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单抗制备详细步骤[1]1

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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。本文主要讲述制备单抗的实验过程,并对实验结果及其影响因素进行分析。

关键词:抗体,单克隆,肿瘤,细胞融合,淋巴细胞

Abstract

The monoclonal antibody technology is the modern life sciences research important tool, has the indispensable function in the gene and the protein structure and the function research aspect. In recent years, along with the molecular biology technology's development, presented the embedment monoclonal antibody and by the transgene mouse, the bacteriophage demonstrated that the technology, the ribosome demonstrated the technology and the covalence demonstrated the technology produces monoclonal antibody. These technologies effective addressing monoclonal antibody questions and so on mouse source. This article mainly prepares Shan Kang the new technology to the above several kinds to make a summary and analysis of factors.

Keywords:antibodi,monoclonal, neoplasms,cell fusion,lymphocyte

单克隆抗体的制备

1、单克隆抗体的概念

抗体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),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革命,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。

Kohler和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。2、杂交瘤技术

2.1 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 predefined specificity)的著名论文。他们大胆地把以前不同骨髓瘤细胞之间的融合延伸为将丧失合成次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine guanosine phosphoribosyl transferase,HGPRT)的骨髓瘤细胞与经绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进行融合。融合由仙台病毒介导,杂交细胞通过在含有次黄嘌呤(hypoxanthine,H)、氨基喋呤(aminopterin,A)和胸腺嘧啶核苷(thymidine,T)的培养基(HAT)中生长进行选择。在融合后的细胞群体里,尽管未融合的正常脾细胞和相互融合的脾细胞是HGPRT+,但不能连续培养,只能在培养基中存活几天,而未融合的HGPRT-骨髓瘤细胞和相互融合的HGPRT-骨髓瘤细胞不能在HAT培养基中存活,只有骨髓瘤细胞与脾细胞形成的杂交瘤细胞因得到分别来自亲本脾细胞的HGPRT和亲本骨髓瘤细胞的连续继代特性,而在HAT培养基中存活下来。实验的结果完全像起始设计的那样,最终得到了很多分泌抗绵羊红细胞抗体的克隆化杂交瘤细胞系。用这些细胞系注射小鼠后能形成肿瘤,即所谓杂交瘤。生长杂交瘤的小鼠血清和腹水中含有大量同质的抗体,即单克隆抗体。

这一技术建立后不久,在融合剂和所用的骨髓瘤细胞系等方面即得到改进。最早仙台病毒被用做融合剂,后来发现聚乙二醇(PEG)的融合效果更好,且避免了病毒的污染问题,从而得到广泛的应用。随后建立的骨髓瘤细胞系如SP2/0-Ag14,X63-Ag8.653和NSO/1都是既不合成轻链又不合成重链的变种,所以由它们产生的杂交瘤细胞系,只分泌一种针对预定的抗原的抗体分子,克服了骨髓瘤细胞MOPC-21等的不足。再后来又建立了大鼠、人和鸡等用于细胞融合的骨髓瘤细胞系,但其基本原理和方法是一样的。

2.2 基本程序和方法

杂交瘤技术在具体操作上,各实验室使用的程序不尽一致。本节中介绍的方法是作者所在实验室采用的、实践证明成熟的程序,该程序适合国内大多数实验室。

在开展杂交瘤技术制备单抗之前,培养骨髓瘤和杂交瘤细胞必须具备下列主要仪器设备: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,杂交瘤细胞的筛选与检测的仪器设备,依据检测单抗的方法不同而各异,请参阅本节有关部分。

淋巴细胞杂交瘤技术的主要步骤包括:动物免疫、细胞融合、杂交瘤细胞的筛选与单抗检测、杂交瘤细胞的克隆化、冻存、单抗的鉴定等.

2.2.1、动物免疫

2.2.1.1 抗原制备

制备单克隆抗体的免疫抗原,从纯度上说虽不要求很高,但高纯度的抗原使得到所需单抗的机会增加,同时可以减轻筛选的工作量。因此,免疫抗原是越纯越好,应根据所研究的抗原和实验室的条件来决定。一般来说,抗原的来源有限,或性质不稳定,提纯时易变性,或其免疫原性很强,或所需单抗是用于抗原不同组分的纯化或分析等,免疫用的抗原只需初步提纯甚至不提纯,但抗原中混杂物很多,特别是如果这些混杂物的免疫原性较强时,则必须对抗原进行纯化。检测用抗原可以是与免疫抗原纯度相同,也可是不同的纯度,这主要决定于所用筛检方法的种类及其特异性和敏感性。

2.2.1.2. 免疫动物的选择

根据所用的骨髓瘤细胞可选用小鼠和大鼠作为免疫动物。因为,所有的供杂交瘤技术用的小鼠骨髓瘤细胞系均来源于BALB/c小鼠,所有的大鼠骨髓瘤细胞都来源于

LOU/c大鼠,所以一般的杂交瘤生产都是用这两种纯系动物作为免疫动物。但是,有时为了特殊目的而需进行种间杂交,则可免疫其他动物。种间杂交瘤一般分泌抗体的能力不稳定,因为染色体容易丢失。就小鼠而言,初次免疫时以8-12周龄为宜,雌性鼠较便于操作。

2.2.1.3 免疫程序的确定

免疫是单抗制备过程中的重要环节之一,其目的在于使B淋巴细胞在特异抗原刺激下分化、增殖,以利于细胞融合形成杂交细胞,并增加获得分泌特异性抗体的杂交瘤的机会。因此在设计免疫程序时,应考虑到抗原的性质和纯度、抗原量、免疫途径、免疫次数与间隔时间、佐剂的应用及动物对该抗原的应答能力等。没有一个免疫程序能适用于各种抗原。现用的免疫程序中多数是参照制备常规多克隆抗体的方法。表6-1列举了目前常用的免疫程序。免疫途径常用体内免疫法包括皮下注射、腹腔或静脉注射,也采用足垫、皮内、滴鼻或点眼。最后一次加强免疫多采用腹腔或静脉注射,目前尤其推崇后者,因为可使抗原对脾细胞作用更迅速而充分。在最后一次加强免疫后第3天取脾融合为好,许多实验室的结果表明,初次免疫和再次免疫应答反应中,取脾细胞与骨髓瘤细胞

融合,特异性杂交瘤的形成高峰分别为第4天和第22天,在初次免疫应答时获得的杂交瘤主要分泌IgM抗体,再次免疫应答时获得的杂交瘤主要分泌IgG抗体。笔者体会阳性杂交瘤出现的高峰与小鼠血清抗体的滴度并无明显的平行关系,且多在血清抗体高峰之前。因此,为达到最高的杂交瘤形成率需要有尽可能多的浆母细胞,这在最后一次加强免疫后第3天取脾进行融合较适宜。已有人报道采用脾内免疫,可提高小鼠对抗原的免疫反应性,且节省时间,一般免疫3天后即可融合。

2.2.2、细胞融合

2.2.2.1 主要试剂的配制

2.2.2.1.1、细胞培养基

杂交瘤技术中使用的细胞培养基主要有RPMI-1640或DMEM(Dulberco Modified Eagles Medium)两种基础培养基,具体配制方法按厂家规定的程序,配好后过滤除菌(0.22um),分装,4℃保存。

?不完全RPMI-1640培养基:RPMI-1640培养基原液96ml

100×L.G.溶液1ml

双抗溶液1ml

7.5% NaHCO3溶液1-2ml

HEPES溶液1ml

?不完全DMEM培养基:DMEM 13.37g

超纯水或四蒸水980ml

NaHCO3 3.7g

双抗溶液10ml

100×L.G.溶液10ml

用1N HCl调试PH至7.2-7.4,过滤除菌,分装4℃保存。

?完全RPMI-1640或DMEM培养基:不完全RPMI-1640或DMEM培养基80ml

小牛血清15-20ml

用于骨髓瘤细胞SP2/0和建株后的杂交瘤细胞培养。

?H T培养基:完全RPMI-1640或DMEM培养基99ml

HT贮存液1ml

?HAT培养基:完全RPMI-1640或DMEM培养基98ml

HT贮存液1ml

A贮存液1ml

2.2.2.1.2、氨基喋呤(A)贮存液(100×,4×10-5mol/L) : 称取1.76mg氨基喋呤(Aminopterin MW 440.4),溶于90ml超纯水或四蒸水中,滴加1mol/L NaOH 0.5ml 中和,再补加超纯水或四蒸水至100ml。过滤除菌,分装小瓶(2ml/瓶),-20℃保存。

2.2.2.1.3、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷(HT)贮存液(100×,H:10-2mol/L,T:1.6×10-3mol/L): 称取136.1mg次黄嘌呤(Hypoxanthine,MW 136.1)和38.8mg胸腺嘧啶核苷(Thymidine,MW 242.2),加超纯水或四蒸水至100ml,置45-50℃水浴中使完全溶解,过滤除菌,分装小瓶(2ml/瓶),-20℃冻存。用前可置37℃加温助溶。2.2.2.1.4、 L-谷氨酰胺(L.G.)溶液(100×,0.2mol/L) : 称取2.92g L-谷氨酰胺(L-glutamine,MW 146.15),用100ml不完全培养液或超纯水(或四蒸水)溶解,过滤除菌,分装小瓶(4-5ml/瓶),-20℃冻存。

