肿瘤细胞培养和杂交瘤技术医学
杂交瘤技术流程
杂交瘤技术流程引言：杂交瘤技术是一种重要的细胞和分子生物学研究方法，可以用于合成抗体、研究蛋白质功能以及筛选抗肿瘤药物等领域。
本文将介绍杂交瘤技术的流程，包括细胞融合、筛选和鉴定杂交瘤等环节。
一、细胞融合细胞融合是杂交瘤技术的第一步，旨在将抗体产生细胞与肿瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞。
具体步骤如下：1.1 收集抗体产生细胞和肿瘤细胞：抗体产生细胞可以来自小鼠或人类免疫系统，而肿瘤细胞则常使用骨髓瘤细胞等。
1.2 调整细胞浓度：将抗体产生细胞和肿瘤细胞分别离心，去除培养基，然后重新悬浮在含有多种营养物质的培养基中，使其浓度适宜。
1.3 细胞融合：将抗体产生细胞和肿瘤细胞按照一定比例混合，加入聚乙二醇等融合剂，使细胞融合。
1.4 培养杂交细胞：将融合后的细胞放入含有适宜培养基的培养皿中，利用恒温培养箱进行培养，以促使杂交细胞的生长和繁殖。
二、筛选杂交瘤细胞筛选杂交瘤细胞是为了从大量的融合细胞中筛选出能够产生特定抗体的杂交瘤细胞。
具体步骤如下：2.1 选择培养基：准备含有适宜培养条件的培养基，其中可能包含抗生素等物质以抑制非杂交细胞的生长。
2.2 稀释细胞：将培养皿中的杂交细胞适当稀释，使其分散在培养基中。
2.3 培养杂交细胞：将稀释后的杂交细胞转移到含有适宜培养基的培养皿中，继续在恒温培养箱中培养。
2.4 筛选条件：根据所需抗体的特性，设置相应的筛选条件，如添加特定抗原、采用酶联免疫吸附实验等。
2.5 筛选结果：通过观察培养皿中细胞的形态、颜色等特征，确定是否产生了目标抗体的杂交瘤细胞。
三、鉴定杂交瘤细胞鉴定杂交瘤细胞是为了确认所筛选出的细胞确实具有产生特定抗体的能力，并且可以稳定地传代。
具体步骤如下：3.1 克隆化：将筛选出的杂交瘤细胞进行克隆化，即分离成单个细胞，并分别培养在不同培养皿中。
3.2 培养单克隆细胞：将克隆化后的单克隆细胞继续在恒温培养箱中培养，观察细胞生长情况，筛选出生长良好的细胞。
杂交瘤技术(hybridoma technique)基本程序与方法 6
杂交瘤技术（hybridoma technique）基本程序与方法 6（2）杂交瘤细胞的复苏杂交瘤细胞、骨髓瘤细胞或其他细胞在液氮中保存，若无意外情况时，可保存数年至数十年。
复苏时融解细胞速度要快，使之迅速通过最易受损的 -5℃?0℃，以防细胞内形成冰晶引起细胞死亡。
通常情况下，冻存时细胞数量多，生长状态好的杂交瘤细胞系以及其他细胞的复苏可采用以下方法，这也是各个实验室普遍采用的程序。
即复苏时，从液氮中取出安瓶，立即在37℃水浴融化，待最后一点冰块快要融化时，从水浴中取出，置冰浴上。
用5-10ml HT培养基稀释，1000r/min 10分钟，弃上清，再悬浮于适量HT培养基中，转入培养瓶或24孔板，置37℃，7.5% CO2培养。
如果细胞存活力不高，死细胞太多，可加104-105/ml小鼠腹腔细胞进行培养。
不过，冻存的细胞并不都能100%复苏成功，其原因较多，如冻存时细胞数量少或生长状态不良，或复苏时培养条件改变或方法不当，也可能细胞受细菌或支原体污染，以及液氮罐保管不善等。
在出现上述情况时，可采用一些补救方法复苏这些细胞，如小鼠皮下形成实体瘤法，脾内接种法，小鼠腹腔诱生腹水和实体瘤法，以及96孔板培养法等。
6、单抗特性的鉴定（1）单克隆性的确定包括杂交瘤细胞的染色体分析、单抗免疫球蛋白重链和轻链类型的鉴定和单抗纯度鉴定等。
