〖医学〗基因工程抗体和抗体工程
基因工程抗体概述和基本技术
基因工程抗体概述和基本技术(Genetic Engineering Antibody)一、概述以生物高技术为手段，将动物淋巴细胞产生的抗体基因，人为地使其在非淋巴细胞中表达，所产生的抗体称基因工程抗体。
产生抗体的基因工程是建立在单克隆抗体(McAb)技术之上的，如果说后者是生物科学的一场革命，那么抗体的基因工程技术无疑是这场革命的拓宽和延续。
1975年，Khler和Milstein等创立的B淋巴细胞杂交瘤技术给抗体技术的深入研究及应用带来了突破，单克隆抗体作为临床诊断、治疗、预防及基础理论研究的新型制剂，已日益显示出重要的作用和广阔的应用前景，尤其是McAb或“McAb复合物”对临床某些疾病如肿瘤的治疗作用更引人注意。
将McAb与化疗药物、毒素或同位素等连接后，借助McAb的特异性识别，可有效地将治疗性药物运送到靶细胞，这种称为魔弹(magic bullets)的导向药物疗法的出现，曾令人们兴奋不已，以为找到了攻克癌症的尖端武器。
尽管这一技术有许多不可比拟的优点，随着研究的深入，也暴露出许多问题，其中最主要的就是难以获得大批量的人类杂交瘤抗体，致使用于临床治疗的McAb绝大多数都来源于小鼠和大鼠。
由于人和鼠之间遗传背景的差异，在人体内使用鼠源McAb，会被作为外源性蛋白抗原而产生人抗鼠抗体(human anti-murine antibodies, HAMA)，这种抗体会被迅速清除，如由静脉注入人血液中的小鼠单抗，会妨碍小鼠McAb与抗原或靶细胞的结合，从而降低McAb的治疗效应，更为重要的是HAMA可在人体内与小鼠McAb结合，可产生类似血清病的超敏反应，因而限制了鼠源McAb在临床上的反复使用。
最好的办法是应用人源性单抗。
但人-人杂交瘤技术尚未出现重大的突破，存在着建株困难、Ig产量太低、稳定性和亲和力差，以及本身还分泌一些杂蛋白等问题。
基因工程抗体技术依赖于两个基础：一是抗体的结构功能关系以及抗体多样性的遗传机制，二是分子生物学技术进展，特别是PCR技术，为基因片段的大量扩增提供了简单有效的途径。
抗体工程意义
抗体工程意义摘要：一、抗体工程概述二、抗体工程的意义1.疾病诊断与治疗2.生物安全与防御3.生物研究与发展三、抗体工程发展现状与展望四、我国抗体工程的发展正文：抗体工程是一种生物技术，旨在通过基因工程方法制备具有特定抗原结合能力的抗体。
抗体工程在医学、生物学和农业等领域具有广泛的应用。
本文将从抗体工程的意义、发展现状与展望以及我国抗体工程的发展等方面进行阐述。
一、抗体工程概述抗体工程主要利用重组DNA技术，将编码抗体的基因片段克隆到表达载体中，转染到细胞中表达，从而获得具有特定功能的抗体。
这种技术使得科学家可以大规模制备具有高度特异性和亲和力的抗体，为研究和应用提供有力支持。
二、抗体工程的意义1.疾病诊断与治疗抗体工程为制备针对各种疾病的特异性抗体提供了可能。
例如，制备针对肿瘤细胞的抗体，可以用于癌症的诊断和治疗；制备针对病原体的抗体，可用于疫苗研究和病原体检测。
2.生物安全与防御抗体工程在生物安全和防御领域具有重要意义。
例如，制备针对病毒、细菌等病原体的抗体，可以用于预防和治疗相关传染病；制备针对生物毒素的抗体，可以用于中毒解毒和生物恐怖事件的应对。
