单克隆抗体
兽医免疫学是一门系统性非常强的学科,全面系统的介绍了免疫学的相关理论和技术。
在传统概念中,免疫是指机体对病原微生物的再感染有抵抗力,不患病,即为抗感染。
在免疫的现代感念里,免疫是指机体识别自己与非己,并能将非己成分排出体外的复杂生理过程,它可能对机体产生不同的影响。
正常情况下,免疫功能使机体内环境得以维持稳定,具有保护作用;在异常情况下,免疫功能可能导致某些病理过程的发生和发展。
免疫系统是机体在长期的进化过程中形成的防御体系,通过免疫系统识别自己和非己成分,并产生免疫应答排除非己,维持机体生理平衡。
在免疫学中单克隆隆抗体有着其广阔的发展前景。
常规制备抗体的方法是将免疫原接种给动物,采集其血清,其中含有多种特异性、多种不同类型的免疫球蛋白。
因为抗原是多价多特异性表位的。
此类抗体存在着质量难以控制,不易标准化等特点,在临床诊断、免疫预防治疗及科学研究的应用方面受到了一定的限制。
单克隆抗体的定义:由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体,称为单克隆抗体。
通常采用杂交瘤技术来制备。
单克隆抗体的基本原理:: B淋巴细胞能够产生抗体,但在体外不能进行无限分裂; 而瘤细胞虽然可以在体外进行无限传代,但不能产生抗体。
将这两种细胞融合后得到的杂交瘤细胞具有两种亲本细胞的特性。
单克隆抗体技术的基本程序:
一.提取合成专一性抗体的单个B淋巴细胞,但这种B淋巴细胞不能在体外生长。
二.二.应用细胞杂交技术使骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,得到杂交瘤细胞。
这种细胞既具有B淋巴细胞合成专一抗体的特性,也有骨髓瘤细胞能在体外培养增殖永存的特性三.三.对杂交瘤细胞进行细胞培养,选出所需要的细胞群,体外或体内培养,从培养液或动物腹水中提取单克隆抗体
四.单克隆抗体的提纯
一般常用金黄色葡萄球菌蛋白A-琼脂糖4B亲和层析法。
单克隆抗体的保存由腹水中获得的抗体,经离心去除细胞成分,再经冷冻超速离心,取上清液加0.1%NaN3,少量分装,冷冻于-70℃可保存几年。
但应避免反复冻融,否则抗体失活,特别是IgM抗体。
提纯的单克隆抗体,冷冻干燥保存于2~8℃,取出时溶解后,保存于2~8℃,至少一个月内可保持稳定。
腹水抗体也可冷冻干燥低温(4℃)保存两年,融化后放置4℃
下保存一个月。
短期使用的腹水抗体,4℃3~4 个月仍保持稳定, 培养上清加0.1%NaN3,贮于-20℃,两年不失活性。
单克隆抗体的特点:
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。
单克隆抗体的制备图:
制备单克隆抗体的注意事项:
(1)免疫动物的种属及品系是否合适,可考虑改变动物的种属或品系,或扩大免疫动物的数量。
(2)原质量是否良好,可改用其它厂家的产品或改用同一厂家的其它批号,也可考虑改变抗原分子的部分结构,或改进提取方法。
(3)制备的免疫原是否符合要求,可从偶联剂,载体、抗原或载体的比例、反应时间等多方面去考虑,并加以改进。
(4)所用的佐剂是否合适,乳化是否完全,可改用其它佐剂,或加强乳化。
(5)免疫的方法、剂量,加强免疫的间隔时间和次数,免疫的途径是否合适。
(6)动物的饲养是否得当,如营养(饲料、饮水)、环境卫生(通风、采光、温度)是否符合要求,动物的健康情况是否良好等。
单克隆抗体的应用:1、作为亲合层析的配体单克隆抗体能与其相应的抗原特异性结合,因而能够从复杂系统中识别出单个成分。
只要得到针对某一成分的单克隆抗体,利用它作为配体,固定在层析柱上,通过亲合层析,即可从复杂的混和物中分离、纯化这一特定成分。
与其它提方法(沉淀法、高效疏水色谱法等)相比,具有简便、快速、经济、产品活性高等优点。
2、作为生物治疗的导向武器脂质体是由既亲水又亲油的两亲磷脂组成的连续双分子层微囊,内含水相空间,可包裹水溶性物质。
包有细胞毒剂的脂质体膜上偶联抗体,可定向攻击靶细胞,称为免疫脂质体。
这种“导向治疗”,在动物试验与体外试验中已获得满意效果。
如热敏免疫脂质体,由抗人乳癌细胞抗体经疏水长链脂肪酸修饰,抗体带上长的疏水碳链,部分插入脂质体的脂双层膜中,抗体Fab段仍暴露在膜表面,因而保持了抗体活性。
热敏免疫脂质体可特异识别靶细胞(人乳癌细胞),并通过相变温度引起脂质体破裂,从而定向释放药物。
另外,可将化疗药物、细菌毒素、植物毒素或放射性同位素等细胞毒剂与抗肿瘤抗原的单克隆抗体直接交联,利用其导向作用,使细胞毒剂定位于肿瘤细胞把它直接杀伤。
这不仅提高了抗体的疗效,也可降低细胞毒剂对正常细胞的毒性反应。
如应用抗T细胞单抗和柔红霉素结合物,在体外对非T淋巴细胞就无杀伤作用。
但是,要把这种方法应用于临床,目前还存在不少技术难关,包括人体对鼠源单抗的排异问题等。
3作为免疫抑制剂抗人T淋巴细胞单抗(McAb)作为一种新型免疫抑制剂,已广泛应用于临床治疗自身免疫疾病和抗器官移植的排斥反应。
其作用机理有赖于McAb的种类及其免疫学特性。
注射抗小鼠Thy-1抗原的单抗,可以抑制小鼠同种皮肤移植的排斥反应。
单克隆抗体的局限性:
单克隆抗体的优点:(1)杂交瘤可以在体外“永久”地存活并传代,只要不发生细胞株的基因突变,就可以不断地生产高特异性、高均一性的抗体。
(2)可以用相对不纯的抗原,获得大量高度特异的、均一的抗体。
(3)由于可能得到“无限量”的均一性抗体,所以适用于以标记抗体为特点的免疫学分析方法,如IRMA和ELISA等。
(4)由于单克隆抗体的高特异性和单一生物学功能,可用于体内的放射免疫显像和免疫导向治疗。
单克隆抗体的局限性:(1)单克隆抗体固有的亲和性和局限的生物活性限制了它的应用范围。
由于单克隆抗体不能进行沉淀和凝集反应,所以很多检测方法不能用单克隆抗体完成。
(2)单克隆抗体的反应强度不如多克隆抗体。
(3)制备技术复杂,而且费时费工,所以单克隆抗体的价格也较高。