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单克隆抗体技术

单克隆抗体技术
单克隆抗体技术

单克隆抗体技术的应用

魏婷婷

(生命科学学院食品科学与工程发酵方向)

摘要:本综述包括以下内容:简要叙述了单克隆抗体发现历史;系统地阐述单克隆抗体技术的优点和生产单克隆抗体的杂交瘤技术;介绍单克隆抗体技术在食品卫生检验中的应用。

关键词:单克隆抗体杂交瘤技术应用领域

1 引言

单克隆抗体技术(monoclonal antibody technique), 1975年英国科学家Milstein和Kohler所发明,并获得1984年诺贝尔医学奖。 1984 德国人G. J. F.Kohler、阿根廷人C. Milstein[3]和丹麦科学家N. K. Jerne由于发展了单克隆抗体技术,完善了极微量蛋白质的检测技术而分享了诺贝尔生理医学奖。它是将产生抗体的单个B淋巴细胞同肿瘤细胞杂交,获得既能产生抗体,又能无限增殖的杂种细胞,并以此生产抗体的技术。其原理是: 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。免疫反应是人类对疾病具有抵抗力的重要因素。当动物体受抗原刺激后可产生抗体。抗体的特异性取决于抗原分子的决定簇,各种抗原分子具有很多抗原决定簇,因此,免疫动物所产生的抗体实为多种抗体的混合物。用这种传统方法制备抗体效率低、产量有限,且动物抗体注入人体可产生严重的过敏反应。此外,要把这些不同的抗体分开也极困难。近年,单克隆抗体技术的出现,是免疫学领域的重大突破。

2 单克隆抗体

2.1 单克隆抗体的基本概念

抗体主要由B淋巴细胞合成。每个B淋巴细胞有合成一种抗体的遗传基因。动物脾脏有上百万种不同的B淋巴细胞系,含遗传基因不同的B淋巴细胞合成不同的抗体。当机体受抗原刺激时,抗原分子上的许多决定簇分别激活各个具有不同基因的B细胞。被激活的B细胞分裂增殖形成该细胞的子孙,即克隆由许多个被激活B细胞的分裂增殖形成多克隆,并合成多种抗体。如果能选出一个制造一种专一抗体的细胞进行培养,就可得到由单细胞经分裂增殖而形成细胞群,即单克隆。单克隆细胞将合成一种决定簇的抗体,称为单克隆抗体。

2.2 单克隆抗体技术的基本原理

要制备单克隆抗体需先获得能合成专一性抗体的单克隆B淋巴细胞,但这种B淋巴细胞不能在体外生长。而实验发现骨髓瘤细胞可在体外生长繁殖,应用细胞杂交技术使骨髓瘤细胞与免疫的淋巴细胞二者合二为一,得到杂种的骨髓瘤细胞。这种杂种细胞继承两种亲代细胞的特性,它既具有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,用这种来源于单个融合细胞培养增殖的细胞群,可制备抗一种抗原决定簇的特异单克隆抗体。

2.3 应用学科

细胞生物学(一级学科);细胞培养与细胞工程(二级学科)。

2.4 单克隆抗体技术的优点

单克隆抗体技术是生物技术的重要内容之一。它不仅可与基因工程媲美,而且已与基因工程配合应用,将更加发挥其重大作用。这是由它们的下列优点所决定的:(一)用任何抗原、半抗原,包括各种细菌、激素、酶素、病原体、氨基酸序列、核酸,还有其他异体蛋白或糖蛋白等抗原物质,

都可以用杂交瘤技术获得相应的单克隆抗体。因而人们可以在体外或动物体内按自己的需要,生产不同类型的单抗。现在,已经可以制出多种病毒、细菌、枝原体、霉菌、寄生虫表面抗原,癌胚抗原,血型红细胞抗原,移植抗原,肿瘤相关抗原,多种血清成份,DNA ,RNA ,基因片段等等单克隆抗体。已应用单克隆抗体制成免疫荧光技术,酶免疫吸附实单克隆抗体技术及其在食品卫生检验中的应用。

2.5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。

3 生产单克隆抗体的杂交瘤技术

将经预定抗原免疫的淋巴细胞与失去次黄嘌呤磷酸糖转移酶(HGPRT)或胸腺嘧啶核苷激酶(TK)合成能力的骨髓瘤细胞系细胞融合,产生杂交瘤细胞,经过培养、筛选和克隆化,获得既能分泌针对预定抗原的单抗又能无限制增殖的杂瘤细胞系,这就是淋巴细胞杂交瘤技术。

3.1 杂交瘤技术的原理

杂交瘤技术的原理可用(图2)来说明。图中的A为用预定抗原免疫的小鼠的脾淋巴细胞,B为HGPRT 或 TK小鼠骨髓瘤细胞,两者在融合剂聚乙二醇存在时进行融合。发生融合作用后的细胞混合物在含有次黄嘌呤(H)、氨基喋呤(A)和胸腺嘧啶核苷(T)的选择性培养基(HAT)中培养。

培养中占绝对优势的是未融合的A和未融合的B,有少数的 A和B融合以及其少数的A-A 融合和B-B融合。未融合的 A和少数的A-A融合,虽有完整的DNA代谢系统,但因其本身是不能连续培养的短寿细胞,故很快死亡;未融合的B和少量的B-B融合,因其为TK或HGPRT的缺陷细胞,在HAT培养基中DNA代谢被完全阻断,亦很快死亡;只有少量的 A和B融合产生的杂交瘤细胞,因得到来自脾淋巴细胞的DNA代谢旁路酶系统和来自骨髓瘤细胞的连续培养特性的互补作用,而存

活迅速增殖。有些杂交瘤细胞来自分泌针对预定抗原体的B淋巴细胞,通过筛选(抗体检测)和克隆化,即可建立生产单抗的杂交瘤细胞系。

3.2 杂交瘤技术的程序

用杂交瘤技术制备单抗的主要程序如(图 3)所示,包括动物免疫,细胞融合,杂交瘤细胞的筛选和克隆化,单抗的鉴定等步骤。

3.2.1 动物免疫:

虽然用不纯的免疫抗原也能制备出所需的单抗,但高纯度的免疫抗原可提高杂交瘤的阳性率,大大减轻筛选的工作量。所以应根据具体的抗原和实验室的条件尽可能将免疫抗原提纯。免疫动物以BALB/C小鼠最常用,因大多数小鼠骨髓细胞源于该系,所得杂交溜抗体分泌能力较稳定。免疫程序直接影响融合率和杂交瘤细胞的阳性率,应考虑抗原的性质和纯度、抗原量、免疫途径、免疫次数与间隔时间、佐剂的使用及动物对该抗原的免疫应答能力等。如希望得到针对非优势决定簇的单抗,或针对各种不同表位的单抗,则不宜作多次免疫。一般最后一次免疫取腹腔或静脉途径,3天后融合。

3.2.2 细胞融合

免疫小鼠脾脏淋巴细胞和骨髓瘤细胞在PEG 的促使下融合。影响细胞融合的因素很多,最重要的有骨髓细胞、聚乙二醇(PEG)培养基和培养条件。骨髓瘤细胞和有枝原体污染则不能产生杂交瘤。融合一周时间内使骨髓瘤细胞一直处于对数生长的良好状态是融合成功的关键之一。不同厂家和不同批次的PEG融合率差异很大,一般用分子的相对质量1000~4000的PEG,工作浓度40%~50%,pH8.0~8.2,作用时间1~2min,杂交瘤细胞最适宜的条件是37℃,5%~8% 吃CO2,95%饱和湿度,细胞融合前应将CO2孵箱调至最佳工作状态。

3.2.3 杂交瘤细胞筛选

即把分泌针对预定抗原的抗体杂交瘤细胞筛选出来,通常亦称抗体检测,筛选杂交瘤的抗体检测方法必须具有快速、准确、简便以及一次能处理大量样品的特点,因为往往需要在几个小时内报告几百个样品的检测结果。一般说应在融合之前建立好抗体检测方法,并克服可能存在的问题。

