使用逆转录酶合成cDNA。

5.转录本测序:对每个单个B细胞的cDNA进行测序。

6.数据分析:对测序数据进行分析,获取抗体基因序列信息。

7.引物设计和PCR扩增:根据测序结果设计引物,并通过PCR扩增目标抗体基因。

8.克隆和表达:将目标抗体基因插入适当的载体中,并转染到表达宿主细胞中。

9.重组抗体纯化:从表达宿主细胞中提取、纯化重组抗体。

4. 应用单个B细胞抗体制备技术在以下领域有着广泛的应用:4.1 药物开发单个B细胞抗体制备技术可以帮助研究人员鉴定和筛选具有特定功能的抗体,如特异性结合靶标、中和病原体等。

单克隆抗体的应用及原理

单克隆抗体的应用及原理

单克隆抗体的应用及原理单克隆抗体是指由单一细胞株产生的、只针对特定抗原的抗体。

相对于多克隆抗体,单克隆抗体具有更高的特异性和稳定性,因此在医学、生物学、生物技术等领域有着广泛的应用。

本文将从单克隆抗体的原理、制备方法和应用三个方面进行介绍。

一、单克隆抗体的原理单克隆抗体的制备基于生物学中的免疫原理。

当机体受到外来抗原的侵袭时,免疫系统会产生对抗原的免疫应答,其中的一种反应是产生抗体。

抗体是一种由免疫细胞(主要是B细胞)合成的蛋白质,它可以结合到抗原表面的特定区域(抗原决定簇,Epitope),从而识别和中和抗原。

抗体的结构包括两个重链和两个轻链,每个链都含有一个可变区(variable region,V区)和一个恒定区(constant region,C区)。

V区是抗体分子中最为多样化的部分,它决定了抗体的特异性。

当抗原与B细胞表面的抗体结合后,B细胞会被激活并分化成浆细胞,进而产生大量的抗体分子。

单克隆抗体的制备过程中,需要先制备出特定的抗原。

然后,将该抗原注射到小鼠等动物体内,激活其免疫系统产生抗体。

接着,从动物的脾脏等淋巴组织中分离出B细胞,并将其与肿瘤细胞融合,形成一种称为杂交瘤(hybridoma)的细胞。

杂交瘤细胞既具有B细胞的抗体合成能力,又具有肿瘤细胞的无限增殖能力。

在一系列的筛选和鉴定过程中,可以筛选出只针对特定抗原的单克隆抗体细胞株,进而大规模制备单克隆抗体。

二、单克隆抗体的制备方法单克隆抗体的制备主要包括以下几个步骤:1. 抗原的制备:首先需要准备出特定的抗原,可以是蛋白质、多肽、糖类、药物等。

2. 动物免疫:将抗原注射到小鼠等动物体内,激活其免疫系统产生抗体。

注射的方式有多种,如皮下注射、腹腔注射、静脉注射等。

3. B细胞的分离:从动物的脾脏等淋巴组织中分离出B细胞,可以使用离心、梯度离心等方法。

4. 杂交瘤的制备:将B细胞与肿瘤细胞融合,形成一种称为杂交瘤的细胞。

杂交瘤细胞既具有B细胞的抗体合成能力,又具有肿瘤细胞的无限增殖能力。

噬菌体抗体的制备及其在治疗中的应用

噬菌体抗体的制备及其在治疗中的应用

噬菌体抗体的制备及其在治疗中的应用噬菌体抗体是一种特殊的抗体,它是由噬菌体导致的细胞免疫反应产生的。

噬菌体抗体可以和噬菌体结合,阻止噬菌体的感染,并加速噬菌体的清除。

因此,噬菌体抗体在临床治疗中具有重要的应用价值。

噬菌体的制备噬菌体是一种寄生于细菌的病毒,它能感染特定的细菌。

噬菌体的制备通常分为两个步骤:感染细菌和收集噬菌体。

感染细菌是制备噬菌体的第一步。

在实验室中,科学家通常使用目标细菌来感染大量的噬菌体。