①杂交瘤细胞的染色体分析对杂交瘤细胞进行染色体分析可获得其是否是真正的杂交瘤细胞的客观指标之一，杂交瘤细胞的染色体数目应接近两种亲本细胞染色体数目的总和，正常小鼠脾细胞的染色体数目为40，小鼠骨髓瘤细胞SP2/0为62-68，NS-1为54-64；同时骨髓瘤细胞的染色体结构上反映两种亲本细胞的特点，除多数为端着丝点染色体外，还出现少数标志染色体。
另一方面，杂交瘤细胞的染色体分析对了解杂交瘤分泌单抗的能力有一定的意义，一般来说，杂交瘤细胞染色体数目较多且较集中，其分泌能力则高，反之，其分泌单抗能力则低。
肿瘤细胞培养技术
EGF FGF NGF
5ng/ml 5ng/ml 5ng/ml
肿瘤细胞的培养
与常规细胞培养技术相同 一个细胞群体，存在多种亚群，复杂性 建株细胞较正常细胞易于培养
细胞分裂增殖的调控 （细胞周期）
多种基因的协同作用 调控因子：
基因：Cdc2、 cyclin 蛋白磷酸化 蛋白激酶的调控 胸苷激酶的调控 负调：DNA损伤与DNA修复：抑制抗性
体内：裸鼠或免疫功能抑制鼠，成瘤率、抑瘤 生长率、转移率、生存时间及死亡率
作用机理的研究：基因、蛋白、酶、标志、受体
肿瘤细胞培养的应用
肿瘤细胞的遗传特性：各种癌基因及抑 癌基因的分析、染色体定位（FISH法）
肿瘤细胞的生物学行为：细胞周期 （FACS)、信号传递
肿瘤细胞的标志与激素、受体变化（免 疫细胞化学、放射自显影、酶免疫、荧 光免疫、放射免疫、免疫印迹）
建株：生长半年以上，病理诊断、光镜及电 镜观察、生长特征、染色体分析、肿瘤标志、 致瘤及转移情况
注意：不是每一肿瘤组织都能建株
应用- 肿瘤治疗的研究
治疗药物敏感性的鉴定与筛选 肿瘤的多药耐药性的鉴定 各种新药治疗的实验研究
体外：肿瘤的生长（3HTdr掺入） 肿瘤的杀伤率（MTT、51Cr释放）
增生、吞噬碎片；第4~5天可见小堆 杂交瘤细胞生长。记录。 2. 融合后5~7天确认骨髓瘤细胞全部死亡， 毛细吸管吸出0.1ml ~ 0.15ml HAT， 换成同量HT培基。
单克隆抗体制备
七. 杂交瘤抗体检测： 培基变黄，杂交瘤细胞占孔底面积1/4、状
态好，可测上清液抗体（非分泌性比分泌性杂 交瘤长速快），及时测抗体及时克隆化，以免 目的杂交瘤丢失。
可溶性抗原：2~10g
细胞抗原：1 105
杂交瘤细胞培养方法
杂交瘤细胞培养方法
杂交瘤细胞培养方法：
1. 杂交瘤的制备：
将骨髓瘤细胞与抗原刺激的B淋巴细胞融合得到杂交瘤细胞。
2. 细胞培养：
将杂交瘤细胞接种于含有高浓度鸟嘌呤或潘孔霉素的无血清培养基中进行培养。
3. 无血清培养基的制备：
取无血清培养基中所需的基础培养液（例如：DMEM、RPMI 1640等），添加必要的生长因子、维生素、矿物质和氨基酸等，经过过滤和灭菌处理即可。
4. 细胞培养条件：
培养杂交瘤细胞时，需保持其在适宜的温度、CO2浓度和湿度下生长，通常在37℃、5% CO2气氛下进行培养。
5. 细胞检测：
在培养过程中，需定期检测细胞形态、增殖情况、表达抗原的能力等，以确保细胞的纯度和功能性。
注意事项：
为避免污染和交叉感染，需采取有效的无菌技术和严格的操作规范；同时，在培养过程中应注意细胞的生长情况和营养状况，及时调整培养条件以保证细胞的最佳生长状态。
杂交瘤技术的实验原理
融合方法
通过物理或化学方法诱导 细胞融合，如电融合、聚 乙二醇等。
融合率
确保高融合率，以获得足 够数量的杂交瘤细胞。
抗体生成原理
通过筛选获得高亲和力的 特异性抗体。
产生的抗体可以是IgG、 IgM等不同类别。
杂交瘤细胞在适宜的条件 下产生特异性抗体。