2.2.2.1.5、青、链霉素(双抗)溶液(100×): 取青霉素G(钠盐)100万单位和链霉素(硫酸盐)1g,溶于100ml灭菌超纯水或四蒸水中,分装小瓶(4-5ml/瓶),

-20℃冻存。

2.2.2.1.6、 7.5% NaHCO3溶液 : 称取分析纯NaHCO3 7.5g,溶于100ml超纯水或四蒸水中,过滤除菌,分装小瓶(4-5ml/瓶),盖紧瓶塞,4℃保存。

2.2.2.1.7、HEPES溶液(1mol/L): 称取2

3.83g HEPES (N-2-Hydroxyethylpiperazine-N,-2-ethanesulfonic acid,N-2-羟乙基哌嗪- N,-2-乙基磺酸,MW 238.3)溶于100ml超纯水或四蒸水中,过滤除菌,分装小瓶(4-5ml/瓶),4℃保存。

2.2.2.1.8、 8-氮鸟嘌呤贮存液(100×): 称取200mg 8-氮鸟嘌呤(8-azaguanine,MW 152.1),加入4mol/L NaOH 1ml,待其溶解后,加入超纯水或四蒸水99ml,过滤除菌;分装小瓶,-20℃冻存。使用时按1%浓度加入到培养液中(即终浓度为20ug/ml)。

2.2.2.1.9、 50% PEG: 称取PEG 1000 或4000 20-50g于三角瓶中,盖紧,60-80℃水浴融化,0.6ml分装于青霉素小瓶中,盖紧,8磅高压蒸汽15分钟,-20℃存放备用。临用前加热融化,加等量不完全培养基,用少许7.5% NaHCO3调PH至8.0,或购买Sigma或Gibco公司现成产品。

2.2.2.2 髓瘤细胞的准备

融合前骨髓瘤细胞维持的方式,对成功地得到杂交瘤是最为重要的。目标是使细胞处于对数生长的时间尽可能长,融合前肯定不能少于1周。冻存的细胞在复苏后要2周时间才能处于适合于融合的状态,长过了的骨髓瘤细胞至少几天才可能恢复。在实验室中处于对数生长的骨髓瘤细胞维持在含10%小牛血清的培养基中,方法是用6个装5ml培养基的培养瓶,接种10倍系列稀释的骨髓瘤细胞。1周后到细胞相当密而又未长过的一瓶重新移植。典型的倍增时间为14-16小时。

骨髓瘤细胞悬液的制备方法如下:

2.2.2.2.1、于融合前48-36小时,将骨髓细胞扩大培养(一般按一块96孔板的融合试验约需2-3瓶100ml培养瓶培养的细胞进行准备)。

2.2.2.2.2、融合当天,用弯头滴管将细胞从瓶壁瘤轻轻吹下,收集于50ml离心管或融合管内。

2.2.2.2.3、 1000r/min离心5-10分钟,弃去上清。

d、加入30ml不完全培养基,同法离心洗涤一次。然后将细胞重悬浮于10ml不完全培养基,混匀。

2.2.2.2.4、取骨髓瘤细胞悬液,加0.4%台盼蓝染液作活细胞计数后备用。细胞计数

时,取细胞悬液0.1ml加入0.9ml台盼蓝染液中,混匀,用血球计数板计数。计算细胞数目的公式为:每毫升细胞数=4个大方格细胞数×105/4;或每毫升细胞数=5个中方格细胞数×106/2

2.2.2.3 脾淋巴细胞的准备

取已经免疫的BALB/c小鼠,摘除眼球采血,并分离血清作为抗体检测时的阳性对照血清。同时通过颈脱位致死小鼠,浸泡于75%酒精中5分钟,于解剖台板上固定后掀开左侧腹部皮肤,可看到脾脏,换眼科剪镊,在超净台中用无菌手术剪剪开腹膜,取出脾脏置于已盛有10ml不完全培养基的平皿中,轻轻洗涤,并细心剥去周围结缔组织。将脾脏移入另一盛有10ml不完全培养基的平皿中,用弯头镊子或装在1ml注射器上的弯针头轻轻挤压脾脏(也可用注射器内芯挤压脾脏),使脾细胞进入平皿中的不完全培养基。用吸管吹打数次,制成单细胞悬液。为了除去脾细胞悬液中的大团块,可用200目铜网过滤。收获脾细胞悬液,1000r/min离心5-10分钟,用不完全培养基离心洗涤1-2次,然后将细胞重悬于10ml不完全培养基混匀,取上述悬液,加台酚蓝染液作活细胞计数后备用。通常每只小鼠可得1×108-2.5×108个脾细胞,每只大鼠脾脏可得5×108-10×108脾细胞。

2.2.2.4 饲养细胞(Feeder cells)的制备

在细胞融合后选择性培养过程中,由于大量骨髓瘤细胞和脾细胞相继死亡,此时单个或少数分散的杂交瘤细胞多半不易存活,通常必须加入其他活细胞使之繁殖,这种被加入的活细胞称为饲养细胞。饲养细胞促进其他细胞增殖的机制尚不明了,一般认为它们可能释放非种属特异性的生长刺激因子,为杂交瘤细胞提供必要的生长条件;也可能是为了满足新生杂交瘤细胞对细胞密度的依赖性。

常用的饲养细胞有胸腺细胞、正常脾细胞和腹腔巨噬细胞。其中以小鼠腹腔巨噬细胞的来源及制备较为方便,且有吞噬清除死亡细胞及其碎片的作用,因此使用最为普遍。其制备方法如下:

按上述采小鼠脾细胞的方法将小鼠致死、体表消毒和固定后,用消毒剪镊从后腹掀起腹部皮肤,暴露腹膜。用酒精棉球擦拭腹膜消毒。用注射器注射10ml不完全培养基至腹腔,注意避免穿入肠管。右手固定注射器,使针头留置在腹腔内,左手持酒精棉球轻轻按摩腹部1分钟,随后吸出注入的培养液。1000r/min离心5-10分钟,弃上清。先用5ml HAT培养基将沉淀细胞悬浮,根据细胞计数结果,补加HAT培养基,使细胞浓度为2×105/ml,备用。通常对巨噬细胞来说,96孔培养板每孔需2×104

个细胞,24孔板每孔需105细胞。每只小鼠可得3-5×106个细胞,因此一只小鼠可供两块96孔板的饲养细胞。也可在细胞融合前1-2天制备并培养饲养细胞,这样使培养板孔底先铺上一层饲养细胞层。做法是,将上述细胞悬液加入96孔板,每孔0.1ml (相当于2滴),然后置37℃ 6% CO2的培养箱中培养。

2.2.2.5细胞融合与杂交瘤细胞的选择性培养

细胞融合的程序已报道的有很多种,这里介绍的是作者所在实验室常用的一种。

2.2.2.5.1、将1×108脾细胞与2×107-5×107骨髓瘤细胞SP2/0-Ag14混合于一支50ml融合管中,补加不完全培养基至30ml,充分混匀。

2.2.2.5.2、 1000r/min离心5-10分钟,将上清尽量吸净。

2.2.2.5.3、在手掌上轻击融合管底,使沉淀细胞松散均匀;置40℃水浴中预热。2.2.2.5.4、用1ml吸管在1分钟左右(最佳时间为45秒)加预热至40℃的50% PEG (PH 8.0)1ml,边加边轻轻搅拌。

2.2.2.5.5、用10ml吸管在90秒内加20-30ml预热至37℃的不完全培养基;20-37℃静置10分钟。

2.2.2.5.6、 1000r/min 5分钟;弃去上清。

2.2.2.5.7、加入5ml HAT培养基,轻轻吹吸沉淀细胞,使其悬浮并混匀,然后补加含腹腔巨噬细胞的HAT培养基至80-100ml。

2.2.2.5.8、分装96孔细胞培养板,每孔0.10-0.15ml;分装24孔板,每孔1.0-1.5ml;然后将培养板置37℃,6% CO2培养箱内培养。

2.2.2.5.9、 5天后用HAT培养基换出1/2培养基。

2.2.2.5.10、 7-10天后用HT培养基换出HAT培养基;(第14天后可用普通完全培养基)。

2.2.2.5.11、经常观察杂交瘤细胞生长情况,待其长至孔底面积1/10以上时吸出上清供抗体检测。

2.2.3、杂交瘤细胞筛选

杂交瘤细胞在融合后2周左右即可筛选,即把分泌所需抗体的杂交瘤孔从众多的孔中选出来,通常也称为抗体检测。抗体检测的方法很多,通常根据所研究的抗原和实验室的条件而定。但作为杂交瘤筛选的抗体检测方法必须具有快速、准备、简便,便于

一次处理大量样品等特点。因为往往有几百个样品需要在短短几个小时就报告结果,以便决定杂交瘤细胞的取舍。所以选用抗体检测方法的原则是快速、敏感、特异、可靠、花费小和节省人力。一般说来,在融合之前就必须建立好抗体检测方法,并克服可能存在的问题。另一个重要问题是抗体检测方法所需要的“动力学范围”,即检出背景以上的最强与最弱信号之比,依所用的检测抗原是否纯净而定。如杂交瘤抗体是针对纯化的蛋白质抗原的,100%的抗原参与反应,一个阳性/阴性判别系统就够了。另一方面,如果杂交瘤抗体是针对细胞表面微量的蛋白抗原,检测系统可能需要能测出微弱信号,则动力学范围至少应为10:1,最好为100:1。另外,检测方法的选择还受所需杂交瘤抗体的类型和预定的用途的影响。结合补体的抗体可以用基于细胞毒性反应的检测方法来选出。如需结合A蛋白的杂交瘤抗体,就要用结合蛋白A的检测方法。下面简要介绍几种常用的抗体检测方法:

2.2.

