单克隆抗体技术的程序

单克隆抗体技术的特点~

一是特异性，针对特定的单一抗原表位，它具有高度的特异性，抗肿瘤抗体药物的研究表明，其特异性主要表现为特异性结合、选择性杀伤靶细胞、体内靶向性分布以及具有更强的疗效。二是多样性，主要表现在靶抗原的多样性、抗体结构的多样性、作用机制的多样性等方面。三是定向性，抗体药物可以定向制造，就是根据需要制备具有不同治疗作用的抗体药物。基于这些特点，我们可以用来制成“生物导弹”运送药物至病害部位，主要是癌细胞，从而达到治疗效果。

为了克服鼠源性单克隆抗体存在的问题，科学家利用基因工程方法使小鼠的抗体人源化。通过构建人一鼠嵌合抗体，在一定程度上减弱了人抗鼠抗体。1984年Morrison等人成功地构建了第一个人鼠单克隆抗体即嵌合抗体。嵌合抗体指的是鼠单克隆抗体的可变区基因被人抗体的恒定区基因通过基因重组技术所替换而编码并在合适的宿主细胞中表达而产生的单克隆抗体。基本原理:抗体分了的特异性识别、抗原结合由轻链和重链可变区决定的，而异源蛋白产生的人抗鼠抗体反应的主要是抗体恒定区。将小鼠单抗恒定区用人源化恒定区代替而拼接成嵌合抗体，使其重链和轻链的可变区来白小鼠，恒定区来自人源性。简言之嵌合抗体既具有抗原结合特异性，又大大地降低了鼠单抗的异源性。嵌合抗体是基因工程抗体最早研究出来的一种抗体，在肿瘤治疗和诊断方法已被广泛的应用。虽然嵌合抗体在一定程度上减弱了人抗鼠抗体反应，但仍存在一少部分鼠源成分。这直接导致抗体被迅速清除，从而降低治疗效果。 1.改形抗体1986年，Jones等人成功构建了第一个改形抗体，又称CDR移植抗体和人源化抗体，指将鼠单抗可变区中互补决定区(CDR)序列取代人源抗体相应CDR序列，重组构成既具有鼠源性单抗特异性，又保持人抗体亲和力的CDR移植抗体。迄今为止，已有100多种鼠单抗通过CDR移植得到了人源化。基本原理:抗体重链和轻链的可变区主要由CDR和骨架区(FR)组成。其中可变区的6个CDR是负责识别和结合抗原的区域，它们直接与抗原接触，决定了抗体的特异性。骨架区是可变区以外的其它部分，主要起着支持CDR的作用，而且它们的氨基酸组成和排列相对不易改变，因此，可以将鼠单抗的CDR移植到人单抗的骨架区，就有可能使人单抗获得鼠单抗一样的抗原特异性，并可以最大限度地降低鼠单抗的异源性，这样就得到了改形抗体。与嵌合抗体相比，改形抗体进一步减少了抗体中鼠源部分的比例，降低了人抗鼠抗体，但仍有抗体可能导致抗独特型抗体的产生且存在一些局限性，例如构建方法相对复杂，操作起来费时费力;抗体的晶体结构以及电脑模拟抗体的微细结构上都有很大的问题;降低免疫原性和保持抗原结合活性方面还有很多问题。理所当然，寻找既能实现人源化又可以保持高的免疫学活性的简单易行方法势在必行。2.表面氨基酸残基人源化一一镶面抗体1991年由Padlan提出的与CDR移植完全不同的降低鼠源抗体免疫原性的方法。