在设计检测试验时充分认识到单抗与多抗不同,用一种试验筛选出来的单抗,在不同类型的其它试验中可能没有反应,因此筛选的方法必须与单抗的最终用途相符合。

3.2.4 杂交瘤细胞的克隆化

所谓克隆化是指通过体外培养从混合细胞群体中得到单个细胞无性繁殖的群体。从原始孔中得到的分泌针对预定抗原的杂交瘤细胞可能不是单克隆性的,因此它们分泌的抗体不一定是同质的。为了得到完全同质的单抗,必须对杂交瘤细胞进行克隆化。另一方面,杂交瘤细胞培养的初期是不稳定的,有的细胞丢失部分染色体,可能已丧失产生抗体的能力。为了除去这部分已不再分泌抗体的细胞,得到分泌抗体稳定的单克隆杂交瘤细胞群体(又称亚克隆),也需要克隆化。此外,在液氮中长期冻存的杂交瘤细胞,复苏后其分泌抗体的功能仍有可能丢失,这时也需要克隆化。初次检出阳性杂交瘤孔,一般连续进行2~3 次克隆化即可,有时则需要进行多次。克隆化以有限烯释法最为常用。

3.2.5 单抗的鉴定

为了正确使用单抗,在建株时应对每种单抗与相应抗原的反应性、单克隆性和理化特性等进行鉴定。与相应抗原的反应性鉴定,包括确定单抗所针对的抗原表位,确定单抗的特异性和交叉反应性,确定单抗在不同免疫学试验中的反应性。单克隆鉴定包括确定单抗重链和轻链类型,确定杂交瘤细胞染色体数目和确定单抗的纯度。理化特性鉴定的主要内容是单抗对温度和pH值变化的稳定性,以及单抗的亲和力,它们可为单抗的正确保存和使用提供依据。

3.2.6 单抗的制备

分泌特异单抗的杂交瘤细胞系在建立后通常冻存于液氮中,可随时取出复苏,用于制备单抗。在实验室少量制备单抗,通常用细胞培养法和激化BALB/C小鼠接种法。杂交瘤细胞不是严格的贴壁依赖细胞,它既可以进行单层细胞培养,又可进行悬浮培养。单层细胞培养是制备单抗最常用的实验室方法,因能达到的细胞密度极限为1~2X106/ml培养上清中的单抗浓度仅10~50ug/ml。用小鼠接种法制备单抗,先将BALB/C小鼠用降植烷或液体石蜡激化0.3ml/只腹腔注射),间隔 7~10天后腹腔接种杂交瘤细胞2~5X105/只,再间隔5~7天采集腹水。通常每只小鼠可采5~10ml腹水,抗体含量在1~5mg/ml左右。

4 单克隆抗体的应用领域

4.1 单克隆抗体在临床上的应用

单克隆抗体用于临床诊断和治疗,目前研究较多的是抗人 T细胞单克隆抗体,用以识别人T细胞表面的不同抗原决定簇,有OKT系统及Leu系统。T细胞,特别是免疫调节T细胞(Ti/h及Tc/s 细胞)对于调控免疫应答和维持免疫自稳起着至关重要的作用,临床上许多疾病的发生与免疫调节失常有关,因此,研究 T细胞在这些疾病中的变化,有助于探讨病因和辅助诊断。各种免疫缺损病、肿瘤或感染性疾病都与免疫功能低下有关,而变态反应性疾病、自身免疫性疾病等与免疫功能亢进有关。因此应用 OKT系列单克隆抗体检测这些疾病患者外周血中T细胞亚群及T4/T8比值的变化,对探讨发病机理,及时诊断疾病及监测病情发展有十分重要的意义。接受肾移植或骨髓移植的患者往往需应用各种免疫抑制剂以控制排斥反应, T细胞亚群的检测有助于了解移植器官的排异和发展。抗人T细胞单克隆抗体可用以治疗白血病、移植物抗宿主反应(GVHD)和急性肾排斥等,目前尚处于摸索阶段。

4.2 单克隆抗体在食品中的应用

单克隆抗体可辨认抗原物质结构的微细差异,并和抗原发生特异性结合,用免疫分析技术能精确地测定抗原物质的含量。单克隆抗体在食品中的应用已在食品加工生产以及科学研究中得到广泛的应用。有关方面包括食品的成分,食品生产和加工,食品安全性以及食品成分在加工前后的分子水平上变化及其加工特性。

4.2.1 单克隆抗体在乳品工业中的应用

单克隆抗体在乳品工业中主要用于牛奶份分析;形成牛奶正常和非正常风味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杂羊奶的识别。在牛奶中掺杂羊奶会严重影响乳酪的加工,因为牛奶凝块的组成将影响产品的感官品质和加工特性。根据不同动物的免疫反应不同,一种以抗牛奶酪蛋白的专一性抗体进行的免疫斑点技术被建立。而且由于酪蛋白的耐热性,这种方法对巴氏杀菌前后的牛奶或乳酪都能进行分析。

4.2.2 单克隆抗体在酿酒工业中的应用

4.2.2.1 啤酒

麦芽是啤酒的主要成分,用单克隆抗体可监测大麦发芽和酿造过程的特性。此外,可用于检出有害野生酵母以及各种途径的污染物。一种热稳定蛋白被认为对啤酒的泡沫稳定性起着重要的作用,它在整个啤酒酿造过程中保持着抗原性,能被抗体认别;用ELISA研究了麦芽制备、烘干、和捣碎过程对一种α-淀粉酶抑制剂BASI的抗原性的影响,发现制备过程对其只有很小的影响,烘干使其抗原性部分受损,而残存的抗原性在50~70℃捣碎过程中几乎全部丧失;用免疫扩散技术鉴定了三种与起泡有关的蛋白,而且观察到这些蛋白在煮沸时明显减少。

4.2.2.2葡萄酒

葡萄酒的生产依赖于两个方面:葡萄的生产和葡萄的发酵。单克隆抗体已被用于诊断两种主要危害葡萄酒的病毒GVF和 AMV。要检出发酵菌种中污染的野生酵母时,以胞壁特异性的多糖和蛋白质为抗原制备成抗体的免疫学方法比电泳更快速、灵敏地检出污染酵母。

4.3 单克隆抗体在肉品卫生中的应用

肉品卫生检验是免疫学技术应用的一个重要方面。沙门氏菌是肉品污染中一种典型的病原微生物。目前出现的许多快速检测方法是利用酶免疫(EIA)方法。包括直接EIA夹心ELASA等。最新的检测方法是采用特殊材料制成固相载体,聚酯布(Po-tyester cloth)结合单抗放置在层析柱的底部富集鼠伤寒沙门氏菌,然后直接做斑点印迹试验;还有用单抗结合到磁性粒子(直径上28nm),用来检测卵黄中的肠炎沙门氏菌,英国biomerienx公司最新推出了一种全自动ELASA沙门氏检测系统,其原理是将捕捉抗体包被到凹形金属片的内面上,吸附被检样中的沙门氏菌。仅需把样品加到测定试剂孔中,其余全部为自动分析,仅45分钟,比传统的方法省时、方便。

4.4.单克隆抗体在食品储藏中的应用

食品在储藏过程中会受到霉菌等微生物的污染,其结果不仅导致感官品质和营养价值的降低,更重要的是某些霉菌能产生毒素。对霉菌的检测一般采用培养、电导测量、测定耐热物质如几丁质以及显微观察等,均繁琐而费时,现在已从青霉、毛霉等霉菌中提取耐热性抗原制成抗体。用ELASA方法可检出加热和未加热的食品中的霉菌。

黄曲霉素致癌、致突变物。对这种真菌毒素的免疫学分析方法有放射免疫分析(RIA)和酶联免疫吸附分析等。新一代ELASA引入一系列放大机制,使ELASA 敏感性大为提高,如底物循环放大机制,使碱性磷酸酶不直接催化有色物质生成,而是使NADP脱磷酸生成NAD,NAD进入由醇脱氢

酶和黄素酶催化的氧化还原循环,导致有色物质的生成,这种放大机制使碱性磷酸酶的信号比标准ELASA放大了250倍。

一种专一的竞争ELASA微量试验碟已被用于检出黄曲霉素B1、B2之间的交叉反应,抗黄曲霉素B2的单克隆抗体被用于间接竞争ELASA,灵敏度为50pg。

免疫学技术很早就用于食品卫生检测,食品基质中的细胞、大分子聚合物的小分子半抗原物质均能通过免疫学方法研究或检出。免疫学技术在灵敏、快速、特异性强的基础上,向简便、易操作及自动化发展,如各种免疫试剂盒、免疫试纸、免疫试剂碟等。在不远的将来,免疫学技术将会被广泛应用于食品科学研究、食品生产控制和食品安全、质量管理中。