3.1 免疫酶技术

免疫酶技术是将抗原抗体反应的特异性和酶对底物显色反应的高效催化作用有机结合而成的免疫学技术。由于它特异性强,灵敏度高,现已广泛用于筛选和鉴定单抗。

2.2.

3.1.1、器材和试剂

2.2.

3.1.1.1. 包被缓冲液:

碳酸盐缓冲液:取0.2mol/L Na2CO3 8ml,0.2mol/L NaHCO3 17ml混合,再加75ml 蒸馏水,调PH至9.6。

Tris-HCl缓冲液(PH8.0,0.02mol/L):取0.1mol/L Tris 100ml,0.1mol/L HCl 58.4ml 混合,加蒸馏水至1000ml。

2.2.

3.1.1.2. 洗涤缓冲液(PH7.2的PBS):KH2PO4 0.2g,KCl 0.2g,Na2HPO4?12H2O 2.9g,NaCl 8.0g,Tween-20 0.5ml,加蒸馏水至1000ml。

2.2.

3.1.1.3. 稀释液和封闭液:牛血清白蛋白(BSA)0.1g,加洗涤液至100ml;或用洗涤液将小牛血清配成5-10%使用。

2.2.

3.1.1.

4. 酶反应终止液(2mol/L H2SO4):取蒸馏水178.3ml,滴加浓硫酸(98%)21.7ml。

2.2.

3.1.1.5. 底物缓冲液(PH5.0,磷酸盐-柠檬酸缓冲液):取0.2mol/L Na2HPO4 25.7ml,0.1ml/L柠檬酸2

4.3ml,再加50ml蒸馏水。柠檬酸溶液及配成的底物缓冲液不稳定,易形成沉淀,因此一次不宜配制过多。

2.2.

3.1.1.6. 底物使用液:

OPD底物使用液(测490nm的OD值):OPD 5mg,底物缓冲液10ml,3% H2O2 0.15ml。TMBS或TMB底物使用液(测450nm的OD值):TMBS或TMB(1mg/ml)1.0ml,底物缓冲液10ml,1% H2O2 25ul。

ABTS底物使用液(测410nm的OD值):ABTS 0.5mg,底物缓冲液1ml,3% H2O2 2ul。

2.2.

3.1.1.7. 抗体对照:以骨髓瘤细胞培养上清作为阴性对照,以免疫鼠血清作为阳性血清。

2.2.

3.1.1.8. 抗原:可溶性抗原:尽量纯化,以获得高特异性。

病毒感染的传代细胞或全菌抗原。

淋巴细胞等悬液。

2.2.

3.1.1.9. 酶标抗鼠抗体或酶标SPA或其他类似试剂。

2.2.

3.1.1.10. 细胞固定液:-20℃丙酮;或丙酮-甲醛固定液:Na2HPO4 100mg,KH2PO4 500mg,蒸馏水150ml,丙酮225ml,甲醛125ml;或丙酮-甲醛溶液(1;1);或-20℃甲醇。

2.2.

3.1.1.11. 聚苯乙烯微孔板:40孔、96孔、或条孔;硬板或软板均可使用。

2.2.

3.1.1.12. 酶联免疫阅读仪;或光镜。

2.2.

3.1.1.13. 吸管、加样器及水浴箱、离心机等。

2.2.

3.1.2、可溶性抗原的酶联免疫吸附试验(ELISA)

2.2.

3.1.2.1. 纯化抗原用包被液稀释至1-20ug/ml。

2.2.

3.1.2.2. 以50-100ul/孔量加入酶标板孔中,置4℃过夜或37℃吸附2小时。2.2.3.1.2.3. 弃去孔内的液体,同时用洗涤液洗3次,每次3-5分钟,拍干。

2.2.

3.1.2.

4. 每孔加200ul封闭液4℃过夜或37℃封闭2小时;该步骤对于一些抗原,可省略。

2.2.

3.1.2.5. 洗涤液洗3次;此时包被板可-20℃或4℃保存备用。

2.2.

3.1.2.6. 每孔加50-100ul待检杂交瘤细胞培养上清,同时设立阳性、阴性对照和空白对照;37℃孵育1-2小时;洗涤,拍干。

2.2.

3.1.2.7. 加酶标第二抗体,每孔50-100ul,37℃孵育1-2小时,洗涤,拍干。

2.2.

3.1.2.8. 加底物液,每孔加新鲜配制的底物使用液50-100ul,37℃10-30分钟。

2.2.

3.1.2.9. 以2mol/L H2SO4终止反应,在酶联免疫阅读仪上读取OD值。

2.2.

3.1.2.10. 结果判定:以P/N?2.1,或P?N+3D为阳性。若阴性对照孔无色或接近无色,阳性对照孔明确显色,则可直接用肉眼观察结果。

2.2.

3.1.3、全菌抗原的ELISAS

2.2.

3.1.3.1. 新鲜培养的细菌用蒸馏水或PBS悬浮,并调整细菌浓度至1×108个/ml。必须指出,对于人畜共患病病原体需注意安全操作,最好是灭活处理。

2.2.

3.1.3.2. 每孔中加100ul 5%戊二醛溶液(0.1mol/L NaHCO3 95ml+25%戊二醛溶液5ml),37℃作用2小时,蒸馏水洗涤3次;加上述细菌悬液50ul/孔;37-56℃烘干;每孔加200ul封闭液4℃过夜或37℃ 2小时封闭。

2.2.

3.1.3.3. 步骤b也可采用先每孔加50ul细菌悬液,37℃-56℃烘干,然后用-20℃预冷的无水甲醇室温作用15分钟,蒸馏水洗涤3次;每孔加200ul封闭液4℃过夜或37℃ 2小时封闭。

2.2.

3.1.3.

4. 洗涤液洗3次;此时包被板可在-20℃或4℃保存备用。

2.2.

3.1.3.5. 以下步骤同上法。

2.2.

3.1.4、用全细胞抗原的ELISA

2.2.

3.1.

4.1. 按常规方法培养细胞,接种病毒,收获感染细胞和未感染细胞,进行细胞计数,用PBS制成适当浓度悬液。

2.2.

3.1.

4.2. 淋巴细胞悬液的制备采用新鲜外周血加肝素抗凝后,滴加于淋巴细胞分离液之上,1500rpm离心30分钟,吸取界面细胞洗涤二次,即为新鲜淋巴细胞悬液。该细胞悬液中若仍混有红细胞,离心后加0.83%的氯化铵溶液,室温10分钟,洗涤一次即可。将该细胞悬液稀释至适当浓度。

2.2.

3.1.

4.3. 每孔加100ul上述a或b的细胞悬液,使每孔含细胞5×104个;1500r/min 15分钟,甩去上清;室温干燥或吹干后用丙酮-甲醇(1:1)4℃固定10分钟;可4℃或-20℃保存备用。

2.2.

3.1.

4.4. 以下步骤同上法。

2.2.

3.2 免疫荧光技术

免疫荧光技术可用于多种抗原的杂交瘤抗体检测,如细胞性抗原(包括细菌和动物细胞)、感染细胞中的病毒抗原和膜抗原等。其操作简单、敏感性高,可直接观察抗原定位等优点,在McAb的筛选与鉴定上具有重要的应用价值。

2.2.

3.2.1、器材和试剂

2.2.

3.2.1.1. 供检测抗体用的抗原制备?固定细胞片或板,活细胞悬液。

2.2.

3.2.1.2. PBS(PH7.2,0.01mol/L)

2.2.

3.2.1.3. 待检的McAb样品。

2.2.

3.2.1.

4. 冷丙酮

2.2.

3.2.1.5. FITC(异硫氰酸荧光素)或TRITC(四甲基异硫氰酸罗丹明荧光素)标记的抗鼠Ig抗体等

2.2.

3.2.1.6. 荧光显微镜,磁力搅拌器,离心机,水浴箱等。

2.2.

3.2.2、间接免疫荧光法

2.2.

3.2.2.1. 固定细胞片的制备:生长在盖片上的细胞(接种或未接种病毒),可直接收获盖片,在PBS中洗涤,用4℃丙酮固定10分钟,空气干燥,置密封容器于-20℃保存备用;单细胞悬液可在盖片上制成涂片,固定方法同上。

细胞涂片的制备:将10ul细菌悬液(1×108个/ml)涂抹7×21mm盖片上,自然干燥后,用-20℃丙酮固定10-15分钟,于-20℃保存备用。

2.2.

