通過(guò)細(xì)胞融合技術(shù)將B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,所產(chǎn)生的融合細(xì)胞既具有親本骨髓瘤細(xì)胞的無(wú)限繁殖的生物學(xué)特性,又具有另一親本B淋巴細(xì)胞合成、分泌特異性抗體的能力。應(yīng)用此技術(shù)從一個(gè)抗體分泌性B細(xì)胞雜交瘤分裂增殖,形成一個(gè)大的細(xì)胞克隆。由B細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞克隆產(chǎn)生的只識(shí)別抗原分子上某一個(gè)抗原決定簇的純抗體,即單克隆抗體。單克隆抗體具有純度高、特異性強(qiáng)、利于實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化即可大量生產(chǎn)供應(yīng)等特點(diǎn)。
在單克隆抗體制備中,雖然除小鼠外其它動(dòng)物也可用于制備雜交瘤,但本書(shū)以小鼠為例來(lái)說(shuō)明有關(guān)技術(shù),同樣的技術(shù)也可用于大鼠骨髓瘤的融合及抗體篩選。對(duì)特殊動(dòng)物之間或與人細(xì)胞的融合,也有簡(jiǎn)要說(shuō)明。
單克隆抗體的制備是一個(gè)復(fù)雜、精細(xì)的工藝過(guò)程。為對(duì)全過(guò)程有一個(gè)概括的了解,先用表1 列出mAbs制備過(guò)程中的各個(gè)階段。一般將全過(guò)程分為三個(gè)階段:(1)免疫小鼠;(2)建立篩選方法和程序;及(3)雜交瘤生成。
表1 雜交瘤細(xì)胞生成的各個(gè)階段和所需時(shí)間
動(dòng)物免
疫階段
初始免疫
兩周
一個(gè)月到一年
10天
強(qiáng)化免疫
血清測(cè)試
方法建
立階段
篩選方法的建立與測(cè)試
zui少
兩周
大約一個(gè)月
zui后一次強(qiáng)化免疫
三
天
雜交瘤細(xì)胞生成階段
大約
一周
細(xì)胞融合
大約一個(gè)月
篩選陽(yáng)性克隆
陽(yáng)性克隆擴(kuò)增及凍存
大約
一周
單細(xì)胞的克隆生長(zhǎng)
篩 選
部分陽(yáng)性細(xì)胞擴(kuò)增*
大部?jī)龃妫ūA魖ui后所得的雜交瘤細(xì)胞)
*得到擴(kuò)增的陽(yáng)性雜交瘤細(xì)胞后,可從其培養(yǎng)液中收集含單克隆抗體的上清液,進(jìn)行鑒定(其抗體含量為10-50 g/ml);
*雜交瘤細(xì)胞也可進(jìn)行小鼠腹腔注射,以產(chǎn)生Mab含量高的腹水(其抗體含量為1-10mg/ml)。
以上每一階段都有可能迅速順利完成,但各階段也都有其本身的問(wèn)題,需在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前予以充分考慮,以免影響全局。以下分別進(jìn)行討論。動(dòng)物在注入抗原后,一旦出現(xiàn)良好的體液免疫應(yīng)答,同時(shí)又已建立合用的篩選方法,并通過(guò)血清對(duì)所建立篩選方法進(jìn)行評(píng)價(jià)、確定方法后,才可開(kāi)始雜交瘤細(xì)胞的制備。其過(guò)程大致為:在細(xì)胞融合前數(shù)日,用抗原免疫動(dòng)物;將從免疫動(dòng)物得到的分泌抗體的細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞相混,進(jìn)行細(xì)胞融合(有效的細(xì)胞融合約可得1/105存活的雜交細(xì)胞);其后,將融合細(xì)胞用所選擇的培養(yǎng)基限定稀釋,置多孔培養(yǎng)板進(jìn)行培養(yǎng)。在細(xì)胞融合后一周,即可對(duì)雜交瘤進(jìn)行測(cè)試,從陽(yáng)性培養(yǎng)孔所取的細(xì)胞先增殖,然后,進(jìn)行克隆化(即單克隆生長(zhǎng)),雜交瘤的生成與克隆需要時(shí)間,很少的實(shí)例只需要兩個(gè)月,有的甚至要一年時(shí)間。因制備mAbs 過(guò)程中的每一步都對(duì)其后各步影響很大,因此均需注意選擇zui適宜的條件,如:
1)要注意抗原的選擇及其性質(zhì),如細(xì)胞、蛋白質(zhì)、半抗原等;
2)根據(jù)抗原得性質(zhì)和得量和對(duì)抗體得要求等,計(jì)劃及建立免疫的途徑和方式;
3)選定篩選的方法:抗體篩選的測(cè)試方法必須簡(jiǎn)單、可重復(fù)、特異,并可適用于mAb的zui終使用(即免疫熒光、免疫沉淀、功能試驗(yàn)等中的應(yīng)用);
4)要確定細(xì)胞培養(yǎng)的條件;
5)進(jìn)行細(xì)胞融合的方式:包括雜交方法和細(xì)胞的選擇,和克隆的方式(限制性稀釋或軟膠法)等。
典型的單克隆抗體的制備過(guò)程為:
1. *次對(duì)每一小鼠注射500 l抗原與完全福氏佐劑1:1的混和液(ip)。 共注6支BALB/c雌性小鼠(抗體的實(shí)際需用量見(jiàn)表2);
2.14天后,再次注射,但改用抗原與不完全福氏佐劑混合液;
3.第24天,從免疫小鼠尾靜脈取血,血清經(jīng)PBS 1:5稀釋,以同樣稀釋的正常血清為對(duì)照,用點(diǎn)雜交(Dot blot)法進(jìn)行測(cè)定;
4.第35天,所有小鼠均經(jīng)腹腔再注射抗原與不完全福氏佐劑混合液;
5.第45天,取尾靜脈血,用點(diǎn)雜交法再次檢測(cè)。所有血清樣品均通過(guò)與在體同位素標(biāo)記的抗原進(jìn)行免疫沉淀法檢測(cè);
6.第56天,對(duì)免疫應(yīng)答zui好的小鼠再靜脈注射100 l 及腹腔注視100 l不完全福氏佐劑抗原混合液,而對(duì)所有其余小鼠僅腹腔注射不完全福氏佐劑抗原混合液;
7.第59天由免疫應(yīng)答zui好的小鼠取脾細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞融合;
8.第66天,開(kāi)始艱巨的工作,尋找*個(gè)陽(yáng)性克隆的篩選。
*具體免疫抗原用量參見(jiàn)表2。
表2 抗原的參考用量
抗原類型
舉 例
初次免疫及加強(qiáng)免疫
zui后加強(qiáng)免疫
抗原的劑量與方式
抗原的劑量與方式
可溶性蛋白
酶、多肽與載體蛋白
復(fù)合物、免疫復(fù)合物
5-50 g,+佐劑,ip或sc
5-50 g, -佐劑,iv
顆粒性蛋白
已殺死的病毒或酵母
或細(xì)菌,結(jié)構(gòu)蛋白
5-50 g,+佐劑,ip或sc
5-50 g, -佐劑,iv
不溶性蛋白
細(xì)菌包含體的產(chǎn)物
與固相小球結(jié)合的
經(jīng)免疫純化蛋白
5-50 g,+佐劑,ip或sc
5-50 g, -佐劑,ip
活 細(xì) 胞
哺乳動(dòng)物細(xì)胞
105-107 細(xì)胞 佐劑,ip
106 細(xì)胞, -佐劑,iv
活癌源細(xì)胞
哺乳動(dòng)物癌源細(xì)胞
104-106 細(xì)胞 佐劑,ip
106 細(xì)胞, -佐劑,iv
糖 類
多糖、糖蛋白
5-50 g,+/-佐劑,ip或sc
5-50 g, -佐劑,iv
核 酸
核酸與載體蛋白復(fù)合物
5-50 g,+佐劑,ip
5-50 g, -佐劑,iv
ip 腹腔注射; sc 皮下注射;iv 靜脈注射
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