5 参考文献

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单克隆抗体技术个人总结

单克隆抗体技术个人总结 制备单克隆抗体 1975年,Kohler和Milstein发现将小鼠骨髓瘤细胞和绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进行融合,形成的杂交细胞既可产生抗体,又可无限增殖,从而创立了单克隆抗体杂交瘤技术。这一技术上的突破不仅为医学与生物学基础研究开创了新纪元,也为临床疾病的诊、防、治提供了新的工具。 制备单克隆抗体包括动物免疫、细胞融合、选择杂交瘤、检测抗体、杂交瘤细胞的克隆化、冻存以及单克隆抗体的大量生产,要经过几个月的一系列实验步骤,下面按照制备单克隆抗体的流程顺序,逐一介绍其实验方法。 一、细胞融合前准备 (一)免疫方案 选择合适的免疫方案对于细胞融合杂交的成功,获得高质量的McAb至关重要。一般要在融合前两个月左右确立免疫方案开始初次免疫,免疫方案应根据抗原的特性不同而定。 1.颗粒性抗原免疫性较强,不加佐剂就可获得很好的免疫效果。下面以细胞性抗原为例的免疫方案: 初次免疫1×107/0.5ml ip (腹腔内注射) ↓2~3周后 第二次免疫1×107/0.5ml ip ↓3周后 加强免疫(融合前三天)1×107/0.5ml ip或iv(静脉内注射) ↓ 取脾融合 2.可溶性抗原免疫原性弱,一般要加佐剂,常用佐剂:福氏完全佐剂,福氏不完全佐剂。要求抗原和佐剂等体积混合在一起,研磨成油包水的乳糜状,放一滴在水面上不易马上扩散呈小滴状表明已达到油包水的状态。商品化福氏完全佐剂在使用前须振摇,使沉淀的分枝杆菌充分混匀。 初次免疫Ag ~50μg加福氏完全佐剂皮下多点注射 │(一般0.8~1ml0.2ml/点) ↓3周后 第二次免疫剂量同上,加福氏不完全佐剂皮下或ip │(ip剂量不宜超过0.5ml) ↓3周后 第三次免疫剂量同上,不加佐剂,ip │(5~7天后采血测其效价,检测免疫效果) ↓2~3周后 加强免疫,剂量50~500μg 宜,ip或iv ↓3天后 取脾融合 目前,用于可溶性抗原(特别是一些弱抗原)的免疫方案也不断有所更新,如①将可溶性抗原颗粒化或固相化,一方面增强了抗原的免疫原性,另一方面可降低抗原的使用量。②改变抗原注入的途径,基础免疫可直接采用脾内注射。③使用细胞因子作为佐剂,提高机体的

单克隆抗体的制备及应用

单克隆抗体的制备及应用 单克隆抗体是由淋巴细胞杂交瘤产生的、只针对复合抗原分子上某一单个抗原决定簇。单克隆抗体技术(monoclonal antibody technique):一种免疫学技术,将产生抗体的单个B淋巴细胞同骨髓肿瘤细胞杂交,获得既能产生抗体,又能无限增殖的杂种细胞,并以此生产抗体。是仅由一种类型的细胞制造出来的抗体,对应于多克隆抗体、多株抗体——由多种类型的细胞制造出来的一种抗体。 1 单克隆抗体的优点与局限性: 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。 总体来说,即:高特异性、高纯度、重复性好、敏感性强、成本低和可大量生产等。 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。 2 单克隆抗体的制备: 单克隆抗体的制备原理:应用细胞杂交技术使骨髓瘤细胞与免疫的淋巴细胞二者合二为一,得到杂种的骨髓瘤细胞。这种杂种细胞继承两种亲代细胞的特性,它既具有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,用这种来源于单个融合细胞培养增殖的细胞群,可制备抗一种抗原决定簇的特异单克隆抗体。 单克隆抗体的制备过程:抗原准备、动物的选择与免疫、细胞融合、选择杂交瘤细胞及抗体检测、杂交瘤的克隆化、杂交瘤细胞的冻存与复苏、单克隆抗体的纯化等步骤。 抗原准备 抗原,是指能够刺激机体产生(特异性)免疫应答,并能与免疫应答产物抗体和致敏淋巴细胞在体外结合,发生免疫效应(特异性反应)的物质。抗原的基本特性有两种,一是诱导免疫应答的能力,也就是免疫原性,二是与免疫应答的产物发生反应,也就是抗原性。很多物质都可以成为抗原,抗原的具体分类可以参见抗原,在进行单克隆抗体制备过程中,很多物质都可以成为抗原,在常规的科研实验中,科研者经常选用每只小鼠/大鼠每次注射10~50ug 重组蛋白、偶联多肽、偶联小分子等作为抗原产生特异性的单克隆抗体。 动物的选择与免疫

单克隆抗体制备的基本原理

单克隆抗体制备的基本原理 一、单克隆抗体的概念 抗体(antibody)是机体在抗原刺激下产生的能与该抗原特异性结合的免疫球蛋白。常规的抗体制备是通过动物免疫并采集抗血清的方法产生的,因而抗血清通常含有针对其他无关抗原的抗体和血清中其他蛋白质成分。一般的抗原分子大多含有多个不同的抗原决定簇,所以常规抗体也是针对多个不同抗原决定簇抗体的混合物。即使是针对同一抗原决定簇的常规血清抗体,仍是由不同B细胞克隆产生的异质的抗体组成。因而,常规血清抗体又称多克隆抗体(polyclonal antibody),简称多抗。由于常规抗体的多克隆性质,加之不同批次的抗体制剂质量差异很大,使它在免疫化学试验等使用中带来许多麻烦。因此,制备针对预定抗原的特异性均质的且能保证无限量供应的抗体是免疫化学家长期梦寐以求的目标。随着杂交瘤技术的诞生,这一目标得以实现。 1975年,Kohler和Milstein建立了淋巴细胞杂交瘤技术,他们把用预定抗原免疫的小鼠脾细胞与能在体外培养中无限制生长的骨髓瘤 细胞融合,形成B细胞杂交瘤。这种杂交瘤细胞具有双亲细胞的特征,既像骨髓瘤细胞一样在体外培养中能无限地快速增殖且永生不死,又能像脾淋巴细胞那样合成和分泌特异性抗体。通过克隆化可得到来自单个杂交瘤细胞的单克隆系,即杂交瘤细胞系,它所产生的抗体是针

对同一抗原决定簇的高度同质的抗体,即所谓单克隆抗体(monoclonal antibody,McAb),简称单抗。 与多抗相比,单抗纯度高,专一性强、重复性好、且能持续地无限量供应。单抗技术的问世,不仅带来了免疫学领域里的一次**,而且它在生物医学科学的各个领域获得极广泛的应用,促进了众多学科的发展。 德国科学家柯勒(Georges Ko1er)和英国科学家米尔斯坦(Cesar Milstein)两人由此杰出贡献而荣获1984年度诺贝尔生理学和医学奖。 二、杂交瘤技术 (一)杂交瘤技术的诞生 淋巴细胞杂交瘤技术的诞生是几十年来免疫学在理论和技术两方面 发展的必然结果,抗体生成的克隆选择学说、抗体基因的研究、抗体结构与生物合成以及其多样性产生机制的揭示等,为杂交瘤技术提供了必要理论基础,同时,骨髓瘤细胞的体外培养、细胞融合与杂交细胞的筛选等提供了技术贮备。1975年8月7日,Kohler和Milstein 在英国《自然》杂志上发表了题为“分泌具有预定特异性抗体的融合细胞的持续培养”(Continuous cultures of fused cells secreting antibody of

