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1、单克隆抗体与基因工程抗体第1页，本讲稿共20页多克隆抗体多克隆抗体(Polyclonal antibody)一一.概念概念 给动物接种抗原所获得的免疫血清给动物接种抗原所获得的免疫血清或抗血清是多种抗体的混合物或抗血清是多种抗体的混合物,它是由它是由多种抗原决定簇刺激多株多种抗原决定簇刺激多株B细胞增殖细胞增殖分化所产生的分化所产生的,称为多克隆抗体称为多克隆抗体.第2页，本讲稿共20页 二二.多克隆抗体的应用多克隆抗体的应用 n n 免疫学检测免疫学检测n 被动免疫治疗和紧急预防被动免疫治疗和紧急预防三三.存在问题存在问题n n 特异性差特异性差,用于免疫学检测容易出用于免疫学检测容易出现交
2、叉反应现交叉反应 第3页，本讲稿共20页单克隆抗体单克隆抗体(Monoclonal antibody,McAb)一一.概念概念:通过通过B细胞杂交瘤技术细胞杂交瘤技术,获得特异性针获得特异性针对某一种抗原决定簇的细胞克隆，产对某一种抗原决定簇的细胞克隆，产生均一性的抗体生均一性的抗体.二二.B细胞杂交瘤的类型细胞杂交瘤的类型 小鼠小鼠-小鼠小鼠 大鼠大鼠-大鼠大鼠 小鼠小鼠-人人 人人-人人 第4页，本讲稿共20页三三.杂交瘤技术的原理杂交瘤技术的原理 1.亲本细胞的选择亲本细胞的选择 小鼠骨髓瘤细胞小鼠骨髓瘤细胞 次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核苷转移酶次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核苷转移酶 (HGPRT)缺陷型
3、缺陷型 免疫脾细胞免疫脾细胞 经抗原免疫的经抗原免疫的BALB/c小鼠的脾脏小鼠的脾脏第5页，本讲稿共20页 2.细胞融合细胞融合骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 PEG 杂交瘤细胞杂交瘤细胞 脾细胞脾细胞脾细胞脾细胞融合后细胞的类型融合后细胞的类型:未融合的脾细胞未融合的脾细胞未融合的脾细胞未融合的脾细胞 杂交瘤细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞 未融合的瘤细胞未融合的瘤细胞未融合的瘤细胞未融合的瘤细胞 第6页，本讲稿共20页3 杂交瘤细胞的选择性培养杂交瘤细胞的选择性培养杂交瘤细胞的选择性培养杂交瘤细胞的选择性培养 DNADNA合成的途径合成的途径合成的途径合成的途径：糖糖+氨基酸
4、氨基酸 氨基喋呤氨基喋呤氨基喋呤氨基喋呤 (Aminopterin,A)(Aminopterin,A)TK 核苷酸核苷酸 DNA 胸腺嘧啶核苷胸腺嘧啶核苷胸腺嘧啶核苷胸腺嘧啶核苷 TMPTMP (Thymidine,T)核苷酸前体核苷酸前体 次黄嘌呤次黄嘌呤 HGPRTHGPRT IMP (Hypoxanthine,H)第7页，本讲稿共20页融合后细胞在融合后细胞在HAT培养基中存活情况培养基中存活情况脾细胞（脾细胞（HGPRT+,TK+,不能长期生长）不能长期生长）骨髓瘤细胞（骨髓瘤细胞（HGPRT-,TK-，不能生长，不能生长）杂交瘤细胞（杂交瘤细胞（HGPRT+,TK+，能够生长），能够
5、生长）第8页，本讲稿共20页4.杂交瘤细胞的筛选和克隆化杂交瘤细胞的筛选和克隆化 筛选：筛选：免疫荧光免疫荧光 ELISA等等 克隆化：克隆化：有限稀释法有限稀释法 单个细胞显微操作法单个细胞显微操作法 软琼脂培养法软琼脂培养法第9页，本讲稿共20页5.单克隆抗体的生产单克隆抗体的生产 体内：体内：BALB/c小鼠体内诱发含有单抗的小鼠体内诱发含有单抗的 腹水腹水 体外：无血清培养基悬浮培养等体外：无血清培养基悬浮培养等6.单克隆抗体的纯化单克隆抗体的纯化 硫酸铵沉淀法硫酸铵沉淀法 离子交换层析离子交换层析 A蛋白蛋白-Sepharose亲和层析亲和层析第10页，本讲稿共20页四四.单克隆抗体
6、的特性单克隆抗体的特性 高度均一性：高度均一性：纯度很高的均一性抗体纯度很高的均一性抗体 高度专一性：高度专一性：只对抗原分子上某一抗原决定只对抗原分子上某一抗原决定 簇起反应簇起反应 大量产生及稳定性：大量产生及稳定性：杂交瘤细胞能在体内外无限繁殖杂交瘤细胞能在体内外无限繁殖 之传代之传代 第11页，本讲稿共20页五五.单克隆抗体在医学上的应用单克隆抗体在医学上的应用（一）用作诊断试剂（一）用作诊断试剂 1.检测淋巴细胞表面分子，区分不同分化检测淋巴细胞表面分子，区分不同分化 阶段的淋巴细胞，鉴别淋巴细胞。阶段的淋巴细胞，鉴别淋巴细胞。2.鉴定病原体，准确诊断传染病。鉴定病原体，准确诊断传染