3.2.2.2. 盖片在去离子水中湿润后置架上滴加10-20ul杂交瘤上清或其他待检样品;设立阳性、阴性对照;置37℃水浴孵育0.5-1小时。

2.2.

3.2.2.3. 取出盖片置PBS中用磁力搅拌器洗涤15分钟。

2.2.

3.2.2.4.盖片置架上,滴加工作浓度的抗鼠Ig的荧光抗体10-20ul,37℃孵育0.5-1小时。

2.2.

3.2.2.5.同法洗涤15分钟;取出盖片,用延缓荧光碎灭的封载剂(如缓冲甘油,9份甘油加1份PBS)封于干净载玻片上。

2.2.

3.2.2.6. 光显微镜上观察,阳性结果可见特异性荧光(FITC为黄绿色荧光,TRITC 为桔红色荧光)。

2.2.

3.2.2.7. 细胞固定片的制备,也可改在培养板孔中进行,其余步骤同上,在观察结果时,将培养板翻转置于荧光显微镜下,判断标准不变。

2.2.

3.3 间接血凝试验

间接血凝试验又称被动血凝试验(PHA),是目前应用较广的检测方法之一。本试验是以包被可溶性抗原的红细胞作为指示系统,当被检抗体与包被在红细胞上的抗原产生特异性反应时,导致红细胞呈凝集现象。可见,该法具有灵敏、快速、容易操作和无需昂贵仪器等优点,而且经改用醛化红细胞以后,克服原来重复性差的缺点。

2.2.

3.3.1、器材和试剂

2.2.

3.3.1.1. 绵羊抗凝血,或人“O”型抗凝血。

2.2.

3.3.1.2. 缓冲液:PBS(PH7.2);醋酸缓冲液。

2.2.

3.3.1.3. 甲醛,丙酮醛,NaN3,抗凝剂等。

2.2.

3.3.1.

4. 血凝板,振荡器等。

2.2.

3.3.2、多糖抗原的间接血凝试验

2.2.

3.3.2.1. 甲醛化绵羊红细胞的制备:无菌采集绵羊颈静脉血50ml,用枸橼酸钠作抗凝剂;用5倍于红细胞压积的PH7.2 PBS(Na2HPO4?12H2O 3.58g,KH2PO4 0.41g,NaCl 8.01g,蒸馏水1000ml)充分洗涤5次,每次1500r/min 5-10分钟,直至上清测定无蛋白质(用饱和硫酸铵滴定上清,观察有无白色沉淀),再以相同缓冲液配成25%红细胞悬液;将25%红细胞悬液与20%甲醛以2.5:1的比例混匀,37℃水浴作用2小时,每15分钟振荡一次,红细胞颜色逐渐由鲜红色转变为棕色;以PH7.2 PBS洗涤4次,每次2000r/min 10分钟,再以同样的PBS制成25%红细胞悬液;其后,重复醛化一次,方法同前;最后配成20%醛化绵羊红细胞悬液,加甲醛至0.3%防腐,4℃保存备用。

2.2.

3.3.2.2. 脂多糖抗原致敏甲醛化绵羊红细胞的制备:取脂多糖(LPS),以0.2mol/L PH8.0 PB液,调整多糖浓度至120ug/ml,然后100℃水浴处理1小时;将冷却至37℃的热处理LPS与6%醛化红细胞等量混合,37℃搅拌作用45分钟;取出离心2000r/min 10分钟,以0.01mol/L PH7.2 PBS洗涤4次;配制成4%致敏血球,分装,保存于4℃备用,或冻干保存。

2.2.

3.3.2.3. McAb的筛选:取待测McAb样品25ul,加入V型微量血凝板孔中,同时设立阴性、阳性对照;再加入0.5-4%致敏红血球悬液25ul,在振荡器上混匀30秒;置室温或37℃ 30-60分钟观察结果。阴性对照孔应呈紧缩的圆点。

2.2.

3.4 放射免疫测定

放射免疫测定是用放射性同位素标记抗原或抗体,以检测相应抗原或抗体的定量方法。在筛选和鉴定单抗时常用抗原固相法,即用抗原包被聚乙烯微板,借以检测样品中的McAb,其操作步骤如下:

2.2.

3.

4.1. 用碳酸盐缓冲液将抗原稀释至适宜的浓度(1-100ug/ml),滴加聚乙烯微板孔内,100ul/孔,4℃过夜或37℃ 2小时。

2.2.

3.

4.2. 弃去抗原液,每孔加100ul含0.5-1% BSA的PBS,4℃ 1-2小时封闭。

2.2.

3.

4.3. 用BSA-PBS洗涤3次,每次3分钟。

2.2.

3.

4.4. 加待检样品,每孔100ul,设立阴性孔、阳性孔和空白孔;37℃1-2小时,同法洗涤。

2.2.

3.

4.

5. 每孔加125I标记的抗鼠Ig抗体工作液100ul,37℃ 1-2小时,同法洗

涤。

2.2.

3.

4.6. 用γ-射线闪烁计数仪分别测定各孔放射性。通常要求样品孔和阳性对照孔的放射性脉冲分别超过本底5倍和10倍。若以空白孔的放射性为基准,凡样品孔与阴性孔放射性之比大于3的样品定为阳性。

2.2.4、杂交瘤细胞的克隆化

从原始孔中得到的阳性杂交瘤细胞,可能来源于二个或多个杂交瘤细胞,因此它们所分泌的抗体是不同质的。为了得到完全同质的单克隆抗体,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系(又称亚克隆),也需要克隆化。另外,长期液氮冻存的杂交瘤细胞,复苏后其分泌抗体的功能仍有可能丢失,因此也应作克隆化,以检测抗体分泌情况。通常在得到针对预定抗原的杂交瘤以后需连续进行2-3次克隆化,有时还需进行多次。所谓克隆化是指使单个细胞无性繁殖而获得该细胞团体的整个培养过程。克隆化的方法很多,如有限稀释法、软琼脂法、单细胞显微操作法、单克隆细胞集团显微操作法和荧光激活细胞分类仪(FACS)分离法。这里介绍最简单也是使用最广泛的前两种方法。

2.2.4.1 有限稀释法

2.2.4.1.1 材料:

2.2.4.1.1.1. 96孔细胞培养板等;

2.2.4.1.1.2. HT培养基;

2.2.4.1.1.

3. 活力强的杂交瘤细胞;

2.2.4.1.1.4. 小鼠腹腔细胞。

2.2.4.1.2 方法:

2.2.4.1.2.1. 制备小鼠腹腔细胞。同“细胞融合”一节中的方法。

2.2.4.1.2.2. 制备待克隆的杂交瘤细胞悬液,用含20%血清的HT培养基稀释至每毫升含2.5、15和50个细胞3中不同的稀释度。

2.2.4.1.2.

3. 按每毫升加入5×104-1×105细胞的比例,在上述杂交瘤细胞悬液中分别加入腹腔巨噬细胞。

2.2.4.1.2.4. 每种杂交瘤细胞分装96孔板一块,每个稀释度32孔,每孔量为0.2ml,每孔的杂交瘤细胞数分别为0.5、3和10。

2.2.4.1.2.5. 37℃、7.5% CO2湿润培养7-10天,出现肉眼可见的克隆即可检测抗体;在倒置显微镜下观察,标出只有单个克隆生长的孔,取上清作抗体检测。

2.2.4.1.2.6. 取抗体检测阳性孔的细胞扩大培养,并冻存。

2.2.4.1.2.7. 本法中2.2.4.1.2.2、2.2.4.1.2.3、2.2.4.1.2.4也可简化为将计数后的杂交瘤细胞准确地进行系列稀释,直至每毫升含10个细胞,按每孔接种0.1ml 细胞悬液,即每孔含1个细胞。

2.2.4.2 软琼脂法

2.2.4.2.1材料:

2.2.4.2.1.1. HT培养基(双倍浓度)。

2.2.4.2.1.2. 用0.15mol/L NaCl配制的2.0%琼脂糖:称取2.0g细胞培养用琼脂糖,悬浮于100ml 0.15mol/L NaCl,121℃高压灭菌15分钟,分装10ml小瓶,冷却后4℃保存。

2.2.4.2.1.

3. 小鼠腹腔细胞。

2.2.4.2.1.4. 灭菌平皿。

2.2.4.2.1.5. 45℃水浴。

2.2.4.2.1.6. 活力很好的杂交瘤细胞。

2.2.4.2. 方法:

2.2.4.2..1. 在培养皿中制备饲养细胞(小鼠腹腔细胞)单层。

2.2.4.2..2. 临用前将2.0%琼脂糖生理盐水溶液与等量双倍浓度的HT培养液混匀,配成1%琼脂糖培养液,45℃水浴中温育。

2.2.4.2..

