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  • 發布時間:2019-04-06 21:51 原文鏈接: 單克隆抗體的制備實驗

    單克隆抗體的制備實驗可以用于:(1)將產生抗體的單個B淋巴細胞同骨髓腫瘤細胞雜交, 獲得既能產生抗體, 又能無限增殖的雜種細胞,并以此生產抗體;(2)該技術是僅由一種類型的細胞制造出來的抗體,對應于多克隆抗體、多株抗體——由多種類型的細胞制造出來的一種抗體。

    實驗方法原理單克隆抗體技術(monoclonal antibody technique) 1975年英國科學家Milstein和Kohler所發明,并獲得1984年諾貝爾醫學獎。 1984 德國人G. J. F.Kohler、阿根廷人C. Milstein[3]和丹麥科學家N. K. Jerne由于發展了單克隆抗體技術,完善了極微量蛋白質的檢測技術而分享了諾貝爾生理醫學獎。 其原理是: B淋巴細胞能夠產生抗體, 但在體外不能進行無限分裂; 而瘤細胞雖然可以在體外進行無限傳代, 但不能產生抗體。將這兩種細胞融合后得到的雜交瘤細胞具有兩種親本細胞的特性。免疫反應是人類對疾病具有抵抗力的重要因素。當動物體受抗原刺激后可產生抗體。抗體的特異性取決于抗原分子的決定簇,各種抗原分子具有很多抗原決定簇,因此,免疫動物所產生的抗體實為多種抗體的混合物。用這種傳統方法制備抗體效率低、產量有限,且動物抗體注入人體可產生嚴重的過敏反應。此外,要把這些不同的抗體分開也極困難。近年,單克隆抗體技術的出現,是免疫學領域的重大突破。
    實驗材料

    實驗動物

    試劑、試劑盒

    細胞培養基氨基喋呤(A)貯存液次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷(HT)貯存液

    儀器、耗材

    注射器

    實驗步驟

    動物免疫


    (1) 抗原制備。制備單克隆抗體的免疫抗原,從純度上說雖不要求很高,但高純度的抗原使得到所需單抗的機會增加,同時可以減輕篩選的工作量。因此,免疫抗原是越純越好,應 根據所研究的抗原和實驗室的條件來決定。一般來說,抗原的來源有限,或性質不穩定,提純時易變性,或其免疫原性很強,或所需單抗是用于抗原不同組分的純化 或分析等,免疫用的抗原只需初步提純甚至不提純,但抗原中混雜物很多,特別是如果這些混雜物的免疫原性較強時,則必須對抗原進行純化。檢測用抗原可以是與 免疫抗原純度相同,也可是不同的純度,這主要決定于所用篩檢方法的種類及其特異性和敏感性。


    (2) 免疫動物的選擇。根據所用的骨髓瘤細胞可選用小鼠和大鼠作為免疫動物。因為,所有的供雜交瘤技術用的小鼠骨髓瘤細胞系均來源于BALB/c小鼠,所有的大鼠骨髓瘤細胞都來 源于LOU/c大鼠,所以一般的雜交瘤生產都是用這兩種純系動物作為免疫動物。但是,有時為了特殊目的而需進行種間雜交,則可免疫其他動物。種間雜交瘤一 般分泌抗體的能力不穩定,因為染色體容易丟失。就小鼠而言,初次免疫時以8-12周齡為宜,雌性鼠較便于操作。


    (3) 免疫程序的確定。免疫是單抗制備過程中的重要環節之一,其目的在于使B淋巴細胞在特異抗原刺激下分化、增殖,以利于細胞融合形成雜交細胞,并增加獲得分泌特異性抗體的雜交 瘤的機會。因此在設計免疫程序時,應考慮到抗原的性質和純度、抗原量、免疫途徑、免疫次數與間隔時間、佐劑的應用及動物對該抗原的應答能力等。沒有一個免 疫程序能適用于各種抗原。現用的免疫程序中多數是參照制備常規多克隆抗體的方法。表6-1列舉了目前常用的免疫程序。免疫途徑常用體內免疫法包括皮下注 射、腹腔或靜脈注射,也采用足墊、皮內、滴鼻或點眼。最后一次加強免疫多采用腹腔或靜脈注射,目前尤其推崇后者,因為可使抗原對脾細胞作用更迅速而充分。 在最后一次加強免疫后第3天取脾融合為好,許多實驗室的結果表明,初次免疫和再次免疫應答反應中,取脾細胞與骨髓瘤細胞融合,特異性雜交瘤的形成高峰分別為第4天和第22天,在初次免疫應答時獲得的雜交瘤主要分泌IgM抗體,再次免疫應答時獲得的雜交瘤主要分泌IgG抗體。筆者體會陽性雜交瘤出現的高峰與小鼠血清抗體的滴度并無明顯的平行關系,且多在血清抗體高峰之前。因此,為達到最高的雜交瘤形成率需要有盡可能多的漿 母細胞,這在最后一次加強免疫后第3天取脾進行融合較適宜。已有人報道采用脾內免疫,可提高小鼠對抗原的免疫反應性,且節省時間,一般免疫3天后即可融合。


    細胞融合


    首先制備細胞培養基、 氨基喋呤(A)貯存液、次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷(HT)貯存液等各種細胞生長所需的營養物質。然后制備髓瘤細胞和脾淋巴細胞,之后進行細胞融合。在細胞融合后選擇性培養過程中,由于大量骨髓瘤細胞和脾細胞相繼死亡,此時單個或少數分散的雜交瘤細胞多半不易存活,通常必須加入其他活細胞使之繁殖,這 種被加入的活細胞稱為飼養細胞。飼養細胞促進其他細胞增殖的機制尚不明了,一般認為它們可能釋放非種屬特異性的生長刺激因子,為雜交瘤細胞提供必要的生長 條件;也可能是為了滿足新生雜交瘤細胞對細胞密度的依賴性。