抗体产生
抗体亲和力 抗体类别
抗体筛选原理
筛选方法
生物标志物发现
利用杂交瘤技术可以发现新的生物标志物，有助于深入了解生物学过程和疾病 发病机制。
THANK YOU
05
杂交瘤技术的应用前景与展望
杂交瘤技术在疾病诊断和治疗中的应用
肿瘤标志物检测
利用杂交瘤技术制备的单克隆抗体可以用于肿瘤标志物的检测，有助于肿瘤的早期发现和诊断。
免疫治疗
杂交瘤技术制备的单克隆抗体可以用于肿瘤的免疫治疗，通过与免疫细胞结合，激活免疫系统对肿瘤细胞的攻击。
杂交瘤技术在疫苗研发中的应用
1980年代
1990年代至今
随着基因工程技术的发展，出现了多 种改进的杂交瘤技术，如基因敲除、 转基因动物模型等，进一步拓展了杂 交瘤技术的应用范围。
杂交瘤技术开始应用于临床诊断和生 物治疗领域，成为单克隆抗体产业化 的基础。
02
杂交瘤技术的实验原理
细胞融合原理
01
02
03
细胞融合
将免疫细胞与肿瘤细胞融 合，形成杂交瘤细胞。
杂交瘤技术的实验原理
目 录
• 杂交瘤技术概述 • 杂交瘤技术的实验原理 • 杂交瘤技术的实验步骤 • 杂交瘤技术的优缺点 • 杂交瘤技术的应用前景与展望
01
杂交瘤技术概述
定义与特点
定义
杂交瘤技术是一种将免疫系统的B细 胞和骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细 胞的技术。
杂交瘤技术的基本原理
杂交瘤技术的基本原理
杂交瘤技术是一种常用的遗传学实验方法，用于研究基因的功能和调控。
其基本原理是将两个不同品系或物种的细胞或组织相互融合，生成杂交细胞或杂交瘤。
这些杂交细胞或瘤细胞会融合两个品系或物种的基因信息，同时保留着两个母细胞的细胞器和细胞质基因。
杂交瘤技术的基本步骤如下：
1.选择母细胞：选择具有所需特性的两个不同来源的细胞或组织作为杂交的母细胞。
一般选择一个无能力生长但含有所需基因的细胞（称为donor细胞）和一个能够快速增殖但缺乏所需基因的细胞（称为host细胞）。
2.处理细胞：将两个细胞进行特定处理，使其融合在一起。
一种常用的方法是使用化学物质（如聚乙二醇）或电脉冲来增加细胞融合的效率。
3.筛选和培养：将融合后的细胞进行筛选，通常是通过添加相应抗生素或培养基来筛选并培养合适的杂交细胞或杂交瘤。
4.分离纯化：通过稀释法或细胞克隆等方法，将杂交瘤细胞分离并纯化，以获得纯的杂交细胞系或杂交瘤。
杂交瘤技术的应用非常广泛，主要用于以下方面：
1.产生单克隆抗体：通过杂交瘤技术，可以融合具有所需抗体的B细胞与快速增殖的癌细胞，得到能够大规模产生特定抗体的杂交瘤细胞系。
2.研究基因功能：将疾病相关的基因或调控元件与高增殖性的癌细胞融合，可以研究相关基因的功能及其在疾病中的作用机制。
3.生产重组蛋白：将所需基因与杂交瘤细胞融合，可以实现大规模生产特定蛋白质，并用于医药和生物工程领域。
总之，杂交瘤技术是一种有效的遗传学实验方法，通过细胞融合的方式结合两种细胞的特性，用于研究基因功能、产生单克隆抗体和生产重组蛋白等多个领域。
医学检验技术：杂交瘤技术的基本原理
医学检验技术：杂交瘤技术的基本原理
杂交瘤技术是事业单位考试免疫学检验的一个重要的部分，大家对于杂交瘤技术比较熟悉可能还是因为在高中的生物大家就有接触过这一部分，学起来也不那么吃力了。
杂交瘤技术的原理是使免疫的小鼠脾细胞与具有体外长期繁殖能力的小鼠骨髓瘤细胞融为一体，成为杂交瘤细胞，最终获得既能产生所需单克隆抗体，又能长期繁殖的杂交瘤细胞系。
将这种杂交瘤细胞扩大培养,接种于小鼠腹腔,在小鼠腹腔积液中即可得到高效价的单克隆抗体。