3. 吸去平皿上层培养液,加入1%琼脂糖培养液3ml,室温10分钟。

2.2.4.2..4. 取杂交瘤细胞悬液1ml,加入1%琼脂糖培养液1ml混匀,铺于上层。2.2.4.2..5. 37℃、7.5%湿润培养7-14天;克隆生长至2mm时,用毛细吸管吸出克隆,直接转种于含有饲养细胞的24孔板,扩大培养。

2.2.4.2..6. 吸取上清,检测抗体,阳性孔可继续克隆化,或扩大培养、冻存。

2.2.5、杂交瘤细胞的冻存与复苏

2.2.5.1 杂交瘤细胞的冻存

在建立杂交瘤细胞的过程中,有时一次融合产生很多“阳性”孔,来不及对所有的杂交瘤细胞作进一步的工作,需要把其中一部分细胞冻存起来;另一方面,为了防止实验室可能发生的意外事故,如停电、污染、培养箱的温度或CO2控制器失灵等给正在建立中的杂交瘤带来灾难,通常尽可能早地冻存一部分细胞作为种子,以免遭到不测。在杂交瘤细胞建立以后,更需要冻存一大批,以备今后随时取用。

细胞冻存的原理是细胞在加血清和二甲基亚砜的培养基中以一定的缓慢速度下降温度(0℃?? -20℃,每分钟下降1℃;-20℃?? -40℃每分钟下降2℃),可在-196℃液氮或液氮蒸气中长期保存。下面介绍我们实验室的细胞冻存方法,经几年来对多种细胞的使用,细胞复苏存活率均在80%以上。

2.2.5.1.1、材料:

2.2.5.1.1.1. 带盖吸管筒一只(铝质或洋铁皮制),内壁(包括筒底和盖)衬1-2层石棉纸或石棉布。

2.2.5.1.1.2. 含10-20%血清、5-10% DMSO的HT培养基,冰浴降温至0℃左右(用作冻存液)。

2.2.5.1.1.

3. 灭菌安瓶或带盖小瓶。

2.2.5.1.1.4. -70℃冰箱。

2.2.5.1.1.5. 液氮及液氮罐。

2.2.5.1.1.6. 处于对数生长中期、健康而活力好的杂交瘤细胞。

2.2.5.1.2、方法:

2.2.5.1.2.1. 将杂交瘤细胞(或其他细胞)离心,重新悬浮于预冷的冻存液中,浓度为106-107左右/ml,分装安瓶,每瓶1ml,置冰浴上;安瓶上标明细胞名称、冻存日期、批号等。

2.2.5.1.2.2. 安瓶封口后仍置冰浴上。

2.2.5.1.2.

3. 将安瓶放入一带收口绳的小布袋内,布袋上标明冻存号、细胞名称等,立即将布袋放入吸管筒内,置-70℃冰箱。

2.2.5.1.2.4. 2-4小时后或过夜后从-70℃冰箱取出吸管筒,将盛有细胞的布袋移入液氮罐;在布袋的线绳上作好标记或代码;最后在液氮冻存簿上作详细记录。

2.2.5.1.2.5. 液氮罐应定期补充液氮(最好是专人管理);补充液氮及存取细胞时应带保护眼镜和手套,以免因液氮冻伤等。

2.2.5.2 杂交瘤细胞的复苏

杂交瘤细胞、骨髓瘤细胞或其他细胞在液氮中保存,若无意外情况时,可保存数年至数十年。复苏时融解细胞速度要快,使之迅速通过最易受损的-5℃?0℃,以防细胞内形成冰晶引起细胞死亡。

通常情况下,冻存时细胞数量多,生长状态好的杂交瘤细胞系以及其他细胞的复苏可采用以下方法,这也是各个实验室普遍采用的程序。即复苏时,从液氮中取出安瓶,立即在37℃水浴融化,待最后一点冰块快要融化时,从水浴中取出,置冰浴上。用5-10ml HT培养基稀释,1000r/min 10分钟,弃上清,再悬浮于适量HT培养基中,转入培养瓶或24孔板,置37℃,7.5% CO2培养。如果细胞存活力不高,死细胞太多,可加104-105/ml小鼠腹腔细胞进行培养。

不过,冻存的细胞并不都能100%复苏成功,其原因较多,如冻存时细胞数量少或生长状态不良,或复苏时培养条件改变或方法不当,也可能细胞受细菌或支原体污染,以及液氮罐保管不善等。在出现上述情况时,可采用一些补救方法复苏这些细胞,如小鼠皮下形成实体瘤法,脾内接种法,小鼠腹腔诱生腹水和实体瘤法,以及96孔板培养法等。

2.2.6、单抗特性的鉴定

2.2.6.1 单克隆性的确定

包括杂交瘤细胞的染色体分析、单抗免疫球蛋白重链和轻链类型的鉴定和单抗纯度鉴定等。

2.2.6.1.1、杂交瘤细胞的染色体分析

对杂交瘤细胞进行染色体分析可获得其是否是真正的杂交瘤细胞的客观指标之一,杂交瘤细胞的染色体数目应接近两种亲本细胞染色体数目的总和,正常小鼠脾细胞的染色体数目为40,小鼠骨髓瘤细胞SP2/0为62-68,NS-1为54-64;同时骨髓瘤细胞的染色体结构上反映两种亲本细胞的特点,除多数为端着丝点染色体外,还出现少数标志染色体。另一方面,杂交瘤细胞的染色体分析对了解杂交瘤分泌单抗的能力有一定的意义,一般来说,杂交瘤细胞染色体数目较多且较集中,其分泌能力则高,反之,

其分泌单抗能力则低。

检查杂交瘤细胞染色体的方法最常用秋水仙素法,其原理是应用秋水仙素特异的破坏纺锤丝而获得中期分裂相细胞;再用0.075mol/L KCl溶液等低渗处理,使细胞膨胀,体积增大,染色体松散;经甲醇-冰醋酸溶液固定,即可观察检查。其操作步骤如下:2.2.6.1.1.1. 在加秋水仙素前48-36小时将杂交瘤细胞传代。

2.2.6.1.1.2. 秋水仙素处理:在培养瓶中加入秋水仙素(100ug/ml,除菌,-20℃保存),使最终浓度为0.1-0.4ug/ml(若改用秋水仙胺则最终浓度为0.02-0.05ug/ml);继续培养4-6小时,然后吹打细胞,移入离心管中,1000r/min 10分钟,弃上清。2.2.6.1.1.

3. 加入已预温到37℃的0.075mol/L KCl溶液5ml,将沉淀细胞悬浮并混匀,37℃水浴15-20分钟。

2.2.6.1.1.4. 向悬液中加入新配制的固定液(甲醇与冰醋酸3:1混合)1ml,混匀,然后1000r/min 10分钟,弃去上清液;本步骤的目的是使细胞表面轻微固定,可防止固定后细胞粘连成团块。

2.2.6.1.1.5. 加入固定液5ml,将细胞悬浮并混匀,室温静置20-30分钟,然后1000r/min 10分钟,弃去上清液;重复操作一次;其后加5ml固定液,将细胞悬浮并混匀,封上管口,置4℃过夜。

2.2.6.1.1.6. 取出离心管,1000r/min 5分钟,轻轻吸去上清液,根据细胞压积多少而留下0.5-1ml固定液,将细胞悬浮并混匀后,吸取细胞悬液1-2滴,滴在刚从冰水中取出的载玻片上,用口吹散,并在火焰上通过数次,使细胞平铺于载玻片上,自然干燥。

2.2.6.1.1.7. 用新配制的10% Giemsa染液染色10-20分钟,然后用自来水洗去染液,自然干燥。(Giemsa染液配方:Giemsa粉0.5g,甘油33ml,55-60℃保温2小时,加甲醇33ml混匀,保存于棕色瓶内作为原液;取原液1份,加1/15mol/L PH6.8 PBS 9份,即成10% Giemsa染液)。

2.2.6.1.1.8. 镜检:选择染色体分散好,无重叠,无失散的细胞进行观察分析。每份标本应计数100个完整的中期核细胞,并注意观察是否有标志染色体。

2.2.6.1.2、抗免疫球蛋白的类别和亚类鉴定

抗体的类和亚类对决定提纯的方法有很大的帮助。除采用特殊的免疫方法和检测方法,最经常得到的单抗是IgM和IgG,分泌IgE的杂交瘤细胞很少见,而分泌IgA的杂交瘤通常只有在用于融合的淋巴细胞来自肠道相关淋巴组织才能得到。如在抗体检