4第四章 单克隆抗体与基因工程抗体制备技术

第四章单克隆抗体与基因工程抗体制备技术 本章考点 1.概念 2.杂交瘤技术基本原理 3.杂交瘤抗体的制备技术 4.基因工程抗体 由杂交瘤细胞产生的针对抗原分子上某一单个抗原决定簇的抗体,称为单克隆抗体。其理化性状高度均一、生物活性单一、与抗原结合的特异性强、且来源容易。 传统的方法是将抗原注入动物,由动物体内B细胞产生的抗体。由于多数天然的抗原分子具有多种抗原决定簇,每一种决定簇可激活具有相应抗原受体的B细胞产生针对某一抗原决定簇的抗体。因此,将抗原注入机体后,刺激多个B细胞克隆所产生的抗体是针对多种抗原决定簇的混合抗体,故称为多克隆抗体(PoAb)。 第一节杂交瘤技术基本原理 单克隆是指利用在细胞融合基础上的B细胞杂交瘤技术。 杂交瘤技术的基本原理是通过融合两种细胞而同时保持两者的主要特征。这两种细胞分别是经抗原免疫的小鼠脾细胞和小鼠骨髓瘤细胞。被特异性抗原免疫的小鼠脾细胞(B淋巴细胞)的主要特征是它的抗体分泌功能,但不能在体外连续培养,小鼠骨髓瘤细胞则可在培养条件下无限分裂、增殖,即具有所谓永生性。在选择培养基的作用下,只有B细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交细胞才能具有持续培养的能力,形成同时具备抗体分泌功能和保持细胞永生性两种特征的细胞克隆。 一、B细胞杂交瘤技术 1.细胞的选择和融合:杂交瘤技术的目的是制备对抗原特异性的单克隆抗体,所以融合一方必须是经过抗原免疫的B细胞,通常选用被免疫动物的脾细胞,脾淋巴细胞的主要特征是抗体分泌功能。融合细胞另一方则要求在培养条件下的永生性,只有肿瘤细胞才是具备这一条件,所以选择同一体系的骨髓瘤细胞,因多发性骨髓瘤是B细胞系恶性肿瘤,其特点是稳定易培养、自身不分泌免疫球蛋白及细胞因子、融合率高、是次黄嘌呤磷酸核酸核糖转化酶(HGPRT)的缺陷株,是理想的脾细胞融合对象。 2.选择培养基的应用:细胞融合的选择培养基中有三种关键成分:次黄嘌呤(H)、氨甲蝶呤(A)、胸腺嘧啶核苷(T),所以取三者的字头称为HAT培养基。次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷是细胞DNA合成的途径;氨甲蝶呤(A)是叶酸的拮抗剂,可阻断瘤细胞利用正常途径合成DNA,而融合作用的瘤细胞是经毒性培养基选取出的缺乏HGPRT细胞株,不能在该培养基上生长,只有融合细胞具有亲代双方遗传性能,才能在HAT 培养基上长期存活与繁殖。 3.有限稀释与抗原特异性的选择:细胞融合是一个随机的过程,需在融合细胞抗体筛选的基础上进行特异性筛选。将融合细胞进行充分稀释,进行克隆化处理,再将阳性细胞进行再次克隆化,应用特异性抗原包被的ELISA找出针对目标抗原的抗体阳性细胞株进行增殖,再进行冰冻,体外培养或动物腹腔接种。

单克隆抗体药物

浅谈单克隆抗体药物 摘要:单克隆抗体药物是生物医药领域中最耀眼的明珠。该类药物具有靶向性强、特异性高和毒副作用低等特点,代表了药品治疗领域的最新发展方向,在肿瘤、自身免疫性疾病的治疗手段不断升级过程中,单抗药物扮演着不可替代的角色,已经成为全球靶向治疗药物的主流。在刚刚兴起的细胞免疫治疗中,单抗药物同样是位列第一的品类,单抗产业是目前乃至未来医药行业中极具投资价值的细分行业。本文从单克隆抗体简介,常见的单克隆抗体药物、国内外单克隆抗体药物的研发现状,及对单抗药物的展望几个方面做一简介。 关键词:单克隆抗体单抗药物研发现状 1单克隆抗体 抗体是由B淋巴细胞转化而来的浆细胞分泌的,每个B淋巴细胞株只能产生一种它专有的、针对一种特异性抗原决定簇的抗体。这种从一株单一细胞系产生的抗体就叫单克隆抗体,简称单抗。这些抗体具有相同的结构和特性。抗体与特异性表达的肿瘤细胞表面蛋白质结合,从而阻碍蛋白质的表达,起到抗肿瘤作用。抗体还可使B淋巴细胞产生免疫反应,诱导癌细胞凋亡。早期单抗为鼠源性单抗,易被人体免疫系统识别,应用受到限制。后来采用基因工程的方法生产人源或人鼠嵌合型单抗,广泛应用于临床。 2常见的单克隆抗体药物 2.1利妥昔单抗(Rituximab)-美罗华-CD20单抗 第一个被美国食品药物管理局(FDA)批准用于临床治疗的单抗,是一种针对CD20抗原的人鼠嵌合型单克隆抗体,能特异性地与CD20结合,导致B淋巴细胞溶解的免疫反应,抑制其增殖,诱导成熟B淋巴细胞凋亡和提高肿瘤细胞对化疗的敏感性。90%以上的B淋巴细胞淋巴瘤细胞均有CD20表达,不表达于非定向干细胞或浆细胞。本药可使耐药淋巴瘤细胞对VP-16、顺铂重新敏感,用于CD20表达的复发或化疗耐药的惰性B淋巴细胞淋巴瘤,有效率46%。利妥昔单抗+CHOP 方案为治疗弥漫大B淋巴细胞淋巴瘤标准方案,可使全完缓冲(CR)率、生存时间明显延长[2-3]。 2.2曲妥珠单抗-赫赛汀-HER-2单抗 为重组DNA人源化的抗p185蛋白(癌基因)单克隆抗体-IgG抗体。进入人体后能选择性地与由细胞核内表皮生长因子2基因调控的p185糖蛋白结合。本

单克隆抗体的制备流程

单克隆抗体的制备流程 (一)动物的选择与免疫 1.动物的选择纯种BALB/C小鼠,较温顺,离窝的活动范围小,体弱,食量及排污较小,一般环境洁净的实验室均能饲养成活。目前开展杂交瘤技术的实验室多选用纯种BALA/C小鼠。 2.免疫方案选择合适的免疫方案对于细胞融合杂交的成功,获得高质量的McAb 至关重要。一般在融合前两个月左右根据确立免疫方案开始初次免疫,免疫方案应根据抗原的特性不同而定。 (1)可溶性抗原免疫原性较弱,一般要加佐剂,半抗原应先制备免疫原,再加佐 剂。常用佐剂:福氏完全佐剂、福氏不完全佐剂。 初次免疫抗原1~50μg加福氏完全佐剂皮下多点注射或脾内注射(一般0.8~1ml,0.2ml/点) ↓3周后 第二次免疫剂量同上,加福氏不完全佐剂皮下或ip(腹腔内注射)(ip剂量不宜超过0.5ml) ↓3周后 第三次免疫剂量同一,不加佐剂,ip(5~7天后采血测其效价) ↓2~3周 加强免疫,剂量50~500μg为宜,ip或iv(静脉内注射) ↓3天后 取脾融合 目前,用于可溶性抗原(特别是一些弱抗原)的免疫方案也不断有所更新,如:① 将可溶性抗原颗粒化或固相化,一方面增强了抗原的免疫原性,另一方面可降低抗 原的使用量。②改变抗原注入的途径,基础免疫可直接采用脾内注射。③使用细胞 因子作为佐剂,提高机体的免疫应答水平,增强免疫细胞对抗原的反应性。 (2)颗粒抗原免疫性强,不加佐剂就可获得很好的免疫效果。以细胞性抗原为例,免疫时要求抗原量为1~2×107个细胞。 初次免疫1×107/0.5ml ip ↓2~3周后 第二次免疫1×107/0.5ml ip ↓3周后 加强免疫(融合前三天)1×107/0.5ml ip或iv ↓ 取脾融合 (二)细胞融合

单克隆抗体药物关键技术分析教学总结

单克隆抗体药物关键技术分析 1.高通量的动物细胞表达技术 一方面,从表达体系来看,近年来,人们不断发展和完善了许多抗体分子的表达体系,如:细菌、酵母、昆虫细胞、哺乳动物细胞、植物细胞表达系统和体外翻译系统等。哺乳动物细胞表达系统具有活性高、稳定性好等重要优点,已成为抗体等生物技术产品最重要的系统。2007年销售额排名前列的6类生物技术药物中,有5类是由动物细胞表达生产(肿瘤治疗抗体类、抗TNF-α抗体类、EPO 类、β干扰素类、凝血因子类),仅胰岛素类药物是由大肠杆菌和酵母表达的。欧美国家哺乳动物细胞表达产品种类占60%-70%,市场份额占65%以上。 另一方面,从抗体制备规模、速度和功能来看,高通量抗体制备技术的发展十分重要。哺乳动物细胞表达生物技术产品大规模高效培养技术是生物医药产品主要的生产方式和关键“瓶颈”技术。目前,国际上该项技术发展较快,已趋成熟,以默克公司为代表的流加培养生产规模达10,000L以上,以贝尔公司为代表的灌流培养生产规模达200L以上,蛋白表达浓度为0.5-2g/L;我国在该技术领域