3.生物研究与发展抗体工程为生物学研究提供了强大的工具。
例如，制备针对特定蛋白质的抗体，可以帮助研究者深入研究目标蛋白的结构和功能；制备具有特定功能的抗体，可以用于蛋白质药物的开发和生物传感器的研制。
三、抗体工程发展现状与展望近年来，抗体工程在全球范围内得到了广泛重视，各国纷纷加大研究力度。
目前，抗体药物已成为生物制药领域的重要组成部分，市场份额持续增长。
此外，单克隆抗体、双特异性抗体等新型抗体的研发成为热点，为疾病治疗带来新希望。
四、我国抗体工程的发展我国抗体工程研究始于20世纪80年代，经过30多年的发展，我国抗体工程取得了世界领先的成果。
在抗体药物研发、生产和销售方面，我国已经形成了一定的产业规模。
同时，政府加大对生物制药产业的扶持力度，为我国抗体工程发展创造了有利条件。
基因工程抗体名词解释
基因工程抗体名词解释基因工程抗体是利用基因工程技术对人工合成抗体进行定制和改造的一种生物工程技术。
抗体是一种由免疫系统产生的蛋白质，它可以识别和结合体内外的异物，从而协助机体进行免疫防御。
基因工程抗体通过选择性克隆和定制抗体基因序列，可以产生特异性更强、稳定性更好、生产成本更低的抗体。
基因工程抗体包括以下几种：1. 单克隆抗体（Monoclonal Antibodies）：基因工程技术可以使得单个淋巴细胞克隆产生大量相同的抗体，从而获得具有高度特异性的单克隆抗体。
这种抗体广泛应用于医学诊断、疾病治疗和科学研究等领域。
2. 重链抗体（Recombinant Antibodies）：重链抗体是利用基因工程技术使抗体重链蛋白的编码基因与其他蛋白的编码基因相融合，生成融合抗体。
这种重链抗体可以通过改变其结构和功能来提高其生物活性和稳定性。
3. 组合抗体（Bispecific Antibodies）：基因工程技术可以将两种不同的单克隆抗体的编码基因进行融合，产生具有双特异性的组合抗体。
这种抗体可以同时结合两个不同的目标分子，从而实现更强的疗效和更多样化的应用。
4. 人源化抗体（Humanized Antibodies）：由于小鼠源抗体和人类抗体在体内效价和安全性方面存在差异，基因工程技术可以通过改造抗体的基因序列，使得抗体具有更接近人类抗体的结构和功能。
这种人源化抗体更适合在治疗和预防疾病时使用。
基因工程抗体的应用广泛，其中的一些常见应用包括：1. 肿瘤治疗：通过基因工程技术，可以定制针对特定肿瘤抗原的单克隆抗体，用于治疗癌症。
2. 自身免疫性疾病治疗：基因工程抗体可以定制具有特异性和高效的抗体，用于治疗自身免疫性疾病，如类风湿性关节炎和系统性红斑狼疮等。
3. 传染病治疗：通过基因工程技术，可以改造抗体的结构和功能，用于治疗传染病，如艾滋病、流感和乙肝等。
4. 分子诊断：基因工程抗体可以用于检测和诊断疾病，如癌症标志物的检测和感染性病原体的检测等。
基因工程制备抗体方案有哪些
基因工程制备抗体方案有哪些引言抗体是一种可以识别并结合特定抗原的蛋白质，具有重要的生物学功能和临床应用价值。
传统制备抗体的方法主要是从动物（如小鼠、兔子等）中提取抗体，但该方法存在一些缺点，如周期长、成本高、质量不稳定等。
因此，基因工程技术的发展使得制备抗体的方法得到了革命性的改变，可以通过基因工程技术在体外合成抗体，提高了抗体的质量和稳定性。