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

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

单克隆抗体制备过程中经过两次筛选

单克隆抗体制备过程中经过两次筛选 单克隆抗体制备过程中,总共有两次筛选,第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,两次筛选的原理和方法是不相同的。 第一次筛选的原理与方法:细胞融合后,杂交瘤细胞的选择性培养是第一次筛选的关键。普遍采用的HAT选择性培养液是在普通的动物细胞培养液中加入次黄嘌呤(H)、氨基喋呤(A)和胸腺嘧啶核苷酸(T)。其依据是细胞中的DNA合成有两条途径:一条途径是生物合成途径(“D途径”),即由氨基酸及其他小分子化合物合成核苷酸,为DNA分子的合成提供原料。在此合成过程中,叶酸作为重要的辅酶参与这一过程,而HAT培养液中氨基喋呤是一种叶酸的拮抗物,可以阻断DNA合成的“D途径”。另一条途径是应急途径或补救途径(“S途径”),它是利用次黄嘌呤—鸟嘌呤磷酸核苷转移酶(HGPRT)和胸腺嘧啶核苷激酶(TK)催化次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷生成相应的核苷酸,两种酶缺一不可。因此,在HAT培养液中,未融合的效应B细胞和两个效应B细胞融合的“D途径”被氨基喋呤阻断,虽“S途径”正常,但因缺乏在体外培养液中增殖的能力,一般10d左右会死亡。对于骨髓瘤细胞以及自身融合细胞而言,由于通常采用的骨髓瘤细胞是次黄嘌呤—鸟嘌呤磷酸核苷转移酶缺陷型(HGPRT)细胞,因此自身没有“S途径”,且“D途径”又被氨基喋呤阻断,所以在HA T培养液中也不能增殖而很快死亡。惟有骨髓瘤细胞与效应B细胞相互融合形成的杂交瘤细胞,既具有效应B细胞的“S途径”,又具有骨髓瘤细胞在体外培养液中长期增殖的特性,因此能在HA T培养液中选择性存活下来,并不断增殖。 第二次筛选的原理和方法:在实际免疫过程中,由于采用连续注射抗原的方法,且一种抗原决定簇刺激机体形成相对应的一种效应B淋巴细胞,因此,从小鼠脾脏中取出的效应B淋巴细胞的特异性是不同的,经HA T培养液筛选的杂交瘤细胞特异性也存在差异,所以必须从杂交瘤细胞群中筛选出能产生针对某一预定抗原快定簇的特异性杂交瘤细胞。通常采用有限稀释克隆细胞的方法,将杂交瘤细胞多倍稀释,接种在多孔的细胞培养板上,使每一孔含一个或几个杂交瘤细胞(理论上30%的孔中细胞数为0时,才能保证有些孔中是单个细胞),再由这些单细胞克隆生长,最终选出分泌预定特异抗体的杂交细胞株进行扩大培养。因此,单克隆抗体制备过程中,两次筛选的原理和方法是不相同的。 单克隆抗体制备的基本原理与过程 原理: B淋巴细胞在抗原的刺激下,能够分化、增殖形成具有针对这种抗原分泌特异性抗体的能力。B细胞的这种能力和量是有限的,不可能持续分化增殖下去,因此产生免疫球蛋白的能力也是极其微小的。将这种B细胞与非分泌型的骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞,再进一步克隆化,这种克隆化的杂交瘤细胞是既具有瘤的无限生长的能力,又具有产生特异性抗体的B淋巴细胞的能力,将这种克隆化的杂交瘤细胞进行培养或注入小鼠体内即可获得大量的高效价、单一的特异性抗体。这种技术即称为单克隆抗体技术。 过程: 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)细胞融合的关键: 1技术上的误差常常导致融合的失败。例如,供者淋巴细胞没有查到免疫应答。这必然要失败的。 2融合试验最大的失败原因是污染,融合成功的关键是提供一个干净的环境,以及适宜的无菌操作技术。 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的稀释后,按每孔1个细胞接种在培养皿中,细胞增值后成为单克隆细胞系。第一次克隆化时加一定量的饲养细胞。由于第一次克隆化生长的细胞不能保证单克隆化,所以为获得稳定的单克隆细胞株需经2~3次的再克隆才成。应该注意的是,每次克隆化过程中所有有意义的细胞都

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

单克隆抗体制备过程中的两次筛选

单克隆抗体制备过程中的两次筛选 动物细胞工程中动物细胞融合的主要应用是制备单克隆抗体。在单克隆抗体制备过程中,有两次筛选,这地方学生很容易弄混了。第一次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选的目的是筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,两次筛选的原理和方法并不相同。 第一次筛选: 细胞融合后,杂交瘤细胞的选择性培养是第一次筛选的关键。普遍采用的HAT选择性培养液是在普通的动物细胞培养液中加入次黄嘌呤(H)、氨基喋呤(A)和胸腺嘧啶核苷酸(T)。 其依据是细胞中的DNA合成有两条途径:一条途径是生物合成途径(“D途径”),即由氨基酸及其他小分子化合物合成核苷酸,为DNA分子的合成提供原料。在此合成过程中,叶酸作为重要的辅酶参与这一过程,而HAT培养液中氨基喋呤是一种叶酸的拮抗物,可以阻断DNA合成的“D途径”。另一条途径是应急途径或补救途径(“S途径”),它是利用次黄嘌呤—鸟嘌呤磷酸核苷转移酶(HGPRT)和胸腺嘧啶核苷激酶(TK)催化次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷生成相应的核苷酸,两种酶缺一不可。因此,在HAT培养液中,未融合的效应B细胞和两个效应B细胞融合的“D途径”被氨基喋呤阻断,虽“S途径”正常,但因缺乏在体外培养液中增殖的能力,一般10d左右会死亡。对于骨髓瘤细胞以及自身融合细胞而言,由于通常采用的骨髓瘤细胞是次黄嘌呤—鸟嘌呤磷酸核苷转移酶缺陷型(HGPRT)细胞,因此自身没有“S途径”,且“D途径”又被氨基喋呤阻断,所以在HAT培养液中也不能增殖而很快死亡。惟有骨髓瘤细胞与效应B细胞相互融合形成的杂交瘤细胞,既具有效应B细胞的“S途径”,又具有骨髓瘤细胞在体外培养液中长期增殖的特性,因此能在HAT培养液中选择性存活下来,并不断增殖。 第二次筛选: 在实际免疫过程中,由于采用连续注射抗原的方法,且一种抗原决定簇刺激机体形成相对应的一种效应B淋巴细胞,因此,从小鼠脾脏中取出的效应B淋巴细胞的特异性是不同的,经HAT培养液筛选的杂交瘤细胞特异性也存在差异,所以必须从杂交瘤细胞群中筛选出能产生针对某一预定抗原快定簇的特异性杂交瘤细胞。通常采用有限稀释克隆细胞的方法,将杂交瘤细胞多倍稀释,接种在多孔的细胞培养板上,使每一孔含一个或几个杂交瘤细胞(理论上30%的孔中细胞数为0时,才能保证有些孔中是单个细胞),再由这些单细胞克隆生长,最终选出分泌预定特异抗体的杂交细胞株进行扩大培养。 因此,单克隆抗体制备过程中,两次筛选的原理和方法是不相同的。

单克隆抗体制备中筛选杂交瘤细胞的原理

单克隆抗体制备过程中筛选杂交瘤细胞的原理和方法单克隆抗体制备过程中,有两次筛选过程,第一次是选出杂交瘤细胞(用选择培养基),第二次是进一步选出能产生我们需要的抗体的杂交瘤细胞。 第一次筛选的原理和方法: 细胞融合后,杂交瘤细胞的选择性培养是第一次筛选的关键。普遍采用的HAT选择性培养液是在普通的动物细胞培养液中家次黄嘌呤、氨基蝶呤和胸腺嘧啶核苷酸。其一居室细胞中的DNA合成油两条途径: 一条途径是生物合成途径(“D途径”),即由氨基酸及其其他小分子化合物合成氨基酸,为DNA分子的合成提供原料。再此合成过程中,叶酸作为重要的辅酶参与这一过程,而HA T培养液中氨基蝶呤是一种叶酸的拮抗物,可以阻断DNA合成的D途径。 另一条途径是应急途径(“S途径”),她是利用次黄嘌呤——鸟嘌呤磷酸核苷转移酶和胸腺嘧啶核苷激酶催化次黄嘌呤和胸腺嘧啶生成相应的核苷酸,两种酶缺一不可。 因此,在HA T培养液中,未融合的效应B 细胞核两个效应B细胞融合的D途径被氨基蝶呤阻断,随S途径正常,但因缺乏在体外培养液中增殖的能力,一般10天左右会死亡。对于骨髓瘤细胞以及自身融合细胞而言,由于通常采用的骨髓瘤细胞是次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核苷转移酶缺陷型细胞,因此自身没有S途径,且D途径又被氨基蝶呤阻断,所有在HA T培养液中也不能增殖而很快死亡。只有骨髓瘤细胞与效应B细胞相互融合形成的杂交瘤细胞,既具有效应B细胞的S途径,又具有骨髓瘤细胞在体外培养液中长期增殖的特性,因此能在HAT培养液中选择性存活下来,并不断增殖。 第二次筛选的原理和方法: 在单克隆抗体的生产过程中,由于效应B细胞的特异性是不同的,经HAT培养液第一次筛选出的杂交瘤细胞产生的抗体存在差异,必须对杂交瘤细胞进行第二次筛选,选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。二次筛选通常采用有限稀释克隆细胞的方法,将杂交瘤细胞多倍稀释,接种在多孔的细胞培养板上,是每孔细胞不超过一个,通过培养让其增殖,然后检测各孔上清液中的细胞分泌的抗体,上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔。阳性孔中的细胞还不能保证是来自单个细胞,继续进行有限稀释,一般重复3-4次,直至确信每孔中增殖的细胞为单克隆细胞。第二次筛选也是鉴定的过程。

