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第四章单克隆抗体与基因工程抗体的制备


在体内肿瘤放射免疫显像诊断中的应用 方法:
双特异抗体的一只臂结合靶抗原,一只臂结合半 抗原螯合剂,后者可选择性地与放射性核素结合, 利用二次导向系统显示 特点: 更高的的灵敏度和清晰度
在体内免疫治疗中的应用 抗体分子可与放射性核素、细胞毒药物、毒素、等多种 分子相融合,这些分子在抗体结合靶分子后可提供重要 辅助功能 双功能抗体可有效针对低水平的肿瘤相关抗原,并将细 胞毒物质输送到肿瘤细胞 抗体还可与携带药物的脂质体、各种偶联,从而增强体 内运输和药代动力学
四、单克隆抗体的特性
(一)单克隆抗体的特性
高度特异性 高度的均一性和可重复性 弱凝集反应和不呈现沉淀反应 对环境敏感性
(二)单克隆抗体的优点与局限性
优点 : 在体外“永久”地存活并传代 用相对不纯的抗原,获得大量高度特异的、均一的抗 体。适用于以标记抗体为特点的免疫学分析方法 可用于体内的放射免疫显像和免疫导向治疗
一、检验医学诊断试剂
病原微生物抗原、抗体的检测 肿瘤抗原的检测 免疫细胞及其亚群的的检测 激素测定 细胞因子的测定
病原体测定: 肝炎病毒- -弓形虫,风疹病毒,巨细胞病毒 ,单
纯疱疹病毒 细胞表面测定:
白血病的分型
激素的测定: 内分泌疾病的诊断
药物测定(): 抗排斥药物抗肿瘤药物地高辛
研究工作中的探针: 越来越多未知功能的克隆 对复杂的基因功能和多肽蛋白功能的研究需求
抗体种类: 第一代抗体 多克隆抗体( ) 第二代抗体 单克隆抗体( ) 第三代抗体 基因工程抗体( )
淋巴细胞:寿命短,分泌 特异系性抗体 骨髓瘤细胞:寿命长 杂交瘤细胞:寿命长, 单克隆抗体
一、杂交瘤技术
流 程
(一)小鼠骨髓瘤细胞
不产生的重链和轻链 与提供淋巴细胞的动物品系相同
(二)免疫脾细胞
多头加样枪
免疫荧光法

的纯化
盐析沉淀 亲和层析 离子交换层析
三、 单克隆抗体的性质鉴定
类型、亚类测定:双扩法或法 特异性测定:抗原类似物的交叉反应 效价测定:用腹水或培养液的稀释度表示 表位测定:几株单抗是否为不同表位特异的,用竞 争抑制 法,相加指数法及微机集群分析 亲和性测定:测定亲和常数 杂交瘤细胞染色体:秋水仙素裂解法,小鼠细胞染色体条, 细胞条,杂交瘤细胞一般多条 靶抗原分子量:常用
局限性 : 固有的亲和性和局限的生物活性限制了它的应用范围 反应强度不如多克隆抗体 制备技术复杂、费时费工、价格较高
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 基因工程抗体制备
基因工程抗体( ) 根据研究者的意图,采用基因工程方法,在
化学交联
分别分离纯化两种不同的,使各抗体解离 为单价抗体,再使两种不同抗原特异性的单价 抗体通过化学试剂交联起来,然后分离出目的 组分。此法缺点是容易导致抗体失去活性,产 物均一性不佳。
细胞工程
将两种分泌不同特异性单抗的杂交瘤细胞进行再次 融合,产生四源杂交瘤 ()。但二次杂交瘤细胞株分泌的 是两套重链,轻链的随机组合物。在其中的比例可为~ 不等。多倍杂交瘤细胞的稳定性差,的产量少且活性低, 费时费力,临床应用时存在人抗鼠抗体免疫反应 (),因 此不适用于临床。
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
融合细胞的早期培养
避开了人工免疫和杂交瘤技术 抗体库的大容量 抗体库极高的筛选效率 可获得高亲和力的人源化抗体 和基因的随机重组模拟了体内抗体亲和力成熟的过程 所用的抗体基因又来自人体
第四节 单克隆抗体的应用
检验医学诊断试剂 蛋白质的提纯 小分子抗体的应用 抗体融合蛋白的应用 双特异抗体的应用 抗体库技术的应用和前景
基因工程
多采用抗体分子片段,如,或, 经基因操作修饰后,或体外组装为, 或直接表达分泌型的。
五、噬菌体抗体库技术
定义:将体外克隆的抗体基因片段插入噬菌体载体, 转染工程细菌进行表达,然后用抗原筛选即可获得 特异的单克隆噬菌体抗体。利用这一技术可以得到 完全人源性的抗体,在等病毒感染和肿瘤的诊断与 治疗方面有其独特的优越性
培养骨髓瘤细胞: 选择对数生长期的细胞进行传代培养 细胞形态:浑圆、透亮、均一、排列整齐 避免细胞返祖:定期用处理细胞 注意事项:切忌过多传代培养,可将细胞分装冻存于℃ 或液氮及干冰中
免疫脾细胞的制备:
×的淋巴细胞
无菌手术
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
四、抗体融合蛋白的应用