本文将介绍基因工程制备抗体的方法和流程，包括抗体的选择和克隆、表达、纯化和鉴定等环节。
通过基因工程方法获得的抗体，可以应用于药物研发、医学诊断、生物学研究等领域，具有广阔的应用前景。
1. 抗体的选择和克隆（1）抗原的选择制备抗体的第一步是选择合适的抗原。
抗原是引发免疫反应的物质，可以是蛋白质、多肽、多糖、药物等。
根据需要制备的抗体类型，可以选择相应的抗原。
例如，如果需要制备单克隆抗体，可选择单个抗原蛋白作为抗原进行制备。
（2）抗体基因的克隆在选择了合适的抗原后，下一步是将抗体基因克隆到表达载体中。
通常可以利用PCR方法从免疫细胞中扩增出抗体基因，并将其插入表达载体中。
选择合适的表达载体是非常重要的，通常选择在哺乳动物细胞或大肠杆菌中表达。
2. 抗体的表达（1）表达载体的构建在决定抗体表达载体后，接下来是进行表达载体的构建。
通常表达载体包括启动子、终止子、选择标记基因等，通过合成或限制性内切酶切割等方法将抗体基因插入表达载体中。
（2）转染和筛选将构建好的表达载体导入宿主细胞中，可以通过转染等方法实现。
转染后，需要进行筛选，筛选出表达抗体的稳定细胞株。
通常可以利用克隆技术选取高表达的细胞株。
3. 抗体的纯化（1）细胞培养和收获经过筛选的稳定细胞株可以进行大规模培养，收获细胞培养上清液。
（2）亲和层析纯化常用的抗体纯化方法包括亲和层析纯化。
可以利用蛋白A/G或其他具有特异性结合抗体的配体进行纯化。
通过这种方法可以高效地将目标抗体从细胞培养上清液中纯化出来。
4. 抗体的鉴定（1）免疫印迹（Western blot）通过Western blot方法，可以验证纯化得到的抗体是否具有结构完整，是否与目标抗原结合。
9基因工程抗体和抗体工程
The diversity of germline information
Figure 24.9 The human and mouse kappa families consist of V gene segments linked to 5 J segments connected to a single C gene segment.
④测定HIV（人免疫缺陷病毒）抗 原的酶标抗体诊断试剂
⑤甲胎蛋白（AFP）酶标抗体诊 断试剂
⑥癌胚抗原（CEA）的酶标抗体 诊断试剂
⒊放射免疫用抗体诊断试剂
放射免疫技术是将放射性核素 分析的高度灵敏性与抗原抗体 反应的特异性结合起来建立的 检测技术。
放Байду номын сангаас性核素标记抗体的方法：
①氯胺-T法 ②Iodogen氏法
第五节 抗体工程
抗体研究进展3个阶段： ①1890年白喉抗毒素，多克隆抗体； ②1975年杂交瘤技术单克隆抗体； ③1994年基因工程抗体；
Immunoglobulin genes are assembled from their parts in lymphocytes
C genes code for the constant regions of immunoglobulin protein chains. V gene is sequence coding for the major part of the variable (N-terminal) region of an immunoglobulin chain.