单克隆抗体制备实验过程

单克隆抗体制备实验过程 I 细胸培养 选出所需要的细J腕 群,继续培养 免疫动物 免疫动物是用目的抗原免疫小鼠,使小鼠产生致敏B淋巴细胞 的过程。一般选用6-8周龄雌性Balb/c小鼠,按照预先制定的免疫方案进行免疫注射。抗原通过血液循环或淋巴循环进入外周免疫器 官,刺激相应B淋巴细胞克隆,使其活化、增殖,并分化成为致敏B 淋巴细胞。 杂交瘤细腕 体内培养 体外培养 从培养液中 \ /从腹水中提取 单克隆抗体

说明:FCA弗氏完全佐剂;FIA,弗氏不完全佐剂;Quickantibody ,北京康碧泉公司研制 的佐剂。上表中第四种免疫方法产生的抗体大部份都为IgM,存在亲和力弱等缺点,慎用。 PS:1、一般皮下注射每个注射点注射30-50ul左右混有佐剂的抗原,每只小鼠注射6-8个点为宜。 2 、腹腔注射时,如果抗原混有弗氏佐剂,建议注射在左侧腹腔,如果采用右侧腹腔注射,则在免疫过程中,很容易导致小鼠脾脏与腹膜粘连的情况,造成后期取出脾脏麻烦。 3 、冲击免疫完成后,应在96小时内完成细胞融合,否则相应的B 细胞数量会下降到未冲击前的水平。 二、细胞融合(Cell fusion) 【材料和试剂】 (1)骨髓瘤细胞悬液选好骨髓瘤细胞株,取体外培养对数生长期细胞或体内生长的肿瘤分离骨髓瘤细胞,制备细胞悬液。 (2)免疫小鼠脾细胞悬液取3天前加强免疫的小鼠,眼眶放血,?分离血清冻存备用。拉颈处死小鼠,浸泡于75%酒精中3?5min。无菌操作取出脾脏,置入盛有5ml不完全培养液的平皿中洗涤,剪去周围

的结缔组织,将脾脏移入另一盛有5ml不完全培养液的平皿中的钢网上,先用剪刀剪成3?5个小块,然后用注射器内芯研磨。将脾脏细胞悬液移至50ml离心管中,加不完全培养液50ml, 1000r/min 离心5min,弃上清,再以同法洗涤离心一次。然后将沉淀细胞重新悬浮于10ml不完全培养液中,计活细胞数,一般一只小鼠可得0.5?2X 108个脾细胞。 (3)饲养细胞将小鼠致死、体表消毒和固定后,用消毒剪镊 从后腹掀起腹部皮肤,暴露腹膜。用酒精棉球擦拭腹膜消毒。用注射器注射10ml不完全培养基至腹腔,注意避免穿入肠管。右手固定注射器,使针头留置在腹腔内,左手持酒精棉球轻轻按摩腹部1分钟, 随后吸出注入的培养液。1000r/min离心5-10分钟,弃上清。先用5ml HAT培养基将沉淀细胞悬浮,根据细胞计数结果,补加HAT培养基,使细胞浓度为2X 105/ml,备用。 (4)主要试剂的配制 ①细胞培养基杂交瘤技术中使用的细胞培养基主要有RPMI-1640或DMEM (Dulberco Modified Eagles Medium )两种基础培养基,配好后过滤除菌 (0.22um),分装,4C保存。 不完全RPMI-1640培养基: 完全RPMI-1640或DMEI培养基: HT或HAT培养基:

单克隆抗体制备全攻略(二)

6、单抗特性的鉴定 ⑴单克隆性的确定包括杂交瘤细胞的染色体分析、单抗免疫球蛋白重链和轻链类型的鉴定和单抗纯度鉴定等。 A、杂交瘤细胞的染色体分析 对杂交瘤细胞进行染色体分析可获得其是否是真正的杂交瘤细胞的客观指标之一,杂交瘤细胞的染色体数目应接近两种亲本细胞染色体数目的总和,正常小鼠脾细胞的染色体数目为40,小鼠骨髓瘤细胞SP2/0为62-68,NS-1为54-64;同时骨髓瘤细胞的染色体结构上反映两种亲本细胞的特点,除多数为端着丝点染色体外,还出现少数标志染色体。另一方面,杂交瘤细胞的染色体分析对了解杂交瘤分泌单抗的能力有一定的意义,一般来说,杂交瘤细胞染色体数目较多且较集中,其分泌能力则高,反之,其分泌单抗能力则低。 检查杂交瘤细胞染色体的方法最常用秋水仙素法,其原理是应用秋水仙素特异的破坏纺锤丝而获得中期分裂相细胞;再用0.075mol/L KCl溶液等低渗处理,使细胞膨胀,体积增大,染色体松散;经甲醇-冰醋酸溶液固定,即可观察检查。其操作步骤如下: a.在加秋水仙素前48-36小时将杂交瘤细胞传代。 b.秋水仙素处理:在培养瓶中加入秋水仙素(100ug/ml,除菌,-20℃保存),使最终浓度为0.1- 0.4ug/ml(若改用秋水仙胺则最终浓度为0.02-0.05ug/ml);继续培养4-6小时,然后吹打细胞,移入离心管中,1000r/min10分钟,弃上清。 c.加入已预温到37℃的0.075mol/L KCl溶液5ml,将沉淀细胞悬浮并混匀,37℃水浴15-20分钟。 d.向悬液中加入新配制的固定液(甲醇与冰醋酸3:1混合)1ml,混匀,然后1000r/min10分钟,弃去上清液;本步骤的目的是使细胞表面轻微固定,可防止固定后细胞粘连成团块。 e.加入固定液5ml,将细胞悬浮并混匀,室温静置20-30分钟,然后1000r/min10分钟,弃去上清液;重复操作一次;其后加5ml固定液,将细胞悬浮并混匀,封上管口,置4℃过夜。 f.取出离心管,1000r/min5分钟,轻轻吸去上清液,根据细胞压积多少而留下0.5-1ml固定液,将细胞悬浮并混匀后,吸取细胞悬液1-2滴,滴在刚从冰水中取出的载玻片上,用口吹散,并在火焰上通过数次,使细胞平铺于载玻片上,自然干燥。 g.用新配制的10%Giemsa染液染色10-20分钟,然后用自来水洗去染液,自然干燥。(Giemsa 染液配方:Giemsa粉0.5g,甘油33ml,55-60℃保温2小时,加甲醇33ml混匀,保存于棕色瓶内作为原液;取原液1份,加1/15mol/L PH6.8PBS9份,即成10%Giemsa染液)。 h.镜检:选择染色体分散好,无重叠,无失散的细胞进行观察分析。每份标本应计数100个完整的中期核细胞,并注意观察是否有标志染色体。

制备单克隆抗体方法

制备单克隆抗体方法 1975年分子生物学家G.J.F.克勒和C.米尔斯坦在自然杂交技术的基础上,创建立杂交瘤技术,他们把可在体外培养和大量增殖的小鼠骨髓瘤细胞与经抗原免疫后的纯系小鼠脾细胞融合,成为杂交细胞系,既具有瘤细胞易于在体外无限增殖的特性,又具有抗体形成细胞的合成和分泌特异性抗体的特点。将这种杂交瘤作单个细胞培养,可形成单细胞系,即单克隆。利用培养或小鼠腹腔接种的方法,便能得到大量的、高浓度的、非常均一的抗体,其结构、氨基酸顺序、特异性等都是一致的,而且在培养过程中,只要没有变异,不同时间所分泌的抗体都能保持同样的结构与机能。这种单克隆抗体是用其他方法所不能得到的。 这项新技术从根本上解决了在抗体制备中长期存在的特异性和可重复性问题,可用于探讨①蛋白质的精细结构;②淋巴细胞亚群的表面新抗原;③组织相容性抗原;④激素和药物的放射免疫(或酶免疫)分析;⑤肿瘤的定位和分类;⑥纯化微生物和寄生虫抗原;⑦免疫治疗和与药物结合的免疫-化学疗法(“导弹”疗法,利用单克隆抗体与靶细胞特异性结合,将药物带至病灶部位。因此,单克隆抗体可直接用于人类疾病的诊断、预防、治疗以及免疫机制的研究,为人类恶性肿瘤的免疫诊断与免疫治疗开辟了广阔前景。 制备过程