起步较晚,基础较差,但近年来经过努力,已经实现了该项技术的突破。 2.人源化抗体的构建及优化技术 随着免疫学和分子生物学技术的发展以及抗体基因结构的阐明,DNA重组技术开始用于抗体的改造。抗体药物已经进入基因工程抗体时代。基因工程抗体具有以下优点:①降低人体对异种抗体的排斥反应;②减小抗体的分子量,利于其穿透血管壁,进入病灶的核心部位;③根据需要,制备新型抗体;④采用多种表达方式,大量表达抗体分子,降低生产成本。 (1)表面重塑抗体 对鼠抗体表面氨基酸残基进行人源化改造。该方法的原则是仅替换与人抗体SAR差别明显的区域,在维持抗体活性并兼顾减少异源性基础上选用与人抗体表面残基相似的氨基酸替换;另外,所替换的区段不应过多,对于影响侧链大小、电荷、疏水性,或可能形成氢键从而影响到抗体互补决定区(CDR)构象的残基尽量不替换。我国也已经开始这方面工作的尝试。 (2)重构抗体

单克隆抗体制备流程

单抗制备流程 1975年,Kohler和Milstein发现将小鼠骨髓瘤细胞和绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进行融合,形成的杂交细胞既可产生抗体,又可无限增殖,从而创立了单克隆抗体杂交瘤技术。这一技术上的突破不仅为医学与生物学基础研究开创了新纪元,也为临床疾病的诊、防、治提供了新的工具。 制备单克隆抗体包括动物免疫、细胞融合、选择杂交瘤、检测抗体、杂交瘤细胞的克隆化、冻存以及单克隆抗体的大量生产,要经过几个月的一系列实验步骤,下面按照制备单克隆抗体的流程顺序,逐一介绍其实验方法。 一、细胞融合前准备 (一) 免疫方案 选择合适的免疫方案对于细胞融合杂交的成功,获得高质量的McAb至关重要。一般要在融合前两个月左右确立免疫方案开始初次免疫,免疫方案应根据抗原的特性不同而定。 1.颗粒性抗原免疫性较强,不加佐剂就可获得很好的免疫效果。下面以细胞性抗原为例的免疫方案: 初次免疫1×107/0.5ml ip (腹腔内注射) ↓2~3周后 第二次免疫1×107/0.5ml ip ↓3周后 加强免疫(融合前三天) 1×107/0.5ml ip或iv(静脉内注射) ↓ 取脾融合 2.可溶性抗原免疫原性弱,一般要加佐剂,常用佐剂:福氏完全佐剂,福氏不完全佐剂。要求抗原和佐剂等体积混合在一起,研磨成油包水的乳糜状,放一滴在水面上不易马上扩散呈小滴状表明已达到油包水的状态。商品化福氏完全佐剂在使用前须振摇,使沉淀的分枝杆菌充分混匀。 初次免疫 Ag 1~50μg 加福氏完全佐剂皮下多点注射

│(一般0.8~1ml 0.2ml/点) ↓3周后 第二次免疫剂量同上,加福氏不完全佐剂皮下或ip │(ip剂量不宜超过0.5ml) ↓3周后 第三次免疫剂量同上,不加佐剂,ip │ (5~7天后采血测其效价,检测免疫效果) ↓2~3周后 加强免疫,剂量50~500μg为宜,ip或iv ↓3天后 取脾融合 目前,用于可溶性抗原(特别是一些弱抗原)的免疫方案也不断有所更新,如①将可溶性抗原颗粒化或固相化,一方面增强了抗原的免疫原性,另一方面可降低抗原的使用量。②改变抗原注入的途径,基础免疫可直接采用脾内注射。③使用细胞因子作为佐剂,提高机体的免疫应答水平,促进免疫细胞对抗原反应性。 (二) 饲养细胞 在制备单克隆抗体过程中,许多环节需要加饲养细胞,如:在杂交瘤细胞筛选、克隆化和扩大培养过程中,加入饲养细胞是十分必要的。常用的饲养细胞有:小鼠腹腔巨噬细胞(较为常用)、小鼠脾脏细胞或小鼠胸腺细胞,也有人用小鼠成纤维细胞系3T3经放射线照射后作为饲养细胞,使用比较方便,照射后可放入液氮罐长期保存,随用随复苏。 小鼠腹腔巨噬细胞的制备 小鼠采用与免疫小鼠相同的品系,常用BaLb/c小鼠6~10周龄 ↓ 拉颈处死浸泡于75%酒精,消毒3~5分钟 ↓

单克隆抗体的制备

单克隆抗体的制备 摘要:单克隆抗体技术是现代生命科学研究的重要工具,在基因和蛋白质的结构和功能研究方面有着不可或缺的作用。近年来,随着分子生物学技术的发展,出现了嵌合单克隆抗体和由转基因小鼠、噬菌体展示技术、核糖体展示技术及共价展示技术所产生的单克隆抗体。这些技术将有效解决单克隆抗体的鼠源性等问题。下面主要讲述制备单抗的实验过程。 关键词:抗体,单克隆,肿瘤,细胞融合,淋巴细胞 现代生物技术制药工业始于1971年,现已创造出35个重要治疗药物,全球大约有2500多家公司,主要产品有重组蛋白质药品、重组疫苗和诊断、治疗用的单克隆机体三大类。我国自80年代在采用现代生物技术改造传统生物技术制药产业方面已取得初步成果。但我国生物技术诊断试剂、酶工程、动植物细胞工程医药产品、现代生物技术支撑技术、后处理技术和制剂技术等方面与国外还存在差距。 1.国外现代生物技术产业发展的现状 自1971年Cetus公司成立至今,现代生物技术制药工业已走完了二十五年的路程,创造出35个重要的治疗药物,目前已在治疗癌症、多发性硬化症、贫血、发育不良,糖尿病、肝炎、心力衰竭、血友病、囊性纤维变性和一些罕见的遗传性疾病中取得良好效果。在医药工业中,传统生物技术(包括近代生物技术)已为人类提供了许多重要药品,在保障人类生命健康和推动社会进步中发挥了巨大作用;现代生物技术以其特有的高新技术又为人类提供了传统生物技术难以获得的极微量的珍贵药品。由于这一系列现代生物技术新型药物的出现,使过去无法治疗的疑难疾病得到了治疗。同时,应用现代生物技术DNA重组,细胞融合以及细胞大规模培养等现代生物技术发展和提高传统生物技术的生产水平,为抗生素、氨基酸、维生素以及基体激素等药品的生产,构建了高产新菌株,创造新工艺,提高生产能力,降低生产成本,促进生产发展。

单克隆抗体制备的技术原理

单克隆抗体制备的技术原理 单克隆抗体是由一个杂交瘤细胞及其后代所产生的抗体,具有单一、特异与纯化的特性。该抗体在医学临床诊断及治疗上具有极其重要的作用。因此它的问世在现代免疫学上具有划时代的意义。 大家知道,当外源性物质在人体或动物血液中出现时,机体中有一些淋巴细胞便会做出反应,产生一些特殊的免疫球蛋白,叫做抗体。而那些外源性物质则称为抗原。抗体与抗原能发生特异结合,从而清除异物,达到保护肌体的作用。抗原不同,它所诱发的抗体也不一样。如细菌或病毒表面存在着几种抗原,因此它们就会对应地诱发出几种不同的抗体。过去人们为了获得抗体,就根据上述原理,反复注射某种抗原到动物(如兔、羊、马等)体内,然后从其血清中分离出所需的抗体。长期以来,用这种经典方法得到的抗体,往往存在着两个严重的缺点:第一,这些抗体不是均质的,而是一种抗体的混合物,特异性差,效价低;第二,抗体的产生是有限量的,因为分泌抗体的成熟淋巴细胞寿命很短,一般只能存活几天,无法大量生产。 为了克服上述缺点,许多免疫学家曾进行了长期的研究与探索,这一难题终于在1975年被国外两名免疫学家考勒和米尔斯坦解决了。他们利用自己创立的杂交瘤技术,使产生抗体的淋巴细胞能在体外长期存活,并源源不断地分泌抗体。这就是有高特异性和非常均质的单克隆抗体。 单克隆抗体的技术原理并不十分复杂。它是把能产生单一抗体的淋巴细胞与有增殖能力的骨髓瘤细胞进行融合,形成杂交瘤细胞,又称杂交瘤。由于这些杂种细胞继承了双亲细胞的遗传物质,因此它们不仅能表现出淋巴细胞分泌单一抗体的能力,而且还能表现出骨髓瘤细胞在体外大量繁殖的本领。就这样,取长补短,使杂交瘤变成了一座制造单克隆抗体的理想“工厂”。 目前制备单克隆抗体的具体方法,主要有以下三步(图2-9)。 第一步:将抗原注射到小鼠体内进行免疫,取出受免脾细胞,与小鼠骨髓瘤细胞融合。 第二步:用选择培养基,选出杂交瘤细胞,逐一克隆或扩增,从中挑出能产生抗体的杂交瘤细胞。 第三步:将杂交瘤细胞接种在培养瓶中扩大培养或注射到动物的体液中作为腹水癌生长,然后再分离纯化单克隆抗体。