噬菌体感染后,会在细菌内部复制,最终导致细菌破裂并释放出大量的噬菌体。

收集噬菌体是制备噬菌体的第二步。

科学家可以使用离心技术分离细菌和噬菌体,然后将噬菌体收集起来。

在噬菌体纯化过程中,可以使用各种纯化方法,如聚丙烯酰胺凝胶电泳法、超过滤和离子交换层析法,以确保纯化的噬菌体质量和纯度都达到要求。

噬菌体抗体的制备噬菌体抗体是针对噬菌体的特殊抗体。

制备噬菌体抗体的主要步骤包括:免疫动物、采集血清、分离抗体和纯化抗体。

免疫动物是制备噬菌体抗体的第一步。

科学家通常会选择小鼠、兔子或其他动物作为主要免疫对象,然后注射噬菌体制备免疫动物体内。

采集血清是制备噬菌体抗体的第二步。

科学家通常会采集免疫动物的血清,以获得免疫血清中的抗体。

这些抗体可以被用于识别和结合噬菌体,并最终用于治疗。

分离抗体是制备噬菌体抗体的第三步。

科学家通常会使用抗体分离技术,如蛋白A柱层析法、蛋白G柱层析法和酸碱洗脱法,来分离免疫血清中的抗体。

纯化抗体是制备噬菌体抗体的最后一步。

科学家会使用各种纯化技术,如电泳、超过滤和透析等,以去除污染物和提高抗体的纯度。

这样,就可以获得纯净的噬菌体抗体用于治疗。

噬菌体抗体在治疗中的应用噬菌体抗体在临床治疗中具有广泛的应用价值。

在治疗细菌感染、促进免疫调节和治疗自身免疫性疾病等方面均有应用。

治疗细菌感染是噬菌体抗体的主要应用之一。

噬菌体能够感染和破坏特定的细菌,因此对于引起细菌感染的细菌,噬菌体抗体能够用于治疗。

单克隆抗体的应用及其发展

单克隆抗体的应用及其发展

单克隆抗体的应用及其发展摘要:1975 年德国学者Kohler 和英国学者Milstein 发明了杂交瘤技术。

他们成功地将骨髓瘤细胞和产生抗体的B 淋巴细胞融合为杂交瘤细胞,这种合成的杂交瘤细胞稳定、有致瘤性、能产生抗体,其分泌的抗体是由识别一种抗原决定簇的细胞克隆所产生的均一性抗体,故称之为单克隆抗体(简称单抗)。

自从鼠源单抗之后,单抗历经了鼠源性抗体、嵌合抗体、人源化抗体、人源性抗体4 个发展阶段。

近年来随着分子生物学和细胞生物学的发展,单克隆抗体的应用已日益普及,单抗理论几乎应用到生物学研究的每一个区域。

单克隆抗体制备技术的发展也就显得尤为重要。

关键词:单克隆抗体、应用、发展趋势一、单克隆抗体的应用自1975年Kohler和Milstein报道,通过细胞融合建立能产生单克隆抗体的杂交瘤技术以来,这个最基础的具有开创性的理论在生物科学的基础研究以及医学,预防医学,农业科学等领域的广泛应用和实践,充分显示它对生命科学各领域产生的巨大而深远的影响,由于单抗有着免疫血清或抗体无法比拟的优点,迄今全世界已研制成数以千计的单抗,有的已投入市场,有的正在进行应用考核和深入观察。

1.1 单抗在诊断学中的应用单抗应用最广泛的是诊断,主要用于病原诊断,病理诊断和生理诊断,随着微生物学,寄生虫学,免疫学的研究进展,人类对感染性和寄生虫性疾病有了新的认识,一个病原体存在着许多性质不同的抗原,在同一抗原上,又可能存在许多性质不同的属,种,群,型特异性抗原,采用杂交瘤技术,可以获得识别不同抗原或抗原决定簇的单抗,从而可以对感染性疾病和寄生虫病进行快速准确的诊断,同时可以用于调查疾病流行情况,流行毒株或虫株的分类鉴定,为病原的防疫治疗提供资料。