    細胞篩選


    雜交瘤細胞在融合后2周左右即可篩選,即把分泌所需抗體的雜交瘤孔從眾多的孔中選出來,通常也稱為抗體檢測。抗體檢測的方法很多,通常根據所研究的抗原和 實驗室的條件而定。但作為雜交瘤篩選的抗體檢測方法必須具有快速、準備、簡便,便于一次處理大量樣品等特點。因為往往有幾百個樣品需要在短短幾個小時就報 告結果,以便決定雜交瘤細胞的取舍。所以選用抗體檢測方法的原則是快速、敏感、特異、可靠、花費小和節省人力。一般說來,在融合之前就必須建立好抗體檢測 方法,并克服可能存在的問題。另一個重要問題是抗


    體檢測方法所需要的“動力學范圍”,即檢出背景以上的最強與最弱信號之比,依所用的檢測抗原是否純凈而 定。如雜交瘤抗體是針對純化的蛋白質抗原的,100%的抗原參與反應,一個陽性/陰性判別系統就夠了。另一方面,如果雜交瘤抗體是針對細胞表面微量的蛋白 抗原,檢測系統可能需要能測出微弱信號,則動力學范圍至少應為10:1,最好為100:1。另外,檢測方法的選擇還受所需雜交瘤抗體的類型和預定的用途的 影響。結合補體的抗體可以用基于細胞毒性反應的檢測方法來選出。如需結合A蛋白的雜交瘤抗體,就要用結合蛋白A的檢測方法。


    克隆化


    從原始孔中得到的陽性雜交瘤細胞,可能來源于二個或多個雜交瘤細胞,因此它們所分泌的抗體是不同質的。為了得到完全同質的單克隆抗體,必須對雜交瘤細胞進 行克隆化。另一方面,雜交瘤細胞培養的初期是不穩定的,有的細胞丟失部分染色體,可能喪失產生抗體的能力。為了除去這部分已不再分泌抗體的細胞,得到分泌 抗體穩定的單克隆雜交瘤細胞系(又稱亞克隆),也需要克隆化。另外,長期液氮凍存的雜交瘤細胞,復蘇后其分泌抗體的功能仍有可能丟失,因此也應作克隆化, 以檢測抗體分泌情況。通常在得到針對預定抗原的雜交瘤以后需連續進行2-3次克隆化,有時還需進行多次。所謂克隆化是指使單個細胞無性繁殖而獲得該細胞團 體的整個培養過程。克隆化的方法很多,如有限稀釋法、軟瓊脂法、單細胞顯微操作法、單克隆細胞集團顯微操作法和熒光激活細胞分類儀(FACS)分離法。


    凍存與復蘇


    (1)雜交瘤細胞的凍存。在建立雜交瘤細胞的過程中,有時一次融合產生很多“陽性”孔,來不及對所有的雜交瘤細胞作進一步的工作,需要把其中一部分細胞凍存起來;另一方面,為了防 止實驗室可能發生的意外事故,如停電、污染、培養箱的溫度或CO2控制器失靈等給正在建立中的雜交瘤帶來災難,通常盡可能早地凍存一部分細胞作為種子,以 免遭到不測。在雜交瘤細胞建立以后,更需要凍存一大批,以備今后隨時取用。


    (2)雜交瘤細胞的復蘇。雜交瘤細胞、骨髓瘤細胞或其他細胞在液氮中保存,若無意外情況時,可保存數年至數十年。復蘇時融解細胞速度要快,使之迅速通過最易受損的-5℃—0℃,以防細胞內形成冰晶引起細胞死亡。


    鑒定單抗特性


    ⑴ 單克隆性的確定 包括雜交瘤細胞的染色體分析、單抗免疫球蛋白重鏈和輕鏈類型的鑒定和單抗純度鑒定等。


    ⑵ 單抗理化特性的鑒定。從實用意義上說,單抗對溫度和PH變化的敏感性以及單抗的親合力都是理化特性鑒定的主要項目,它們可為單抗的使用和保存提供重要依據。


    ⑶ 單抗與相應抗原的反應性測定。單抗與相應抗原的反應性決定于它所識別的抗原表位,確定單抗針對的表位在抗原結構上的位置,是單抗特性鑒定的關鍵環節,同時,進一步分析這類表位的差別, 可正確評價單抗的特異性和交叉反應性。

    展開 
    注意事項

    利用單抗進行疾病的診斷目前主要表現在人類疾病和畜禽傳染病的診斷方面,尤其在一些感染性疾病和腫瘤的診斷方面。主要通過鑒定病原體或腫瘤抗原來診斷人是否感染相應疾病。

    其他

    一、特性:
    1、特異性:針對特定的單一抗原表位,它具有高度的特異性,抗腫瘤抗體藥物的研究表明,其特異性主要表現為特異性結合、選擇性殺傷靶細胞、體內靶向性分布以及具有更強的療效。


    2、多樣性,主要表現在靶抗原的多樣性、抗體結構的多樣性、作用機制的多樣性等方面。


    3、定向性,抗體藥物可以定向制造,就是根據需要制備具有不同治療作用的抗體藥物。基于這些特點,我們可以用來制成“生物導彈”運送藥物至病害部位,主要是癌細胞,從而達到治療效果。

    二、參考


    1、克隆抗體的制備過程  .生物幫資訊。2012-05-22


    2、單克隆抗體研制最詳細步驟  .生物秀


    3、潘艷,單克隆抗體技術的研究進展【J】,吉林工商學院學報,2014,(5)


    4、李慧英,單克隆抗體技術應用初探【J】,中國科技信息,2009,(24)


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