建立预定位技术需解决3个问题： ①抗体在肿瘤组织滞留要7天以上。 ②Ab-DTPA偶联物比较稳定； ③内源性金属离子对DTPA的封闭 作用要小。
基因工程抗体的例子
基因工程抗体的例子
基因工程抗体是通过基因重组技术将特定抗体基因导入至其他生物细胞中，使其具备产生抗体的能力，从而实现大规模生产高效、高纯度的抗体。
以下是一些基因工程抗体的例子：
1. 重组抗体药物：例如，重组人源单克隆抗体药物，如阿达木单抗（Adalimumab）和帕尼单抗（Panitumumab），用于治疗自身免疫疾病和某些癌症。
2. 基因工程抗体治疗疫苗：例如，COVID-19疫苗中使用的mRNA 疫苗，通过基因工程技术将病毒的抗原编码序列导入到人体细胞中，诱导免疫系统产生抗体来抵抗病毒感染。
3. 重组抗体诊断试剂：例如，基因工程技术可用于生产特定病原体抗体，如新冠病毒SARS-CoV-2抗体，用于开发快速诊断试剂盒，帮助早期检测和诊断疾病。
4. 基因工程抗体治疗：例如，CAR-T细胞疗法，通过基因工程技术将患者自身T细胞中的受体基因改造，使其能够识别和杀死癌细胞，用于治疗某些血液恶性肿瘤。
5. 基因工程抗体生产：基因工程技术可用于大规模生产特定抗体，如重组人源单克隆抗体，用于研究和治疗领域。
这些基因工程抗体的例子说明了基因工程技术在抗体研究、生产和
应用中的重要性和广泛应用性。
生物工程的抗体工程
生物工程的抗体工程生物工程是应用工程学原理和生命科学知识，通过改变或利用生物体的遗传物质（如DNA、RNA）以及其代谢产物制造药物，改进农业生产或环境保护等领域的技术。
而抗体工程是生物工程领域中的一个重要分支，它利用对抗体的理解和工程化的方法来设计、生产和改良抗体，以应用于医疗诊断、治疗和疫苗研发等领域。
一、抗体的基本结构和功能抗体，也称免疫球蛋白，是一种由机体免疫系统产生的特异性蛋白质。
它由两个重链和两个轻链组成，每条链上包含一个可变区和一个恒定区。
抗体通过识别和结合病原体、细胞表面抗原或其他外源性物质来发挥免疫功能。
具体而言，抗体可以通过中和病原体、激活免疫细胞或为其他免疫效应分子（如补体）的结合提供平台等方式，来保护机体免受感染。
二、抗体工程的目标和方法抗体工程的主要目标是通过改变或改良抗体的结构，以使其表现出更好的疗效、减少副作用、提高稳定性等特性，在医疗和生产应用中发挥更大的作用。
为了实现这一目标，研究人员采用了多种方法。
1. 重组抗体重组抗体是指通过基因工程技术将抗体的编码基因导入到表达系统中，使其在非哺乳动物细胞或真核细胞中进行表达，并通过纯化和检测步骤获得的人工合成的抗体。
这种方法可以避免从动物体内提取抗体的繁琐过程，而且可调控性更强，可在较大规模上生产高纯度的单克隆抗体。
2. 人源化抗体人源化抗体是指通过重组技术将小鼠抗体的可变区与人源性抗体的恒定区结合，形成一种以人源性为主体的抗体。
这种方法可以减少小鼠源抗体在人体内产生的免疫原性反应，提高抗体的耐受性和稳定性。
3. 单克隆抗体单克隆抗体是指通过体外或体内杂交瘤技术，获得具有相同特异性和亲和性的抗体产生的B细胞克隆。
单克隆抗体具有高度特异性和亲和性，可用于精确诊断和靶向治疗。
4. 工程化抗体工程化抗体是通过对抗体基因进行改造，改变抗体的结构和性质。
比如引入一个特定的氨基酸残基，增强抗体的稳定性；或者改变抗体的亲和力和效价，提高治疗效果。
基因工程抗体名词解释
基因工程抗体名词解释
基因工程抗体是由人工合成或修改的基因来产生的抗体，也称为重组抗体。