单克隆抗体制备方法(全)

单克隆抗体制备方法 1975年Kohler和Milstein发现将小鼠骨髓瘤细胞与和绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进行融合,形成的杂交瘤细胞既可产生抗体,又可无性繁殖,从而创立了单克隆抗体杂交瘤技术。这一技术上的突破使血清学的研究进入了一个高度精确的新纪元。 采用杂交瘤技术制备单克隆抗体包括动物免疫、细胞融合、选择杂交瘤、检测抗体、杂交瘤细胞的克隆化、冻存以及单克隆抗体的大量生产,要经过几个月的一系列实验步骤。 主要仪器设备: 超净工作台、CO2恒温培养箱、超低温冰箱(-70℃)、倒置显微镜、精密天平或电子天平、液氮罐、离心机(水平转子,4000r/min)、37℃水浴箱、纯水装置、滤器、真空泵等。其需要的主要器械包括:100ml、50ml、25ml细胞培养瓶,10ml、1ml刻度吸管,试管,滴管(弯头、直头),平皿,烧杯,500ml、250ml、100ml盐水瓶,青霉素小瓶,10ml、5ml、1ml注射器等,96孔、24孔细胞培养板,融合管(50ml圆底带盖玻璃或塑料离心管),眼科剪刀,眼科镊,血细胞计数板,可调微量加样器(~50ul,~200ul,~1000ul),弯头针头,200目筛网,小鼠固定装置等。此外,一般的单克隆抗体制备方法大同小异。 方法 动物的选择与免疫 1. 动物的选择 BALB/C小鼠,较温顺,离窝的活动范围小,体弱,食量及排污较小,一般环境洁净的实验室均能饲养成活。目前开展杂交瘤技术的实验室多选用纯种BALA/C小鼠。 2. 免疫方案 选择合适的免疫方案对于细胞融合杂交的成功,获得高质量的McAb至关重要。一般在融合前两个月左右根据确立免疫方案开始初次免疫,免疫方案应根据抗原的特性不同而定。 (1)可溶性抗原免疫原性较弱,一般要加佐剂,半抗原应先制备免疫原,再加佐剂。常用佐剂:福氏完全佐剂、福氏不完全佐剂。 初次免疫抗原1~50μg加福氏完全佐剂皮下多点注射或脾内注射(一般0.8~1ml,0.2ml/点) ↓3周后 第二次免疫剂量同上,加福氏不完全佐剂皮下或ip(腹腔内注射)(ip剂量不宜超过0.5ml) ↓3周后 第三次免疫剂量同一,不加佐剂,ip(5~7天后采血测其效价) ↓2~3周 加强免疫,剂量50~500μg为宜,ip或iv(静脉内注射) ↓3天后取脾融合 目前,用于可溶性抗原(特别是一些弱抗原)的免疫方案也不断有所更新,如:①将可溶性抗原颗粒化或固相化,一方面增强了抗原的免疫原性,另一方面可降低抗原的使用量。②改变抗原注入的途径,基础免疫可直接采用脾内注射。③使用细胞因子作为佐剂,提高机体的免疫应答水平,增强免疫细胞对抗原的反应性。

单克隆抗体制药

生物制药现状与发展前景 班级:09生科学号:0906080018 姓名:李俊摘要:生物药物原料以天然的生物材料为主,包括微生物、人体、动物、植物、海洋生物等。随着生物技术的发展,有目的人工制得的生物原料成为当前生物制药原料的主要来源。如用免疫法制得的动物原料、改变基因结构制得的微生物或其它细胞原料等。生物药物的特点是药理活性高、毒副作用小,营养价值高。生物药物主要有蛋白质、核酸、糖类、脂类等。这些物质的组成单元为氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸等,对人体不仅无害而且还是重要的营养物质。 关键字:生物技术制药、发展、蛋白质工程、药物 生物技术制药(biopharming):利用生物活体来生产药物的方法。有时特指利用转基因动植物活体作为生物反应器生产药物。就是利用基因工程技术、细胞工程技术、微生物工程技术、酶工程技术、蛋白质工程技术、分子生物学技术等来研究和开发药物,用来诊断、治疗和预防疾病的发生。 生物药物的阵营很庞大,发展也很快。目前全世界的医药品已有一半是生物合成的,特别是合成分子结构复杂的药物时,它不仅比化学合成法简便,而且有更高的经济效益。半个世纪以来微生物转化在药物研制中一系列突破性的应用给医药工业创造了巨大的医疗价值和经济效益。微生物制药工业生产的特点是利用某种微生物以“纯种状态”,也就是不仅“种子”要优而且只能是一种,如其它菌种进来即为杂菌。对固定产品来说,一定按工艺有它最合适的“饭”—培养基,来供它生长。培养基的成分不能随意更改,一个菌种在同样的发酵培养基中,因为只少了或多了某个成分,发酵的成品就完全不同。如金色链霉菌在含氯的培养基中可形成金霉素,而在没有氯化物或在培养基中加入抑制生成氯化的物质,就产生四环素。药物生产菌投入发酵罐生产,必须经过种子的扩大制备。从保存的菌种斜面移接到摇瓶培养,长好的摇瓶种子接入培养量大的种子罐中,生长好后可接入发酵罐中培养。不同的发酵规模亦有不同的发酵罐,如10吨、30吨、50吨、100吨,甚至更大的罐。这如同我们作饭时用的大小不同的锅。 生物制药发展现状: 现在,世界生物制药技术的产业化已进入投资收获期,生物技术药品已应用和渗透到医药、保健食品和日化产品等各个领域,尤其在新药研究、开发、生产和改造传统制药工业中得到日益广泛的应用,生物制药产业已成为最活跃、进展最快的产业之一。 在中国生物制药技术还比较落后。总的来说研发跟不上,生产上就是做发酵。大学毕业生就业比较难。建议读完本科后出国深造,回国后作为学术带头人,加速国内相关领域的发展。 合成生物学对生物技术制药的发展,2003年美国大学J.Keasling成立了世界上第一家合成生物学系基于系统生物学的基因工程,采用酵母细胞表达天然植物药箐篙素分子,实现工程微生物代谢工程制药。采用计算机辅助设计、人工合成基因、基因网络乃至基因组等技术,将细胞作为细胞工厂来进行重新设计,从而进入了合成生物技术制药时代,并将带来细胞制药厂的产业化,2007年英国皇家工程院士R.I.Kitney称“系统生物学与合成生物学偶合,将产生第3次工业革命”。 生物技术制药分为四大类: (1)应用重组DNA技术(包括基因工程技术、蛋白质工程技术)制造的基因重组多肽,蛋白质类治疗剂。 (2)基因药物,如基因治疗剂,基因疫苗,反义药物和核酶等