[9]其理论依据是分析了大量鼠单抗可变区和人单抗可变区氨基酸残基的表面暴露情况，结果发现这些暴露的氨基酸残基位置和数量都非常保守，不因为种属和型别而改变。研究表面，这些暴露的氨基酸残基是鼠源可变区免疫原性的主要来源。将鼠单抗可变区表面暴露的骨架区氨基酸残基中与人可变区相应的氨基酸残基改为人源的，就可以使可变区表面人源化，消除了异源性而不影响可变区的整体空问构象。3.表位印记选择表位印记选择指的是一种与高效筛选噬菌体抗体库技术相结合的人源化抗体的方法，可以通过数论筛选就能得到完全人源的抗体。基本原理:鼠单抗的一个重链或者轻链可变区基因与人源抗体的重链或者轻链的可变区基因文库配对，得到杂合的人鼠抗体库。借助噬菌体抗体库的高效筛选方法，能迅速得到所需抗体，比CDR移植简单且能得到真正的人抗体。缺点:筛选工作量特别大。 小分子抗体顾名思义是分子量较小的抗体片段，它的抗体分子的抗原结合部位仅仅局限于重链和轻链的可变区。虽然分子很小但它既保持了亲本单抗的亲和力具有亲本单抗一样的特异性。种类主要包括:抗原结合片(Fab)抗体、Fv抗体、单链抗体、单域抗体、最小，而且识别单位。1.Fab抗体Fab抗体为仅含Fab分子，Fab段由完整的轻链(恒定区CL和可变区VLCL)和重链Fd段(第一恒定区CH1和可变区VH)通过一个二硫键连接形成异二聚体，整个分了大小约占总抗体的三分之一，仅含有一个抗原结合位点。将完整轻链和重链Fd的编码基因进行连接，可在大肠杆菌中表达，形成完整的二硫键和立体折叠，可以保存Fab断的功能。常被用于实验室的研究工具。2.Fv抗体Fv抗体仅由轻链和重链的可变区组成通过非共价键连接，是抗体分了保留完整抗原结合部位的最小功能片段。该片段由于是通过非共价键连接的，所以稳定性不好，十分容易解离。采用适当的方法来解决Fv片段稳定性问题。3.单链抗体单链抗体的问世解决了Fv抗体的稳定性问题。它由适当的寡核普酸序列将轻链和重链可变区连接而成，形成单一链的分子，故称为单链抗体。就是单一肤链的结构大大增加了Fv片段的稳定性。相对完全抗体而言，单链抗体在临床上作为治疗剂有好多优越性。但它也有亲和力下降等缺点。4.单域抗体单域抗体仅含重链可变区，结构比Fv的亚单位还小，它是一个具有抗原结合活性的分子。同完整抗体相比，单域抗体仍然具有与抗体结合的同等能力及稳定性。5.最小识别单位比单域抗体还小的最小识别单位仅含可变区中单一CDR结构，分了量十分小仅占完全抗体的1%左右，亲和力也相当低，所以被命名为最小识别单位。虽然最小识别单位分了量小、亲和力低，但是它具有与抗原结合的能力。 目前，单克隆抗体技术在食品生产加工以及科学研究中得到广泛的应用，食品基质中的细胞、大分子聚介物的小分子半抗原物质均能通过单克隆技术研究或检出。 如，用单克隆抗体技术快速检测食品中的农兽药。单克隆抗体在乳品工业中主要用于牛奶成分分析，尤其对非正常风味牛奶的微生物与酶的鉴定;牛奶中的病原微生物和毒素的检测;加工工艺对牛奶蛋白结构的影响以及牛奶中掺物的识别。