7、病。3.用于肿瘤的诊断和分型用于肿瘤的诊断和分型 4.激素类单抗用于测定体内激素含量，判激素类单抗用于测定体内激素含量，判 断内分泌的功能状态断内分泌的功能状态 第12页，本讲稿共20页（二）用作研究工具（二）用作研究工具1.1.纯化抗原纯化抗原2.2.分析和探查抗原结构分析和探查抗原结构3.3.分析抗原决定簇分子的功能分析抗原决定簇分子的功能（三）用于疾病的治疗（三）用于疾病的治疗1.1.抗细胞表面分子单抗，用于移植排斥反抗细胞表面分子单抗，用于移植排斥反应的防治应的防治2.2.抗细胞因子单抗用于自身免疫性疾病的抗细胞因子单抗用于自身免疫性疾病的治疗治疗3.3.抗肿瘤单抗用于肿瘤的导向治疗抗
8、肿瘤单抗用于肿瘤的导向治疗第13页，本讲稿共20页单克隆抗体用于免疫治疗存在的问题单克隆抗体用于免疫治疗存在的问题1.单克隆抗体的特异性单克隆抗体的特异性 由于肿瘤特异性抗原较少，缺乏对肿由于肿瘤特异性抗原较少，缺乏对肿瘤有严格特异性的单抗，对正常组织瘤有严格特异性的单抗，对正常组织有交叉反应有交叉反应2.异种抗体反应异种抗体反应 鼠源性单抗用于人体，导致异源性鼠源性单抗用于人体，导致异源性超敏反应超敏反应第14页，本讲稿共20页基因工程抗体基因工程抗体(Genetic engineering antibody)概念：概念：根据研究者的意图，采用基因工程方法，根据研究者的意图，采用基因工程方法
9、，在基因水平，对免疫球蛋白基因进行切割、在基因水平，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。主要包括生新型抗体。主要包括 嵌合抗体、单链嵌合抗体、单链抗体、人源化抗体、双价抗体和双特异性抗体、人源化抗体、双价抗体和双特异性抗体。抗体。第15页，本讲稿共20页一一.嵌合抗体嵌合抗体(chimeric antibody)从杂交瘤细胞分离出功能性可变区基从杂交瘤细胞分离出功能性可变区基因，与人因，与人Ig恒定区基因连接，插入适当表恒定区基因连接，插入适当表达载体，转染宿主细胞，表达人达载体，转染宿主细胞，表达人-鼠嵌合鼠嵌合抗体。
10、抗体。特点：特点：减少了鼠源性抗体的免疫原性，减少了鼠源性抗体的免疫原性，同时保留了亲本抗体特异性结合抗原的同时保留了亲本抗体特异性结合抗原的能力。能力。第16页，本讲稿共20页二二.单链抗体单链抗体(single chain antibody)用基因工程方法，将抗体重链和轻用基因工程方法，将抗体重链和轻链可变区通过一个连接肽连接而成的链可变区通过一个连接肽连接而成的重组蛋白。重组蛋白。特点：特点：能保持与抗原结合的性能，能保持与抗原结合的性能，分子量小，穿透性强，体内循环半衰分子量小，穿透性强，体内循环半衰期短，免疫原性低。期短，免疫原性低。第17页，本讲稿共20页单链抗体的应用单链抗体的应
11、用：1.1.用于肿瘤的导向治疗用于肿瘤的导向治疗2.2.肿瘤的影像分布肿瘤的影像分布3.3.基因治疗基因治疗 细胞内抗体：在细胞内表达特异性识别细胞内抗体：在细胞内表达特异性识别某一基因产物的抗体，可干扰该基因产某一基因产物的抗体，可干扰该基因产物的生物活性。物的生物活性。4。研究基因结构与功能的关系。研究基因结构与功能的关系第18页，本讲稿共20页三三.人源化抗体人源化抗体(humanized antibody)1.将小鼠的将小鼠的CDR序列移植到人抗体可变序列移植到人抗体可变区框架中，产生的抗体称为区框架中，产生的抗体称为CDR移植移植抗体。抗体。2.将小鼠将小鼠Ig基因敲除，转染人基因敲
12、除，转染人Ig基因，在基因，在小鼠体内产生人小鼠体内产生人Ab，再经杂交瘤技术，再经杂交瘤技术，产生大量完全人源化抗体产生大量完全人源化抗体第19页，本讲稿共20页n n四、双价抗体与双特异性抗体四、双价抗体与双特异性抗体n (bispecific antibody)n 许多抗原抗体反应要求双价的抗许多抗原抗体反应要求双价的抗原结合位点，使抗原分子上的两个表原结合位点，使抗原分子上的两个表位交联或使两个抗原分子连接。位交联或使两个抗原分子连接。n n 将识别肿瘤抗原的抗体和将识别肿瘤抗原的抗体和 识别细胞识别细胞毒性免疫效应细胞表面分子的抗体连结毒性免疫效应细胞表面分子的抗体连结在一起，可使效应细胞更容易与肿瘤细在一起，可使效应细胞更容易与肿瘤细胞结合识别，取得杀伤肿瘤细胞的作用。胞结合识别，取得杀伤肿瘤细胞的作用。第20页，本讲稿共20页