技术本身包括两种亲本细胞的选择与制备，细胞融合，杂交瘤细胞的筛选与克隆化。
(一)小鼠骨髓瘤细胞
细胞株稳定，易于传代培养
细胞株自身不会产生免疫球蛋白或细胞因子
该细胞是次黄嘌呤磷酸核酸核糖转化酶(HGPRT)的缺陷株
(二)免疫脾细胞
免疫用抗原尽量提高其纯度和活性，免疫途径多用腹腔内或皮内多点注射法
如为珍贵微量抗原，可用脾脏内直接注射法进行免疫
(三)细胞融合
PEG(聚乙二醇)可能导致细胞膜上脂类物质的物理结构重排，使细胞膜容易打开而有助于细胞融合。
(四)杂交瘤细胞的选择性培养
HAT培养液，是在基础细胞培养液内添加次黄嘌呤、甲氨蝶呤和胸腺嘧啶核苷
1.脾细胞(指B细胞)在一般培养基中不能生长繁殖
2.骨髓瘤细胞
因缺乏HGPRT而合成DNA，骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能增殖而死亡
3.杂交瘤细胞
由骨髓瘤细胞和脾细胞融合形成的杂交瘤细胞
由于与脾细胞融合，可获得其HGPRT，可以合成DNA。
因此，杂交瘤细胞在选择性培养得以生存而被筛选出来。
杂交瘤细胞筛选原理
杂交瘤细胞筛选原理
1.融合：将癌细胞和免疫细胞以一定的比例混合，并经过刺激，使其融合成杂交瘤细胞。
刺激方法可以采用化学物质（如聚乙二醇）或电脉冲等。
2.杂交瘤细胞培养：将融合后的细胞在含有足够营养物质的培养基中进行培养。
由于杂交瘤细胞一般具有对培养条件要求较高且很容易生长，所以培养基的选择和培养方式等需要进行优化。
3.筛选：为了筛选出能够分泌目标抗体的杂交瘤细胞，常会进行抗体的检测。
最常用的方法是酶联免疫吸附测定（ELISA），将培养液中的抗体与特异抗原结合，然后用酶标记的二抗结合，通过酶作用的颜色反应来检测抗体的存在。
4.单克隆化：通常通过稀释法将筛选出的杂交瘤细胞进行单克隆化。
即将细胞进行限稀化，使得每个培养皿上只有一个细胞。
然后扩大单个细胞的培养，并进行抗体检测和细胞鉴定，最终得到稳定的分泌目标抗体的单克隆细胞株。
杂交瘤细胞筛选的原理基于杂交瘤细胞的特性，由于是细胞的融合，杂交瘤细胞可以同时继承两种源细胞的特性。
癌细胞提供了高增殖能力，可以快速扩大细胞数目，从而提高抗体的生产能力；而免疫细胞提供了抗体的生产能力。
通过对杂交瘤细胞的筛选，可以选择出分泌高水平目标抗体的细胞株，从而用于大规模生产特定抗体。
总之，杂交瘤细胞筛选是一种利用细胞融合技术筛选特定细胞株的方法。
通过融合癌细胞和免疫细胞形成杂交瘤细胞，再通过抗体检测的方式筛选出特定抗体分泌细胞，最终可以得到稳定的杂交瘤细胞株。
这种技术
在生物医学和制药领域中具有广泛的应用前景，可以用于生产高效、稳定的蛋白质和抗体等重组产物。
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体内细胞处于不同状态，大概分成三种命运: ① 中 骨继不髓同干续时细增期胞殖（，细胃S胞、肠，G上不2皮断、M中离）的开完基G成1底期细细通胞胞过分等细裂，胞，周如期
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癌细胞的迅速增殖扩散受机体内环境中多种因
素的影响如各种生长因子、抑素、激素、多胺、 基因调节包括细胞周期基因和癌基因、cAMP 和cGMP浓度（前者对细胞增殖负调节，而后 者为相反）。