目前应用单抗诊断试剂诊断的人,畜禽,植物等病毒、细菌或寄生虫病已上百种,其中乙肝,狂犬病,乙型脑炎等人兽共患病三十余种;鸡新城疫,马立克,猪瘟等畜禽病二十余种;植物病毒病十余种;人,畜禽细菌病二十余种,弓形虫、疟疾、旋毛虫等寄生虫病三十余种.另外,单抗还成功应用于含量极微的激素、细菌毒素、神经递质和肿瘤细胞抗原的诊断。

举例介绍单克隆抗体的应用和意义

举例介绍单克隆抗体的应用和意义

举例介绍单克隆抗体的应用和意义摘要:一、单克隆抗体的概念与特性二、单克隆抗体的应用领域1.诊断2.治疗3.科学研究三、单克隆抗体在医学中的意义1.提高疾病诊断的准确性2.促进个体化治疗的发展3.推动医学研究进步正文:单克隆抗体是一种具有特异性和高亲和力的抗体,它由单一B细胞克隆产生。

通过对特定抗原的独特识别能力,单克隆抗体在医学、生物技术和科学研究等领域发挥着重要作用。

一、单克隆抗体的概念与特性单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的具有特异性和高亲和力的抗体。

它们具有以下特点:1.特异性:单克隆抗体只能与特定的抗原结合,具有高度的选择性。

2.高度纯化:单克隆抗体生产过程中,可以通过筛选和纯化技术获得高纯度的抗体。

3.均一性:单克隆抗体具有均一的结构和生物学活性。

二、单克隆抗体的应用领域1.诊断:单克隆抗体在诊断领域的应用广泛,如病原微生物抗原、抗体检测,肿瘤抗原检测等。

它们具有高特异性和高灵敏度,可以提高诊断的准确性。

2.治疗:利用单克隆抗体的特异性结合,可以将药物直接提供到病原或清除掉病原,从而实现治疗作用。

例如,单克隆抗体药物可用于治疗癌症、自身免疫性疾病等。

3.科学研究:单克隆抗体在科学研究中具有重要作用,如用于研究细胞信号传导、基因表达调控等。

通过制备针对特定抗原的单克隆抗体,可以深入研究生物学过程和疾病发生机制。

三、单克隆抗体在医学中的意义1.提高疾病诊断的准确性:单克隆抗体作为诊断试剂,具有高度特异性和灵敏度,有助于疾病早期诊断和病情监测。

2.促进个体化治疗的发展:单克隆抗体药物具有特异性和针对性,可以根据患者基因型和病情制定个性化治疗方案,提高治疗效果。

3.推动医学研究进步:单克隆抗体在医学研究中的应用,有助于揭示疾病发生发展机制,为药物研发和治疗方法提供新思路。

总之,单克隆抗体作为一种具有高度特异性和实用性的生物技术产品,在医学领域具有广泛的应用前景和重要意义。

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抗体制备技术的发展及其医学应用抗体是在对抗原刺激的免疫应答中,B淋巴细胞产生的一类糖蛋白。

它是能与相应抗原特异的结合、产生各种免疫效应(生理效应)的球蛋白。

国际卫生组织将具有抗体活性及化学结构与抗体相似的一类蛋白统一命名为免疫球蛋白,它与抗体都是指同一类蛋白质。

抗体的2条重链和2条轻链根据氨基酸序列变化程度分为V区和C区,其抗原结合特异性主要由V区中高度变异的超变区决定,3 个超变区共同形成1个抗原决定簇互补的表面,故又称为互补决定区( comp lementarity determining region,CDR)。