1、免疫动物免疫动物是用目的抗原免疫小鼠,使小鼠产生致敏B淋巴细胞的过程。一般选用6-8周龄雌性Balb/c小鼠,按照预先制定的免疫方案进行免疫注射。抗原通过血液循环或淋巴循环进入外周免疫器官,刺激相应B淋巴细胞克隆,使其活化、增殖,并分化成为致敏B淋巴细胞。 2、细胞融合采用二氧化碳气体处死小鼠,无菌操作取出脾脏,在平皿内挤压研磨,制备脾细胞悬液。将准备好的同系骨髓瘤细胞与小鼠脾细胞按一定比例混合,并加入促融合剂聚乙二醇。在聚乙二醇作用下,各种淋巴细胞可与骨髓瘤细胞发生融合,形成杂交瘤细胞。 3、选择性培养选择性培养的目的是筛选融合的杂交瘤细胞,一般采用HAT选择性培养基。在HAT培养基中,未融合的骨髓瘤细胞因缺乏次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶,不能利用补救途径合成DNA而死亡。未融合的淋巴细胞虽具有次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶,但其本身不能在体外长期存活也逐渐死亡。只有融合的杂交瘤细胞由于从脾细胞获得了次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶,并具有骨髓瘤细胞能无限增殖的特性,因此能在HAT培养基中存活和增殖。 4、杂交瘤阳性克隆的筛选与克隆化在HAT培养基中生长的杂交瘤细胞,只有少数是分泌预定特异性单克隆抗体的细胞,因此,必须进行筛选和克隆化。通常采用有限稀释法进行杂交瘤细胞的克隆化培养。采用灵敏、快速、特异的免疫学方法,筛选出能产生所需单克隆抗体的阳性杂交瘤细胞,并进行克隆扩增。经过全面鉴定其所分泌单克隆抗体的免疫球蛋白类型、亚类、特异性、亲和力、识别抗原的表位及其分子量后,及时进行冻存。 5、单克隆抗体的大量制备单克隆抗体的大量制备重要采用动物体内诱生法和体外培养法。 (1)体内诱生法取Balb/c小鼠,首先腹腔注射0.5ml液体石蜡或降植烷进行预处理。1-2周后,腹腔内接种杂交瘤细胞。杂交瘤细胞在小鼠腹腔内增殖,并产生和分泌单克隆抗体。约1-2周,可见小鼠腹部膨大。用注射器抽取腹水,即可获得大量单克隆抗体。 (2)体外培养法将杂交瘤细胞置于培养瓶中进行培养。在培养过程中,杂交瘤细胞产生并分泌单克隆抗体,收集培养上清液,离心去除细胞及其碎片,即可获得所需要的单克隆抗体。但这种方法产生的抗体量有限。各种新型培养技术和装置不断出现,大大提高了抗体的生产量。

单克隆抗体制备的基本原理

精心整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 1975 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(monoclonalantibody,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(GeorgesKo1er)和英国科学家米尔斯坦(CesarMilstein)两人由此杰 抗 《自 ( 他们大胆地把以前不同骨髓瘤细胞之间的融合延伸为将丧失合成次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthineguanosinephosphoribosyltransferase,HGPRT)的骨髓瘤细胞与经绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进行融合。融合由仙台病毒介导,杂交细胞通过在含有次黄嘌呤(hypoxanthine,H)、氨基喋呤(aminopterin,A)和胸腺嘧啶核苷(thymidine,T)的培养基(HAT)中生长进行选择。在融合后的细胞群体里,尽管未融合的正常脾细

胞和相互融合的脾细胞是HGPRT+,但不能连续培养,只能在培养基中存活几天,而未融合的HGPRT-骨髓瘤细胞和相互融合的HGPRT-骨髓瘤细胞不能在HAT培养基中存活,只有骨髓瘤细胞与脾细胞形成的杂交瘤细胞因得到分别来自亲本脾细胞的HGPRT和亲本骨髓瘤细胞的连续继代特性,而在HAT培养基中存活下来。实验的结果完全像起始设计的那样,最终得到了很多分泌抗绵羊红细胞抗体的克隆化杂交瘤细胞系。用这些细胞 题,NSO/1 合后细胞将以多种形式出现,如融合的脾细胞和瘤细胞、融合的脾细胞和脾细胞、融合的瘤细胞和瘤细胞、未融合的脾细胞、未融合的瘤细胞以及细胞的多聚体形式等。正常的脾细胞在培养基中存活仅5~7天,无需特别筛选,细胞的多聚体形式也容易死去。而未融合的瘤细胞则需进行特别的筛选去除。在细胞融合后,要从上述五种细胞中筛选出杂交瘤细胞,一般使用HAT培养进行筛选,HAT培养基中含有次黄嘌呤(H)、氨基喋

单克隆抗体制备实验过程

单克隆抗体制备实验过程 一、免疫动物 免疫动物是用目的抗原免疫小鼠,使小鼠产生致敏B淋巴细胞的过程。一般选用6-8周龄雌性Balb/c小鼠,按照预先制定的免疫方案进行免疫注射。抗原通过血液循环或淋巴循环进入外周免疫器官,刺激相应B淋巴细胞克隆,使其活化、增殖,并分化成为致敏B 淋巴细胞。

说明:FCA,弗氏完全佐剂;FIA,弗氏不完全佐剂;Quickantibody,北京康碧泉公司研制的佐剂。上表中第四种免疫方法产生的抗体大部份都为IgM,存在亲和力弱等缺点,慎用。 PS:1、一般皮下注射每个注射点注射30-50ul左右混有佐剂的抗原,每只小鼠注射6-8个点为宜。 2、腹腔注射时,如果抗原混有弗氏佐剂,建议注射在左侧腹腔,如果采用右侧腹腔注射,则在免疫过程中,很容易导致小鼠脾脏与腹膜粘连的情况,造成后期取出脾脏麻烦。 3、冲击免疫完成后,应在96小时内完成细胞融合,否则相应的B细胞数量会下降到未冲击前的水平。 二、细胞融合(Cell fusion) 【材料和试剂】 (1)骨髓瘤细胞悬液选好骨髓瘤细胞株,取体外培养对数生长期细胞或体内生长的肿瘤分离骨髓瘤细胞,制备细胞悬液。 (2)免疫小鼠脾细胞悬液取3天前加强免疫的小鼠,眼眶放血,?分离血清冻存备用。拉颈处死小鼠,浸泡于75%酒精中3~5min。无菌操作取出脾脏,置入盛有5ml不完全培养液的平皿中洗涤,剪去

周围的结缔组织,将脾脏移入另一盛有5ml不完全培养液的平皿中的钢网上,先用剪刀剪成3~5个小块,然后用注射器内芯研磨。将脾脏细胞悬液移至50ml离心管中,加不完全培养液50ml,1000r/min 离心5min,弃上清,再以同法洗涤离心一次。然后将沉淀细胞重新悬浮于10ml不完全培养液中,计活细胞数,一般一只小鼠可得0.5~2×108个脾细胞。 (3)饲养细胞将小鼠致死、体表消毒和固定后,用消毒剪镊从后腹掀起腹部皮肤,暴露腹膜。用酒精棉球擦拭腹膜消毒。用注射器注射10ml不完全培养基至腹腔,注意避免穿入肠管。右手固定注射器,使针头留置在腹腔内,左手持酒精棉球轻轻按摩腹部1分钟,随后吸出注入的培养液。1000r/min离心5-10分钟,弃上清。先用5ml HAT培养基将沉淀细胞悬浮,根据细胞计数结果,补加HAT培养基,使细胞浓度为2×105/ml,备用。 (4)主要试剂的配制 ①细胞培养基杂交瘤技术中使用的细胞培养基主要有RPMI-1640或DMEM (Dulberco Modified Eagles Medium)两种基础培养基,配好后过滤除菌(0.22um),分装,4℃保存。 不完全RPMI-1640培养基: RPMI-1640培养基原液 96ml 100×L.G.溶液 1ml 双抗溶液 1ml 7.5%NaHCO3溶液 1-2ml HEPES溶液1ml 不完全DMEM培养基: DMEM 13.37g 超纯水或四蒸水 980ml NaHCO3 3.7g 双抗溶液 10ml 100×L.G.溶液 10ml 用1N HCl调试PH至7.2-7.4,过滤除菌,分装4℃保存。 完全RPMI-1640或DMEM培养基: 不完全RPMI-1640或DMEM培养基 80ml 小牛血清 15-20ml HT或HAT培养基: HT培养基HAT培养基 完全RPMI-1640或DMEM培养基 99ml 98ml

单克隆抗体的制备

单克隆抗体的制备 原理: B淋巴细胞在抗原的刺激下,能够分化、增殖形成具有针对这种抗原分泌特异性抗体的能力。B细胞的这种能力和量是有限的,不可能持续分化增殖下去,因此产生免疫球蛋白的能力也是极其微小的。将这种B细胞与非分泌型的骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞,再进一步克隆化,这种克隆化的杂交瘤细胞是既具有瘤的无限生长的能力,又具有产生特异性抗体的B淋巴细胞的能力,将这种克隆化的杂交瘤细胞进行培养或注入小鼠体内即可获得大量的高效价、单一的特异性抗体。这种技术即称为单克隆抗体技术。 过程 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)细胞融合的关键: 1技术上的误差常常导致融合的失败。例如,供者淋巴细胞没有查到免疫应答。这必然要失败的。 2融合试验最大的失败原因是污染,融合成功的关键是提供一个干净的环境,以及适宜的无菌操作技术。 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的稀释后,按每孔1个细胞接种在培养皿中,细胞增值后成为单克隆细胞系。第一次克隆化时加一定量的饲养细胞。由于第一次克隆化生长的细胞不能保证单克隆化,所以为获

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