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正常细胞周期的G1期有一个特殊的调节点—R 点，在生长条件不适宜情况下，细胞不能通过 调节点而不增殖，细胞通过G1期进入M期前受 一种不稳定蛋白质调节通过R点启动DNA的合 成，例如抑癌基因P53最重要的生物学功能就
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肿瘤和正常的组织同样在体内也具有三 种不同的细胞群：
①增殖细胞群（A）：是肿瘤中处于增殖周期的细 胞，与肿瘤生长直接有关，亦是化学疗法最易攻击 的部分。
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②暂不增殖细胞群（B），它是延长了G1 细胞或G0细胞，目前不参加细胞周期， 与肿瘤的扩大暂时无关，由于它保留着 增殖的能力，在一定条件下成为肿瘤复 发根源。
重量时足以致病人于死亡。经治疗后如细胞数 从1012减少至1010，重约10g时可称显效或部 分缓解；若肿瘤细胞数减少到108或106，重约 100mg至10mg时，可认为临床治愈或完全缓
解，但仍有可能复发。要根治肿瘤细胞，必须
彻底消灭所有癌细胞。外科手术切除大量肿瘤 细胞，但转移癌细胞仍有复发的危险。
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当前较有前景的靶向治疗
①现在发展的基因工程腺病毒（ONYX015）因删除了E1B 55KD蛋白而可以选 择性的溶解P53突变或缺失的肿瘤细胞， 此类肿瘤细胞占50℅，也就是腺病毒 ONYX-015可达到50℅的靶向治疗药物的 效果，目前已在头颈部肿瘤中进行Ⅱ期 临床试验。
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安徽医科大学微生物学教研室 龚蕴贞
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大纲
一、肿瘤细胞体外培养的重要性 二、癌细胞系的建立 三、转化细胞系建立 四、癌细胞系和转化细胞系注意事项 五、癌细胞系和转化细胞系的鉴定 六、癌细胞和转化细胞系建立和鉴定的 小结及讨论
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一、肿瘤细胞体外培养的重要性
恶性肿瘤细胞培养建立细胞系，包括癌 细胞系和转化细胞系。转化细胞系可以 是恶性转化细胞和一般转化细胞两种。
②不增殖细胞，这类细胞在分裂完成后，暂处 于 分G裂1期期，，如正肝常细情胞况，下只不有合受成损DN或A切，除不时进肝入细细胞胞 再分裂增殖。哺乳动物的初级卵细胞也属于此 类。 ③不增殖细胞，这类细胞由R点走向分化细胞， 并执行专门功能的细胞（称终末细胞）如神经 细胞、哺乳动物成熟的红细胞、皮肤上皮的角 质细胞、多性核粒细胞。
体内或体外一样具有无控制生长和分化不全
的特点，因此比正常细胞容易培养建细胞系。 如20世纪50年代，国外建立了宫颈癌的Hela 细胞系。
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癌细胞的增殖是按指数方式生长的，自一个癌 细胞增殖到能触及的程度要经过30代（109， 1cm3, 1g）。这样1cm3大小的肿块再经过10 代（ 1012 ，10 cm3，1Kg）。这样的大小和
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放线菌素D作用于G1期抑制DNA聚合酶 合成，作用于S后期与G2期抑制rRNA并 影响cAMP水平。放线菌素D不影响非分 裂期细胞，因而放线菌素D是一种细胞周 期特异性药物。