与传统的抗体不同，基因工程抗体不受限于动物来源，可以通过人工合成的方式来获得。
基因工程抗体的制备过程包括选择目标抗原、构建重组抗体基因、转染宿主细胞、高效表达和纯化等步骤。
因为基因工程抗体可以定制化地设计和制备，具有高度特异性和亲和力，因此在生物医学研究、临床诊断和治疗等方面具有广泛的应用前景。
常见的基因工程抗体包括单克隆抗体、人源化抗体、嵌合抗体和重组抗体等。
其中，单克隆抗体是指由单一克隆细胞产生的抗体，具有高度特异性和一致性；人源化抗体是将动物源的抗体人源化，避免了人体免疫系统对异种抗体的攻击；嵌合抗体是将两种或以上不同来源的抗体结合起来产生的新型抗体，具有更广泛的抗原覆盖范围和高亲和力；重组抗体则是根据目标抗原的结构和性质，设计并合成新的抗体基因来产生新型抗体，具有更高的特异性和亲和力。
基因工程抗体的发展将会在生物医学领域带来更多的应用和发展机会，同时也将推动基础研究和药物研发的进步。
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三、导向诊断药物
放射性核素标记抗体 肿瘤放射免疫显像 放射免疫显像优点： ①在体内确切肿瘤定位作用，准确性 达90%，灵敏度达100%。 ②在体内可检出0.5cm大小的病灶，并 可检出肺脑的转移灶。
③小分子抗体易到达肿瘤部位， 可显著提高N/NT值。
④抗体在肿瘤部位可保留6～9日 ⑤能观擦抗体在血中的半衰期和
2.小 叶 性 （ 支 气管） 肺炎 指 病原体 经支气 管入侵 ，引起 细支气 管、终 末细支 气管和 肺泡的 炎症。 病原体 有肺炎 链球菌 、葡萄 球菌、 病毒、 肺炎支 原体以 及军团 菌等。 常 继 发 于 支 气 管炎、 支气管 扩张、 上呼吸 道病毒 感染以 及长期 卧床的 危重病 人。
放射性核素标记抗体的方法：
①氯胺-T法 ②Iodogen氏法
抗原的测定有： ①夹心法 ②间接法 ③竟争法
常用标记抗体试剂有 ①HBsAg放射性核素标记抗体 诊断试剂
②HBeAg放射性核素标记抗体 诊断试剂
③HAV抗原放射性核素标记抗体 诊断试剂
④AFP放射性核素标记抗体 诊断试剂
⑤CEA放射性核素标记抗体 诊断试剂
认为P蛋白是ATP酶依赖性药泵，药物 进入细胞后与P蛋白结合，利用ATP水 解释放的能量将药物泵出胞外，使胞 内药物蓄积减少，因而产生耐药性。
三、毒素偶联的抗体药物
⒈免疫毒素及其换代制品
在导向药物中，毒素和抗体的交联物 称为免疫毒素。
第一代免疫毒素是包含有A、B链完整 毒素和抗体的交联物，其中B链非特异 性结合，使其仅在体外应用。
⒉免疫毒素的制备方法 ⑴毒素的来源
细菌毒素 植物毒素 ⑵载体的种类 ①小分子抗体FV或SCFV ②细胞生长因子 ③激素 ④CD4
⑶制备方法
先克隆毒素基因，再利用基因重组技 术去除毒素中非特异性细胞结合部位 基因。经改造的毒素基因，再与载体 基因重组，转入受体菌中表达，形成 融合蛋白，再经过纯化就得到重组免 疫毒素。
⒊免疫毒素的临床应用
治疗肿瘤、自身免疫病
并能克复组织移植排斥反应，可单独 给药也可包裹在脂质体及其它微粒中 给药。
1.大 叶 性 （ 肺 泡性 ）肺炎 为肺实 质炎症 ，通常 累及肺 大叶的 全部或 大部， 并不累 及支气 管。病 原体现 在肺泡 引起炎 症，继 之导致 部分或 整个肺 段、肺 叶发生 炎症改 变，致 病 菌 多 为 肺 炎 链球菌 。本病 多见于 青壮年 ，临床 起病急 ，主要 症状为 寒颤高 热、咳 嗽、胸 痛、呼 吸困难 和咳铁 锈色痰 。