常规的抗体制备是通过动物免疫并采集抗血清的方法产生的,因而抗血清通常含有针对其他无关抗原的抗体和血清中其他蛋白质成分。

一般的抗原分子大多含有多个不同的抗原决定簇,所以常规抗体也是针对多个不同抗原决定簇抗体的混合物。

即使是针对同一抗原决定簇的常规血清抗体,仍是由不同B细胞克隆产生的异质的抗体组成。

因而,常规血清抗体又称多克隆抗体(polyclonal antibody,PcAb),简称多抗。

多克隆抗体是由多克隆B细胞群产生的、针对多种抗原决定簇的混合抗体。

因为天然抗原是由多种抗原分子组成的,每种抗原分子又含有许多抗原决定簇,每一种抗原决定簇可激活相应的B细胞克隆,进而分化、成熟并合成相应的抗体。

由于常规抗体的多克隆性质,加之不同批次的抗体制剂质量差异很大,使它在免疫化学试验等使用中带来许多麻烦。

因此,制备针对预定抗原的特异性均质的且能保证无限量供应的抗体是免疫化学家长期梦寐以求的目标。

随着杂交瘤技术的诞生,这一目标得以实现。

1 抗体的发展抗体的研究过程经历了免疫血清学研究、单克隆抗体研究和基因工程抗体研究3个不同阶段。

1.1 免疫血清学研究阶段免疫动物产生的抗体是多种抗体的混合物,所以早期制备的抗体是多克隆抗体. 多克隆抗体是人类有目的地利用抗体的第1步,其在生物医学等方面的应用已有上百年的发展历史. 但多克隆抗体具有不均一性,特异性差且动物抗体注入人体会产生严重的过敏反应等特性,限制了其在疾病诊断和治疗中的应用。

1.2 单克隆抗体研究阶段——杂交瘤技术的诞生淋巴细胞杂交瘤技术的诞生是几十年来免疫学在理论和技术两方面发展的必然结果,抗体生成的克隆选择学说、抗体基因的研究、抗体结构与生物合成以及其多样性产生机制的揭示等,为杂交瘤技术提供了必要理论基础,同时,骨髓瘤细胞的体外培养、细胞融合与杂交细胞的筛选等提供了技术贮备。

1975年8月7日,Kohler和Milstein大胆地把以前不同骨髓瘤细胞之间的融合延伸为将丧失合成次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine guanosine phosphoribosyl transferase,HGPRT)的骨髓瘤细胞与经绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进行融合。

融合由仙台病毒介导,杂交细胞通过在含有次黄嘌呤(hypoxanthine,H)、氨基喋呤(aminopterin,A)和胸腺嘧啶核苷(thymidine,T)的培养基(HAT)中生长进行选择。

在融合后的细胞群体里,尽管未融合的正常脾细胞和相互融合的脾细胞是HGPRT+,但不能连续培养,只能在培养基中存活几天,而未融合的HGPRT-骨髓瘤细胞和相互融合的HGPRT-骨髓瘤细胞不能在HAT 培养基中存活,只有骨髓瘤细胞与脾细胞形成的杂交瘤细胞因得到分别来自亲本脾细胞的HGPRT和亲本骨髓瘤细胞的连续继代特性,而在HAT培养基中存活下来。

试验的结果完全像起始设计的那样,最终得到了很多分泌抗绵羊红细胞抗体的克隆化杂交瘤细胞系。

用这些细胞系注射小鼠后能形成肿瘤,即所谓杂交瘤。

生长杂交瘤的小鼠血清和腹水中含有大量同质的抗体,即单克隆抗体。

这一技术建立后不久,在融合剂和所用的骨髓瘤细胞系等方面即得到改进。

最早仙台病毒被用做融合剂,后来发现聚乙二醇(PEG)的融合效果更好,且避免了病毒的污染问题,从而得到广泛的应用。

随后建立的骨髓瘤细胞系如SP2/0-Ag14,X63-Ag8.653和NSO/1都是既不合成轻链又不合成重链的变种,所以由它们产生的杂交瘤细胞系,只分泌一种针对预定的抗原的抗体分子,克服了骨髓瘤细胞MOPC-21等的不足。