fda人用单克隆抗体制品生产及检定考虑要点

人用单克隆抗体制品生产及检定考虑要点 前言 生物制品评价和研究中心(CBER)正在修订1987年的“人用单克隆抗体的生产和检定考虑要点(PTC)”。该最新修订本的目的是向开发单克隆抗体制品的发起人和研究人员提供帮助,包括研究性新药(IND)和产品许可证申请时应提交的资料。 此文件取代了1987年的文件,并反映了在多次国内、国际会议上讨论过的值得重视的经验,这些会议包括: 1.FDA疫苗和相关生物制品咨委会于1990年8月召开的“生物制品潜在逆转录病毒污染”讨论会。 2.由国际生物标准化学会(IABS)发起并于1990年11月在伦敦召开的“生物制品安全性的病毒学方面会议”。 3.由FDA、IABS、NIH、国家疫苗规划办公室、HHS和WHO发起,于1991年3月在Bethesda召开的“传代细胞系当前所面临的问题”的国际性会议。 4.由FDA和NIH联合发起,于1992年1月在Bethesda召开的”单克隆抗体的临床前安全性试验工作会议”。 单克隆抗体和其他生物制品一样都有可供参考的法规(21 CFR部分200~299和600~680)。与CBER制定的其他考虑要点一样,单克隆抗体考虑要点亦不试图包容所有问题。当特殊制品产生特殊的未包括在“考虑要点”中的问题时,则应根据具体情况进行评估。本文及相应的法规本对生产和生产设施进行讨论,发起人应与治疗药物研究和评审办公室及生产企业许可证发放和产品监督办公室磋商。 某些单克隆抗体可由CDER负责主要审查工作,或由CDRH与CBER联合复审,各中心的管辖权依据1991年10月CBER和CDER及CBER和CDRH的内部协议执行。本考虑要点适合于按此协议联合复审的单克隆抗体。 主档案 在研究性新药申请初始阶段不需要全部完成本文中讨论的所有资料,而应在临床开发阶段,由适当的中心以对话方式指导下,使资料不断完善。在某些情况下,在同一设施内以相同的方法制备及检定的单克隆抗体时,资料应归于单一主档案

单克隆抗体技术相关总结

单克隆抗体技术相关总结 、前言 1975 年,Kohler 和Milstein 发现将小鼠骨髓瘤细胞和绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进行融合,形成的杂交细胞既可产生抗体,又可无限增殖,从而创立了单克隆抗体杂交瘤技术。这一技术上的突破不仅为医学与生物学基础研究开创了新纪元,也为临床疾病的诊、防、治提供了新的工具。 制备单克隆抗体包括动物免疫、细胞融合、选择杂交瘤、检测抗体、杂交瘤细胞的克隆化、冻存以及单克隆抗体的大量生产,要经过几个月的一系列实验步骤。 虽然单抗技术已经非常成熟,但是由于其经济价值,仍然有很多人在从事这项研究,而且其中也会遇到很多这样那样大问题。我本人就是其中一个,由于是第一次做单抗,所以过程中遇到了很多困难,终于在前几天得到了几株阳性克隆。 鉴于此,我将单克隆抗体制备的整个过程贴出来,同时搜索了丁香园里面一些战友的求助帖以及一些经典的应助帖,希望能对将要或是正在从事这项研究的战友们有些帮助。 、动物的免疫

选择合适的免疫方案对于细胞融合杂交的成功,获得高质量的McAb至关重要。一般要在融合前两个月左右确立免疫方案开始初次免疫,免疫方案应根据抗原的特性不同而定。 1.颗粒性抗原免疫性较强,不加佐剂就可获得很好的免疫效果。下面以细胞性抗原为例的免疫方 案: 初次免疫1×107/0.5ml ip (腹腔内注射) ↓ 2~3 周后 第二次免疫1×107/0.5ml ip ↓ 3 周后 加强免疫(融合前三天)1×107/0.5ml ip 或iv (静脉内注射) ↓ 取脾融合 2.可溶性抗原免疫原性弱,一般要加佐剂,常用佐剂:福氏完全佐剂,福氏不完全佐剂。要求抗原和佐剂等体积混合在一起,研磨成油包水的乳糜状,放一滴在水面上不易马上扩散呈小滴状表明已达到油包水的状态。商品化福氏完全佐剂在使用前须振摇,使沉淀的分枝杆菌充分混匀。 初次免疫Ag 1~50μg 加福氏完全佐剂皮下多点注射 │ (一般0.8 ~1ml 0.2ml/ 点) ↓ 3 周后 第二次免疫剂量同上,加福氏不完全佐剂皮下或ip │(ip 剂量不宜超过0.5ml ) ↓ 3 周后 第三次免疫剂量同上,不加佐剂,ip │ (5~7 天后采血测其效价,检测免疫效果) ↓ 2~3 周后 加强免疫,剂量50~500μg为宜,ip 或iv ↓3 天后 取脾融合 目前,用于可溶性抗原(特别是一些弱抗原)的免疫方案也不断有所更新,如①将可溶性抗原颗粒化或固相化,一方面增强了抗原的免疫原性,另一方面可降低抗原的使用量。②改变抗原注入的途径,基础免疫可直接采用脾内注射。③使用细胞因子作为佐剂,提高机体的免疫应答水平,促进免疫细胞对抗原反应性。 论坛资源: 免疫小鼠的选择!(求助)单抗加强免疫到融合最多几天? 单抗小鼠尾静脉免疫 (求助)单抗babl/c 小鼠的免疫方案 请教)用质粒免疫制备单抗 单抗制备最后一次加强免疫方法(求助)如何用包涵体免疫小鼠制备单抗

单克隆抗体制备注意事项

单克隆抗体(McAb)制备技术 1975年Khler和Milstein首次利用杂交瘤技术生产单克隆抗体(monoclonal antibody,McAb)获得成功,开创了免疫学和分子生物学研究的新纪元,被人们誉为“免疫学中的一场革命”,该项技术具有巨大生命力和发展前景,目前已被成功地用于分子生物学、免疫学、细菌学、病毒学、生物化学、遗传学、药物学等许多领域的研究。下面以抗空肠弯曲菌共同抗原McAb的制备为例,介绍McAb的制备技术。 一、材料和方法 (一) 材料 1 PRMI1640培养液 PRMI1640培养基粉104g,双蒸馏水1000ml,抽滤或高压 蒸气灭菌,每瓶80ml分装。 2 完全PRMI1640培养液 PRMI1640培养液80ml,1mol/L Hepes 2ml,0.2mol/L谷 氨酰胺1ml,青、链霉素溶液(1000u/ml)1ml,灭活小牛血清20ml。 3 次黄嘌呤、胸腺嘧啶核苷(HT母液×100)次黄嘌呤1361mg,胸腺嘧核苷387mg,蒸馏水加至100ml。在45~50℃水浴中溶解,过滤除菌,分装小试管,每支5ml,置 -20℃ 中保存。 4 氨基喋呤(A母液×100)氨基喋呤176mg,蒸馏水90ml,1mol/L NaOH 0.5ml,加蒸馏水至100ml,再加0.5ml 1mol/L HCl中和,过滤除菌,分装小试管,每支5ml,置-20℃中保存。 5 HAT选择性培养基完全PRMI1640培养液100ml,100×HT母液1ml,100×A母液1ml。用5%NaHCO3调整pH值至7.4左右。 6 HT培养液完全RPMI1640培养液100ml,100×HT母液1ml。用5%NaHCO3调整pH值至7.4左右。 7 50%聚乙二醇(PEG)溶液将PEG(MW4000)放在试管内加盖,121.3℃高压蒸气灭菌20min。使用前加入等量的pH值8.2无血清培养液,置56℃混合,直至完全溶解,移置37℃备用。 8 8-氮杂鸟嘌呤称取8-氮杂鸟嘌呤20mg,溶于4mol/L NaOH 10ml 或0.36%Na2CO3 10ml中,以蒸馏水稀释至1000ml,过滤备用。 9 台盼蓝溶液台盼蓝100mg,溶于PBS 100ml中即成。 10 0.34mol/L蔗糖溶液蔗糖5.8g,蒸馏水50ml,高压蒸气灭菌,分装。 (二) 方法(以空肠弯曲菌共同抗原的单抗制备为例) 1. 动物免疫将提取的空肠弯曲菌共同抗原(CA)与等量的福氏完全佐