基因工程抗体和 抗体工程
抗体研究进展3个阶段： ①1890年白喉抗毒素，多克隆抗体； ②1975年杂交瘤技术单克隆抗体； ③1994年基因工程抗体；
一、噬菌体抗体库技术的 基本方法
⒈获取目的基因 ⒉抗体库技术的载体 ⒊淘筛 ⒋表达与鉴定
二、噬菌体抗体库技术的 特点
⒈模拟天然全套抗体库 ⒉避开了人工免疫和杂交瘤技术 ⒊可获得高亲和力的人源化抗体
第二代免疫毒素是利用抗体或抗体片 段与毒素的A链或与A链相似的单链核 糖体失活蛋白的结合物。因避免了第 一代免疫毒素的非特异性，故能在体 内有一定的抗肿瘤作用。
第三代免疫毒素重组免疫毒素用基因 克隆方法改造毒素基因和小分子抗体 基因重组表达。特异性好、稳定性强、 渗透性佳、免疫源性低、可大量制备。
3.间 质 性 肺 炎 以肺间 质炎症 为主， 病变累 及支气 管壁及 其周围 组织， 有肺泡 壁增生 及间质 水肿。 可由细 菌、支 原体、 衣原体 、病毒 或卡氏 肺囊虫 等引起 。 病因 学分类 1.细 菌 性 肺 炎 如肺炎 链球菌 （即肺 炎球菌 ）、金 黄色葡 萄球菌 、甲型 溶血性 链球菌 、肺炎 克雷白 杆菌、 流感嗜 血杆菌 、铜绿 假单胞 菌、埃 希大肠 杆菌、 绿脓杆 菌等。 2.非 典 型 病 原 体所致 的肺炎 如军团 菌、支 原体和 衣原体 等。
⑵诊断血清的制备步骤 ①制备细菌抗原 ②免疫动物和制备抗体血清
⑶诊断血清诊断方法
⒉乙型肝炎病毒表面抗原的 反向被动血凝诊断试剂
⒊妊娠诊断试剂 ⒋抗ABO血型系统血清
二、免疫标记技术用的抗体 类试剂
⒈荧光抗体诊断试剂 ⑴荧光抗体的制备 ⑵免疫荧光测定方法
⒉免疫酶抗体诊断试剂 ⑴免疫酶染色法用抗体诊断试剂 ⑵酶免疫测定用抗体诊断试剂 ①HBsAg酶标诊断试剂 ②HBeAg酶标诊断试剂
③HAVAg（甲型肝炎病毒抗原） 酶标诊断试剂
④测定HIV（人免疫缺陷病毒）抗 原的酶标抗体诊断试剂
⑤甲胎蛋白（AFP）酶标抗体诊 断试剂
⑥癌胚抗原（CEA）的酶标抗体 诊断试剂
⒊放射免疫用抗体诊断试剂
放射免疫技术是将放射性核素 分析的高度灵敏性与抗原抗体 反应的特异性结合起来建立的 检测技术。
建立预定位技术需解决3个问题： ①抗体在肿瘤组织滞留要7天以上。 ②Ab-DTPA偶联物比较稳定； ③内源性金属离子对DTPA的封闭 作用要小。
第六节 抗体治疗药物
以抗体为载体的导向治疗药物，还不成 熟。
一、放射性核素标记的抗体治疗药物 抗体作为放射性核素的导向载体，标记
操作简便用量小。放射性核素标记的 抗体对肿瘤细胞杀伤较大。
可能出现的不良反应。
放射免疫显像定位技术
将抗肿瘤单克隆抗体（Ab）与二乙基 三胺五乙酸（DTPA）在体外偶联成 Ab-DTPA，再注入体内后，就能与体 内组织相结合。由于抗体分子量大， 需3天完成。3天后注入放射性核素In113M（半衰期100m），因DTPA是重 金属离子络合剂，所以In-113M可以结 合到DTPA分子上，使肿瘤组织显像。 这一过程在2小时内可完成。
二、抗癌药物偶联的抗体药物
⒈常用的抗癌药物
氨甲喋呤（MTX）、阿霉素 （ADM）、丝裂霉素（MMC）等。 以人血浆白蛋白作为中间载体，可 明显提高每分子抗体所携带的MTX 量，使体外细胞毒性体高二倍。
⒉抗体类药物逆转耐药性
肿瘤细胞对抗原药物可产生多药耐药 性（MDR）。
MDR是由基因调控的，其编码蛋白 称为P糖蛋白，其中P170是与肿瘤 耐药相关的主要蛋白，由Mdr1基因 编码，1280氨基酸残基，分子量 170K。