再后来又建立了大鼠、人和鸡等用于细胞融合的骨髓瘤细胞系,但其基本原理和方法是一样的。

与多抗相比,单抗纯度高,专一性强、重复性好、且能持续地无限量供应。

单抗技术的问世,不仅带来了免疫学领域里的一次革命,而且它在生物医学科学的各个领域获得极广泛的应用,促进了众多学科的发展。

Kohler和Milstein两人由此杰出贡献而荣获1984年度诺贝尔生理学和医学奖。

1.3 基因工程抗体技术研究阶段自从第一个单克隆抗体产生以来, 单抗已广泛地应用于疾病的诊治上。

然而长期以来, 临床上使用的单抗多为鼠源性单抗, 存在着很大弊端, 最突出地表现在其异源性异质性所引起的人抗小鼠抗体反应或超敏反应, 一方面降低了单抗的效价, 另一方面又会给病人带来严重的后果。

因此, 对鼠源性单抗进行改进以及人源性单抗的研制成为单抗研究的主要方向。

为了克服传统的鼠源性单抗存在的弊端, 随着分子生物学和细胞生物学的快速发展, 单克隆抗体的制备技术取得了比较大的进展, 包括对鼠源性单抗的改造、人源性单抗的研制及对抗体分子结构和功能的改造, 尤其是以噬菌体抗体库技术、核糖体展示技术和转基因转染色体小鼠技术为代表的人源性单抗制备技术的研制最为瞩目。

1)人鼠嵌合抗体和重构型抗体指用人的恒定区取代小鼠的恒定区,保留鼠单抗的可变区序列,形成一个人-鼠杂合的抗体。

其研制程序快,可大幅度降低异源抗体的免疫原性,却几乎保持亲本鼠单抗全部的特异性和亲和力。

另外,它还具有人抗体的效应功能,如补体固定、抗体依赖细胞介导的细胞毒作用(ADCC)等。

1984 年报道研究出了人-鼠杂交瘤的构建方法, 并在1987年进行了第1次临床试验。

临床研究表明,嵌合抗体的副反应轻,产生人抗鼠抗体(HAMAs)反应率较鼠源性单抗低,而且在体内的半衰期也比相应的鼠单抗长6~8倍。

现已制备出大量抗结肠癌、乳癌、B 及T细胞恶性肿瘤的嵌合抗体,主要是针对肿瘤相关抗原。

1997 年Rituxan 和Herceptin在美国相继获准用于临床肿瘤治疗,Rituxan是以B细胞的CD20分子为靶点的人鼠嵌合抗体,对非霍奇金 B 细胞淋巴瘤有疗效。

Herceptin是抗HER-2 /neu癌基因编码蛋白的单抗,临床研究表明对乳腺癌有效,与化疗药物联合则有更显著的疗效。

表皮细胞生长因子受体( EGFr)在人鳞癌、乳腺癌和脑胶质瘤等均有较高的表达,因此抗EGFr的人鼠嵌合抗体也进入临床研究阶段[ 110]。

重构型抗体进一步减少了鼠源蛋白在嵌合抗体内的含量。

2)抗体分子片段(小分子抗体或抗体衍生物)完整的抗体分子很难用基因工程生产,且应用时不易进入病变组织,所以利用DNA重组技术制备抗体片段成为研究重点。

主要的抗体片段包括Fab片段和Fv片段。

Fab片段保留了亲本抗体的抗原结合活性,可进行基因工程生产,具有良好的应用前景。

单抗Fv片段与绿脓杆菌外毒素片段( PE40 ) 构成的免疫毒素(相对分子质量67 000)与用完整嵌合抗体构成的免疫毒素(相对分子质量190 000)比较,前者可使在裸鼠移植的人体肿瘤完全消退,而后者仅使肿瘤部分缩小。