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阿糖胞嘧啶，选择性地抑制核苷二磷酸 还原酶，阻断核苷酸变为脱氧核苷酸， 从而抑制DNA合成，是DAN合成抑制剂， 属于S期特异性药物。
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③不再增殖群（C），它不再参与细胞周
期，而日趋衰老，死亡，对肿瘤增长无 意义。肿瘤的增长情况取决于3种细胞群 的比例，肿瘤增殖率（growth factor GF） 可由下列关系来决定： GF=A／A+B+C。 A群细胞越多， B、C群细胞越少，肿瘤 恶性程度越高。
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常应用体外肿瘤细胞培养，模拟体内环境或确定 单因素多因素研究肿瘤细胞发生发展结局。观察 抗癌药物对细胞周期作用点的影响也常应用肿瘤 细胞体外培养。若能确定肿瘤细胞各周期时间， 选择各期针对性药物进行治疗，则可以提高疗效。
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恶性转化细胞系和癌细胞系一样具有永 久性生长能力和恶性表型，对此二种来 源的细胞系鉴定也是相似的，为研究恶 性肿瘤提供了有用模型。而一般转化细 胞系只具有无限生长能力，不具有恶性 细胞的表型，此种细胞系可相似于正常 细胞的模型而被应用。
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癌细胞来源于体内正常上皮细胞。癌细胞在
当前较有前景的靶向治疗
肿瘤对化疗和放疗抗性的一种机制是由 于P53突变或P53的缺失，人类癌50 % P53 突变
Non small cell lung
60 %
Colon
50 %
Breast
40 %
Head and neck
60 %
Ovarian
60 %
医学ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱpt
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②制备单克隆抗体，主要是靶向表皮生长因子 EGF受体EGFR和HER-2。80年代研究人员发现，
在人类的脑部、肺部和胰腺等部位的肿瘤中 EGFR的含量极高，Artrazeneca公司的研究人员 于1998年率先提出通过开发阻断EGFR的药物，
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秋水仙素能与微管蛋白强烈结合，引起 微管解体，纺锤体破坏，结果染色体的 移动被阻断，细胞分裂停留在中期，它 是属于M期的特异性药物。
通过体外细胞培养观察抗癌药物对细胞 周期作用点将常用的抗癌药物的细胞周 期分类。
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数十年来医生们除用手术外只能用放疗 和化学疗法来治疗癌症，这些疗法毫无 分别地同时杀死健康细胞和癌细胞，直 到人类基因组图谱的解密，我们才迎来 了适用少数病人的靶向性治疗新时代， 医生们首先分析病人肿瘤中的DNA（基 因），再开出靶向性复合药物的药方， 专门攻击肿瘤细胞发生缺陷的基因，达 到治疗癌症的目的。