单克隆抗体

单克隆抗体技术——伏马菌素B1快速检测试剂盒 每个B淋巴细胞有合成一种抗体的遗传基因。动物脾脏有上百万种不同的B淋巴细胞系,含遗传基因不同的B淋巴细胞合成不同的抗体。当机体受抗原刺激时,抗原分子上的许多决定簇分别激活各个具有不同基因的B细胞。被激活的B细胞分裂增殖形成该细胞的子孙,即克隆由许多个被激活B细胞的分裂增殖形成多克隆,并合成多种抗体。如果能选出一个制造一种专一抗体的细胞进行培养,就可得到由单细胞经分裂增殖而形成细胞群,即单克隆。单克隆细胞将合成一种决定簇的抗体,称为单克隆抗体。 用任何抗原、半抗原,包括各种细菌、激素、酶素、病原体、氨基酸序列、核酸,还有其他异体蛋白或糖蛋白等抗原物质,都可以用杂交瘤技术获得相应的单克隆抗体。因而人们可以在体外或动物体内按自己的需要,生产不同类型的单抗。现在,已经可以制出多种病毒、细菌、支原体、霉菌、寄生虫表面抗原,癌胚抗原,血型红细胞抗原,移植抗原,肿瘤相关抗原,多种血清成份,DNA ,RNA ,基因片段等等单克隆抗体。已应用单克隆抗体制成免疫荧光技术,酶免疫吸附实单克隆抗体技术及其在食品卫生检验中的应用。 抗体药物的研发关键步骤主要包括:抗体靶点的确定、抗体库的建立、表达载体的构建、细胞株的筛选,中试工艺、临床前研究及临床研究。 到2016年全球约有250亿美元单抗药物的专利到期,抗体药仿制时代来临。据美国投资公司Collins Stewart估计,开发一种适应症的单克隆抗体生物仿制药将会花费1亿美元,新的治疗性抗体的开发将花10~16年和5亿~10亿美元,而且生物仿制药成稿概率高达90%,明显高于生物新药研发概率。单抗药物价格非常昂贵,在我国接受全自费Avastin和Erbitux等的治疗,每剂5000—6000元,年治疗费用在18万元左右。生物仿制药较原研药安全性相当,但是在价格上有显著竞争优势,安全效益比更高。

制备单克隆抗体的技术要点

制备单克隆抗体的技术要点 1.交瘤技术的技术流程 如图4-1所示。 图4 杂交瘤技术制备单克隆抗体的基本流程2.技术要点 1)免疫脾细胞的制备制备单克隆抗体的动物多采用纯系Balb/c小鼠。免疫的方法取决于所用抗原的性质。免疫方法同一般血清的制备,也可采用脾内直接免疫法。 2)骨髓瘤细胞的培养与筛选在融合前,骨髓瘤细胞应经过含8-AG的培养基筛选,防止细胞发生突变恢复HGPRT的活性(恢复HGPRT的活性的细胞不能在含8-AG的培养基中存活)。骨髓瘤细胞

用10%小牛血清的培养液在细胞培养瓶中培养,融合前24h换液一次,使骨髓瘤细胞处于对数生长期。 3)细胞融合融合是杂交瘤技术的关键一步,细胞融合应在无菌条件下,于室温或37℃水浴中进行。瘤细胞与脾细胞之比为1:8~10,在l~2min内滴加50%PEG 1.0ml 边加边摇,静置1-2min。然后再在2~3min内缓慢滴加无血清培养液,终止反应。1000rpm离心10min。最后加含20%小牛血清的HAT培养液。将细胞混匀,接种于96孔培养板中培养,每孔加0.1ml,同时还加0.1ml的饲养细胞悬液。 4)阳性克隆的筛选应尽早进行。通常在融合后10天作第一次检测,过早容易出现假阳性。检测方法应灵敏、准确、而且简便快速。具体应用的方法应根据抗原的性质,以及所需单克隆抗体的功能进行选择。常用的方法有RIA法、ELISA法和免疫荧光法等。其中ELISA 法最简便,RIA法最准确。阳性克隆的筛选应进行多次,均阳性时才确定为阳性克隆进行扩增。 5)克隆化克隆化的目的是为了获得单一细胞系的群体。克隆化应尽早进行并反复筛选。这是因为初期的杂交瘤细胞是不稳定的,有丢失染色体的倾向。反复克隆化后可获得稳定的杂交瘤细胞株。克隆化的方法很多,而最常用的是有限稀释法。 (1)显微操作法:在显微镜下取单细胞,然后进行单细胞培养。这种方法操作复杂,效率低,故不常用。 (2)有限稀释法:将对数生长期的杂交瘤细胞用培养液作一定

单克隆抗体技术的应用

第三节单克隆抗体技术的应用 几十年以来,人们一直尝试利用人免疫系统产生人源性单抗来制备特异性强的人源抗体药物,从而治疗肿瘤、感染性疾病及自身免疫性疾病等。根据用途的不同,单抗大体上可分为三类,即诊断用单抗、治疗用单抗、“生物导弹”用单抗。单抗为人类疾病的防治和诊断、肿瘤体内定位、靶向药物的制备、防止移植物的排异反应、新型疫苗的研制提供了较为理想的手段。 3.1用于疾病的诊断 1、检测淋巴细胞表面分子,用于鉴别淋巴细胞。 它用于区分细胞亚群和细胞的分化阶段的淋巴细胞。例如检测CD系列标志,有利于了解细胞的分化和T细胞亚群的数量和质量变化,这对多种疾病诊断具有参考意义。细胞表面抗原的检测,将对白血病患者的疾病分期、治疗效果、预后判断等方面有指导作用。组织相容性抗原检测是移植免疫学的重要内容,应用单抗对其进行位点检测可得到更可信的结果。 人体内的淋巴细胞分为T细胞、B细胞和包括NK细胞为代表的第三群细胞,下分若干亚群,各有其特异的表面标志和功能,据此建立许多相应的检测方法。临床上各种类型的免疫缺陷症、自身免疫病以及肿瘤等均可出现不同群淋巴细胞数量和功能的变化。因此计数外周血和组织内淋巴细胞及其亚群的数目或比例,以及它们所显示的功能强弱,可藉此判断机体的细胞免疫水平,对临床认识疾病,探讨其发病机制、观察病情、判断预后、考核疗效以及防治疾病等方面可提供极为有用的信息。 检测人T细胞的特异性抗原,曾采用抗人脑、抗人胸腺细胞和抗人T细胞等抗血清,通过细胞毒试验或免疫荧光染色加以鉴定。自抗白细胞分化抗原的单克隆抗体问世以来,上述诸多方法均被新方法取而代之。常用以鉴定和检测计数T 细胞的表面分化抗原如下表所示。 表 T胞表面主要CD抗原及其特异性

单克隆抗体制备简要流程

制备单克隆抗体是复杂而费时的工作,整个技术流程如图: 单克隆抗体制备(免疫2-3月,总周期4-6 月) 准备抗原 动物免疫——选择免疫动物 Elisa测抗血清--------- ? ¥ 分离脾细胞骨髓瘤细胞 细胞融合(融合剂:PEJ HAT培养基筛选杂交瘤细胞 筛选阳性细胞------- * (三天内做完流式)“ 阳性克隆并扩大培养呻—细胞冻存 性! 扩大培养收集上清动物接种收集腹水 单克隆抗体纯化保存 1、抗原提纯与动物免疫: 选择BALB/c健康小鼠。如为细胞抗原,可取 1 X 107个细胞作腹腔免疫;可溶性抗原需加完全福氏佐剂并经充分乳化,可将抗原所在的电泳条带切下,研磨后直接用以动物免疫。免疫3?4只小鼠,间隔一般2?3周,末次免疫后3?4天,分离脾细胞。 2、骨髓瘤细胞及饲养细胞的制备 选择Sp2/0细胞株,将昆明鼠的腹腔细胞作为饲养细胞 3、细胞融合 将两种细胞混合后加入PEG(融合剂)使细胞彼此融合。其后用培养液稀释PEG 消除PEG的作用。注意:细胞比例、培养液成分、反应时间 4、有限稀释法筛选阳性株 筛选阳性株一般选用的骨髓瘤细胞为HAT敏感细胞株(一般稀释至0.8个细胞/孔)细胞培养至覆盖0 %?20%孔底时,吸取培养上清用ELISA检测抗体含量。首先依抗体的分泌情况筛选出高抗体分泌孔,将孔中细胞再行克隆化,尔后进行抗原特异的ELISA 测定,选高分泌特异性细胞株扩大培养或冻存。 5、单克隆抗体的制备与保存 筛选出的阳性细胞株应及早进行抗体制备,最普遍采用的是小鼠腹腔接种法。选用BALB/c小鼠,先用液体石蜡进行小鼠腹腔注射,一周后将杂交瘤细胞接种到小鼠腹腔中去。通常在接种一周后即有明显的腹水产生,每只小鼠可收集5?10ml的腹水,冻存。6、单克隆抗体的纯化 硫酸铵沉淀法

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