因此分子的小型化无疑是抗体工程中研制高效单抗药物的一条重要途径。

抗体分子VL 与VH之间仅靠较弱的非共价键连接,在生理温度下不够稳定。

单链抗体( singlechain variable fragment ScFv)是将VH、VL 用一段连接肽基因连接起来的重组抗体片段,可提高Fv片段的稳定性。

其大小为完整抗体的1/6,且不易产生HAMA,体内蓄积极少,不易与非靶细胞结合,定位成像时清晰,易于基因操作和利用基因工程大量生产,其应用主要是抗病毒和抗肿瘤。

3)双功能抗体和双特异抗体双功能抗体是将抗体或抗体片段与其它功能分子偶联后生成的一类抗体杂合分子。

功能分子部分是能够起到细胞毒作用或介导其他免疫细胞发挥效应的毒素、细胞因子、酶等,赋予了抗体新的功能。

1989年Chaudhary VK等人将抗卵巢癌的单链抗体基因ScFv与毒素基因PE40相连,在大肠杆菌( E. coli)中表达获得具有抗原结合活性和细胞毒作用的重组单链免疫毒素,治疗裸鼠体内的移植瘤,可使肿瘤完全消退。

将抗体与药物代谢酶相连可用于前体药物治疗(又称“自杀基因”疗法)。

这种疗法将肿瘤细胞特异的调控元件或转录元件与自杀基因相结合,可使“自杀基因”特异地在肿瘤细胞表达,从而选择性地杀伤肿瘤细胞。

双特异抗体是将抗体分子改造后生成的具有2种不同抗原结合特异性的抗体分子,它的一个臂针对靶细胞的表面抗原,另一个臂则针对免疫活性细胞表面的特征性分子,从而将抗体的靶向性与激活免疫细胞的杀伤功能结合起来,在生物医药领域有着广泛的应用前景。

4)噬菌体显示技术制备人源性抗体基于噬菌体可把抗体片段表达在外膜的能力而建立一系列的抗体文库,然后用目的抗原来筛选文库中相应的抗体片段,再经体外加工可形成有功能的完全人抗体。

用此方法可制备针对简单或复杂抗原的单抗,并得到中等亲和力的抗体,但该方法需用高通量筛选。

噬菌体抗体库技术是迄今发展最成熟、应用最广泛的抗体库技术。

1985年. Smith将外源基因插入丝状噬菌体fl的外壳蛋白质基因Ⅲ区。

使目的基因编码的多肽在噬菌体表面表达,从而建立了噬菌体表面表达技术。

现有一些已进入临床II/III期研究,如Cambridge Antibody Technology (CAT)的D2E7和CAT-152,分别用于治疗风湿性关节炎和青光眼。

噬菌体展示技术简单易行,筛选容量大,可在短期内筛选出100万~1亿个克隆,可获得高亲和力的人源化抗体。

它直接从未经免疫的小鼠或人的淋巴细胞中得到抗体基因,可以获得完全人源化的抗体,克服了杂交瘤细胞的不稳定性的缺点。

但该技术也存在一定的局限性,如库容量的有限性,密码子的偏爱性,氨基酸的修饰受宿主限制等,而且该技术依赖于细胞内基因的表达,所以一些对细胞有毒性的分子很难得到有效的表达。

5)人源化抗体利用现有的无数已详细分析过的小鼠抗体,取其与抗原直接接触的那段抗体片段(互补决定区,CDR)与人的抗体框架嫁接,经亲和力重塑,可维持其特异性和大部分的亲和力,同时几乎去除免疫原性和毒副作用。

成功的例子:Herceptin:Genentech公司的抗HER2/neu抗体,用于治疗乳腺癌。

Synsgis:Medimmune公司的抗F抗体,用于治疗呼吸道病毒感染。

Zenapax:Protein Design Labs(PDL)/Roche的抗CD25抗体,用于抗移植排斥。

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