肿瘤的体内显像诊断 单链抗体排除速度快,穿透力强,在肿瘤组织中的分布 指数较完整抗体分子高 放射显像时,放射性核素排除较快,对身体危害程度小, 显像的本底较低 理想的显像定位诊断载体
病毒的诊断和抗病毒感染 血液性疾病的诊断
白血病的免疫诊断及分型源自五、双特异抗体的应用在体外免疫检测中的应用 自身红细胞凝集试验 快速检测和病原体等 避免化学交联减低两者的活性,从而提高酶免疫 检测的敏感度 用双特异抗体作为二抗,检测限达
有限稀释法
特点: 不需任何特殊设备 克隆出现效率高 实验室常用方法 方法: 细胞悬液通过系列稀释 每个培养孔含~个细胞
效率最高 价格昂贵
杂交瘤细胞的冻存与复苏
配制方案:杂交瘤细胞((~)) 细胞冻存液(~ 牛血 清,~ 培养液, ) “慢冻”:分步冷冻,℃→℃→液氮 “快融”:取出立即浸入℃~℃水浴中,使其迅速融化、复 苏
三、小分子抗体的应用
定义: 分子量较小但具有抗原结合功能的分子片段 优点: 分子量小,穿透性强,抗原性低 不含段,不会与带有段受体的细胞结合,不良反应少 可在原核系统表达及易于基因工程操作 半衰期短,有利于及时中和及清除毒素
应用: 用于肿瘤的导向治疗 肿瘤的影像分布 基因治疗 细胞内抗体: 在细胞内表达 特异性识别某一基因产物 可干扰该基因产物的生物活性 研究基因结构与功能的关系
④ 表达载体转化细菌,构建全套抗体库。通过多轮的抗原亲 合吸附洗脱扩增,最终筛选出抗原特异的抗体克隆。
(二)噬菌体抗体库技建库的外源基因来自人体多克隆细胞的总 通用引物具有人的种属普遍性 抗体的和基因的随机重组也增加了抗体的多样性
骨髓瘤细胞、脾细胞与杂交瘤细胞
: ,; 长命 脾细胞: , ;短命(天) 杂交瘤细胞 ,; 长命
杂交瘤细胞: 长期生长繁殖 利用淋巴细胞的,将合成为嘌呤碱并最 终与一起合成 从淋巴细胞获得产生某种抗体的遗传信 息 从骨髓瘤细胞获得不断繁殖的能力
二、阳性杂交瘤细胞的克隆化培养与冻存
有限稀释法( ) 显微操作法() 法( ) 软琼脂平板法( )
细胞冷冻的意义
防止污染 避免染色体丢失 防止非分泌细胞的过度生长 防止细胞密度过高而死亡
第二节 单克隆抗体的制备
经过反复克隆化获得的抗体阳性杂交瘤 细胞株应立即扩大培养(除及时冻存的细胞 外)。因多次传代易引起染色体逐渐丢失而 使细胞产生抗体能力逐渐减弱甚至消失,还 应尽早使用获得的抗体阳性杂交瘤细胞株制 备单克隆抗体。
~天出现克隆 筛选 挑克隆
(四)杂交瘤细胞的选择性培养
酶与酶: 次黄嘌呤磷酸核糖转化酶 胸腺嘧啶核苷激酶
应用液: 杂氮鸟嘌呤 聚乙二醇
培养基: ():次黄嘌呤 ():氨基喋呤;叶酸拮抗物,阻断合成主 要途径 ():胸腺嘧啶核苷;“核苷酸前体”,供细胞 通过替代途径合成
选择作用: 淋巴细胞:不能生长,天死亡;合成的主 要途径被阻断 骨髓瘤细胞:不能生长,天死亡;缺乏, 合成的替代途径受阻
第四章 单克隆抗体与基因工程抗体的制备
第一节 杂交瘤技术的基本原理 一、杂交瘤技术 二、阳性杂交瘤细胞的克隆化培养与冻存
第二节 单克隆抗体的制备 一、单克隆抗体的产生 二、单克隆抗体的纯化 三、单克隆抗体的性质鉴定 四、单克隆抗体的特性
第三节 基因工程抗体制备 一、人源化抗体 二、小分子抗体 三、抗体融合蛋白 四、双特异性抗体 五、噬菌体抗体库技术
一、单克隆抗体的产生
动物体内诱生方法: 每次用或代小鼠,(~)×只 体外培养法: 中空纤维培养系统 单抗含量不高,牛血清难以去除
腹腔注射法
高滴度腹水
前天进行,预先腹腔注射 (~)×细胞 ~形成腹水
二、 单克隆抗体的纯化
可溶性抗原:抗体捕获法 细胞、亚细胞结构上的抗原:免疫荧光法 (用丙酮和甲醇按比例固定细胞)
基因连接,插入适当表达载体,转染宿主细胞,表达人鼠 嵌合抗体 特点:
减少了鼠源性抗体的免疫原性 保留了亲本抗体特异性结合抗原的能力
嵌合抗体
(二)改型抗体
定义:指利用基因工程技术,将人抗体可变区()中互补 决定簇()序列改换成鼠源单抗序列。重构成既具有鼠源 性单抗的特异性又保持抗体亲和力的人源化抗体。亦叫 “重构型抗体”,因其主要涉及的“移植”,又可称为 “移植抗体 意义:多种特异的鼠源单抗有可能应用于临床治疗
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。
一、人源化抗体
将小鼠基因敲除,转染人基因,在小鼠 体内产生人,再经杂交瘤技术,产生大量完 全人源化抗体
(一)嵌合抗体
方法: 从杂交瘤细胞分离出功能性可变区基因,与人恒定区
动 物: 小鼠 ~周龄 ~体重
免疫小鼠
细胞性抗原: ()×只,不加佐剂,周重复一次 可溶性抗原: 首次,完全福氏佐剂微克抗原,周微克抗原,融合 前天,加强免疫
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