(1) 抗原制备。制备单克隆抗体的免疫抗原，从纯度上说虽不要求很高，但高纯度的抗原使得到所需单抗的机会增加，同时可以减轻筛选的工作量。因此，免疫抗原是越纯越好，应 根据所研究的抗原和实验室的条件来决定。一般来说，抗原的来源有限，或性质不稳定，提纯时易变性，或其免疫原性很强，或所需单抗是用于抗原不同组分的纯化 或分析等，免疫用的抗原只需初步提纯甚至不提纯，但抗原中混杂物很多，特别是如果这些混杂物的免疫原性较强时，则必须对抗原进行纯化。检测用抗原可以是与 免疫抗原纯度相同，也可是不同的纯度，这主要决定于所用筛检方法的种类及其特异性和敏感性。
(2) 免疫动物的选择。根据所用的骨髓瘤细胞可选用小鼠和大鼠作为免疫动物。因为，所有的供杂交瘤技术用的小鼠骨髓瘤细胞系均来源于BALB/c小鼠，所有的大鼠骨髓瘤细胞都来 源于LOU/c大鼠，所以一般的杂交瘤生产都是用这两种纯系动物作为免疫动物。但是，有时为了特殊目的而需进行种间杂交，则可免疫其他动物。种间杂交瘤一 般分泌抗体的能力不稳定，因为染色体容易丢失。就小鼠而言，初次免疫时以8-12周龄为宜，雌性鼠较便于操作。
(3) 免疫程序的确定。免疫是单抗制备过程中的重要环节之一，其目的在于使B淋巴细胞在特异抗原刺激下分化、增殖，以利于细胞融合形成杂交细胞，并增加获得分泌特异性抗体的杂交 瘤的机会。因此在设计免疫程序时，应考虑到抗原的性质和纯度、抗原量、免疫途径、免疫次数与间隔时间、佐剂的应用及动物对该抗原的应答能力等。没有一个免 疫程序能适用于各种抗原。现用的免疫程序中多数是参照制备常规多克隆抗体的方法。表6-1列举了目前常用的免疫程序。免疫途径常用体内免疫法包括皮下注 射、腹腔或静脉注射，也采用足垫、皮内、滴鼻或点眼。最后一次加强免疫多采用腹腔或静脉注射，目前尤其推崇后者，因为可使抗原对脾细胞作用更迅速而充分。 在最后一次加强免疫后第3天取脾融合为好，许多实验室的结果表明，初次免疫和再次免疫应答反应中，取脾细胞与骨髓瘤细胞融合，特异性杂交瘤的形成高峰分别为第4天和第22天，在初次免疫应答时获得的杂交瘤主要分泌IgM抗体，再次免疫应答时获得的杂交瘤主要分泌IgG抗 体。笔者体会阳性杂交瘤出现的高峰与小鼠血清抗体的滴度并无明显的平行关系，且多在血清抗体高峰之前。因此，为达到最高的杂交瘤形成率需要有尽可能多的浆 母细胞，这在最后一次加强免疫后第3天取脾进行融合较适宜。已有人报道采用脾内免疫，可提高小鼠对抗原的免疫反应性，且节省时间，一般免疫3天后即可融合。 （1）杂交瘤细胞的冻存。在建立杂交瘤细胞的过程中，有时一次融合产生很多“阳性”孔，来不及对所有的杂交瘤细胞作进一步的工作，需要把其中一部分细胞冻存起来；另一方面，为了防 止实验室可能发生的意外事故，如停电、污染、培养箱的温度或CO2控制器失灵等给正在建立中的杂交瘤带来灾难，通常尽可能早地冻存一部分细胞作为种子，以 免遭到不测。在杂交瘤细胞建立以后，更需要冻存一大批，以备今后随时取用。
（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。 ⑴ 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。
⑵ 单抗理化特性的鉴定。从实用意义上说，单抗对温度和PH变化的敏感性以及单抗的亲合力都是理化特性鉴定的主要项目，它们可为单抗的使用和保存提供重要依据。
⑶ 单抗与相应抗原的反应性测定。单抗与相应抗原的反应性决定于它所识别的抗原表位，确定单抗针对的表位在抗原结构上的位置，是单抗特性鉴定的关键环节，同时，进一步分析这类表位的差别， 可正确评价单抗的特异性和交叉反应性。

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天门市15120895613： 制备单克隆抗体的技术流程是怎样的呢? ？
戊叶法莫： (一)抗原提纯与动物免疫 对抗原的要求是纯度越高越好,尤其是初次免疫所用的抗... 图11-2杂交瘤技术制备单克隆抗体的流程 在体外培养条件下,细胞的生长依赖适当的...

天门市15120895613： 单克隆抗体的制备流程是怎样的 - ？
戊叶法莫： 1.对小鼠注射特定的抗原蛋白,使小鼠产生免疫反应; 2.得到相应的B淋巴细胞; 3.将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,再用特定的选择培养基进行筛选; 4.在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂种细胞才能生长(这种杂种细胞的特点是既能迅速大量繁殖又能产生专一的抗体); 5.对上述杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足量的能分泌所需抗体的细胞; 6.最后,将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖,这样,从细胞培养液或小鼠腹水中,就可以提取出大量的单克隆抗体了!

天门市15120895613： 单克隆抗体可用于疾病的诊断和治疗,制备H7N9病毒单克隆抗体的流程如下:(1)过程②代表基因工程操作步骤中的___,进行过程③前须先构建___.(2)... - ？
戊叶法莫：[答案] (1)图中②表示基因工程的第一个操作步骤,即目的基因的获取;③表示将目的基因导入受体细胞,在此之前需要先构建基因表达载体.(2)目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是转基因生物的DNA上是否插入了目的基...

天门市15120895613： 如图是单克隆抗体制备流程阶段示意图.请根据示意图回答下列问题.(1)单克隆抗体技术是___技术中最重要的用途.将特定的抗原注入小鼠体内,其目的是使... - ？
戊叶法莫：[答案] (1)单克隆抗体技术是动物细胞融合技术中最重要的用途.将特定的抗原注入小鼠体内,使小鼠产生浆细胞.(2)单克隆抗体的化学本质是球蛋白;涉及到的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体.(3)骨髓瘤细胞与...

天门市15120895613： 如图为单克隆抗体制备流程示意图.(1)______技术是单克隆抗体技术的基础.(2)细胞融合是随机的过程,在HAT培养基中培养的目的是______.在培养过... - ？
戊叶法莫：[答案] (1)单克隆抗体制备的技术涉及动物细胞融合和动物细胞培养,基础是动物细胞培养. (2)据图分析,骨髓瘤细胞在HAT培养基上无法生长,所以骨髓瘤细胞之间形成的融合细胞也不能在该培养基上存活;淋巴细胞和淋巴细胞自身融合的细胞能在HAT...

天门市15120895613： 1、什么是单克隆抗体?有哪些优点和缺点?2、简述单克隆抗体的基本过程?3、如何制备杂交瘤细胞? - ？
戊叶法莫：[答案] 单克隆抗体是利用体外培养技术生产的抗体,它由于是由一个细胞分裂而来的,所有只含有一种抗体. 单克隆抗体的优点是:理化性状高度均一、生物活性单一、与抗原结合的特异性强、便于人为处理和质量控制,并且来源容易.这些优点使其广泛应...

天门市15120895613： 如图是单克隆抗体制备流程阶段示意图.(1)___技术是单克隆抗体技术的基础.给小鼠注射特定抗原的目的是___.(2)与血清抗体相比,单克隆抗体的优点是... - ？
戊叶法莫：[答案] (1)细胞培养技术和细胞融合技术是单克隆抗体技术的基础.给小鼠注射特定抗原的目的是诱导产生能产生抗体的浆(B)细胞. (2)单克隆抗体与常规的血清抗体相比,其最大的优越性是特异性强,灵敏度高,可以体外大量制备. (3)图中培养基属于...

天门市15120895613： 单克隆抗体研制程序特点是什么? ？
戊叶法莫： 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

天门市15120895613： 如图是单克隆抗体制备流程阶段示意图.(1)______技术是单克隆抗体技术的基础.(2)在图中HAT培养上,未有融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细... - ？
戊叶法莫：[答案] (1)制备单克隆抗体技术时动物细胞融合和动物细胞培养.(2)据图分析,骨髓瘤细胞在HAT培养基上无法生长,所以骨髓瘤细胞之间形成的融合细胞也不能在该培养基上存活;淋巴细胞和淋巴细胞自身融合的细胞能在HAT培养...

天门市15120895613： 下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图.   (1) 单克隆抗体技术是           技术的重要应用. (2)动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融... - ？
戊叶法莫：[答案] (1)(动物)细胞融合; (2)灭活的病毒;(3)选择培养基;产生特异性抗体的杂交瘤细胞;(4)在体外无限增值性; 产生特异性抗体;(5)特异性强;灵敏度...