基因工程抗体

基因工程抗体名词解释基因工程抗体是利用基因工程技术对人工合成抗体进行定制和改造的一种生物工程技术。

抗体是一种由免疫系统产生的蛋白质，它可以识别和结合体内外的异物，从而协助机体进行免疫防御。

基因工程抗体通过选择性克隆和定制抗体基因序列，可以产生特异性更强、稳定性更好、生产成本更低的抗体。

基因工程抗体包括以下几种：1. 单克隆抗体（Monoclonal Antibodies）：基因工程技术可以使得单个淋巴细胞克隆产生大量相同的抗体，从而获得具有高度特异性的单克隆抗体。

这种抗体广泛应用于医学诊断、疾病治疗和科学研究等领域。

2. 重链抗体（Recombinant Antibodies）：重链抗体是利用基因工程技术使抗体重链蛋白的编码基因与其他蛋白的编码基因相融合，生成融合抗体。

这种重链抗体可以通过改变其结构和功能来提高其生物活性和稳定性。

3. 组合抗体（Bispecific Antibodies）：基因工程技术可以将两种不同的单克隆抗体的编码基因进行融合，产生具有双特异性的组合抗体。

这种抗体可以同时结合两个不同的目标分子，从而实现更强的疗效和更多样化的应用。

4. 人源化抗体（Humanized Antibodies）：由于小鼠源抗体和人类抗体在体内效价和安全性方面存在差异，基因工程技术可以通过改造抗体的基因序列，使得抗体具有更接近人类抗体的结构和功能。

这种人源化抗体更适合在治疗和预防疾病时使用。

基因工程抗体的应用广泛，其中的一些常见应用包括：1. 肿瘤治疗：通过基因工程技术，可以定制针对特定肿瘤抗原的单克隆抗体，用于治疗癌症。

2. 自身免疫性疾病治疗：基因工程抗体可以定制具有特异性和高效的抗体，用于治疗自身免疫性疾病，如类风湿性关节炎和系统性红斑狼疮等。

3. 传染病治疗：通过基因工程技术，可以改造抗体的结构和功能，用于治疗传染病，如艾滋病、流感和乙肝等。

4. 分子诊断：基因工程抗体可以用于检测和诊断疾病，如癌症标志物的检测和感染性病原体的检测等。

第五章基因工程抗体分子生物学技术的发展，推动了免疫球蛋白遗传学的研究。

抗体的研究从原来的血清学方法、氨基酸水平分析发展到大免疫球蛋白基因结构、表达及调控DNA水平的研究，揭示了抗体多样性、等位基因排斥现象、抗体的分泌型和膜结合型形式、H链类别转换以及亲和力成熟机制等多种生物学现象。

自1975年Milstein和kÖhler等人研制出单克隆抗体以来，抗体技术得到了广泛的应用和发展，但在生物研究和临床疾病的治疗中却遇到了一定的困难。

异源性鼠抗体在人体内诱生免疫应答，产生抗小鼠抗体；人单克隆杂交瘤制备困难，生产量少，稳定性差；获得特异性类别抗体比较困难。

随着对抗体基因的研究和DNA分子重组技术的应用，通过基因改造获得特异性抗体成为可能。

1989年Huse等首次构建了抗体基因库，从而使抗体的研究从细胞水平进入到分子水平，并推动了第3代抗体—基因工程抗体技术的发展。

至此，抗体的产生技术经历了三个阶段：经典免疫方法产生的异源多克隆抗体；细胞工程产生的鼠源单克隆抗体及基因工程产生的人源单克隆抗体。

抗体产生的技术革命为抗体治疗开辟了广阔的前景。

第一节免疫球蛋白概述免疫球蛋白（immunoglobulin）是指具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的球蛋白。

它是介导体液免疫重要的免疫球蛋白分子。

免疫球蛋白可作为B细胞表面跨膜受体，参与膜信号转导，促进B细胞的激活、分化及凋亡。

血浆中分泌型抗体，具有中和抗原、激活补体或介导细胞毒作用等功能。

一、抗体的生成理论侧链学说( Side chain theory)，模板学说(Template theory )，克隆选择学说(clonal selection theory)二、抗体的结构1、轻链与重链Ig分子由两条轻链（light chain,L）和两条重链（heavy chain, H）组成。

轻链的分子量约为24kD，重链的分子量约为55kD或77kD。

轻链的种类有两种，即κ和λ。

基因工程抗体的例子
基因工程抗体是通过基因重组技术将特定抗体基因导入至其他生物细胞中，使其具备产生抗体的能力，从而实现大规模生产高效、高纯度的抗体。

以下是一些基因工程抗体的例子：
1. 重组抗体药物：例如，重组人源单克隆抗体药物，如阿达木单抗（Adalimumab）和帕尼单抗（Panitumumab），用于治疗自身免疫疾病和某些癌症。

2. 基因工程抗体治疗疫苗：例如，COVID-19疫苗中使用的mRNA 疫苗，通过基因工程技术将病毒的抗原编码序列导入到人体细胞中，诱导免疫系统产生抗体来抵抗病毒感染。

3. 重组抗体诊断试剂：例如，基因工程技术可用于生产特定病原体抗体，如新冠病毒SARS-CoV-2抗体，用于开发快速诊断试剂盒，帮助早期检测和诊断疾病。

4. 基因工程抗体治疗：例如，CAR-T细胞疗法，通过基因工程技术将患者自身T细胞中的受体基因改造，使其能够识别和杀死癌细胞，用于治疗某些血液恶性肿瘤。

5. 基因工程抗体生产：基因工程技术可用于大规模生产特定抗体，如重组人源单克隆抗体，用于研究和治疗领域。

这些基因工程抗体的例子说明了基因工程技术在抗体研究、生产和
应用中的重要性和广泛应用性。

基因工程抗体名词解释
基因工程抗体是由人工合成或修改的基因来产生的抗体，也称为重组抗体。

与传统的抗体不同，基因工程抗体不受限于动物来源，可以通过人工合成的方式来获得。

基因工程抗体的制备过程包括选择目标抗原、构建重组抗体基因、转染宿主细胞、高效表达和纯化等步骤。

因为基因工程抗体可以定制化地设计和制备，具有高度特异性和亲和力，因此在生物医学研究、临床诊断和治疗等方面具有广泛的应用前景。

常见的基因工程抗体包括单克隆抗体、人源化抗体、嵌合抗体和重组抗体等。

其中，单克隆抗体是指由单一克隆细胞产生的抗体，具有高度特异性和一致性；人源化抗体是将动物源的抗体人源化，避免了人体免疫系统对异种抗体的攻击；嵌合抗体是将两种或以上不同来源的抗体结合起来产生的新型抗体，具有更广泛的抗原覆盖范围和高亲和力；重组抗体则是根据目标抗原的结构和性质，设计并合成新的抗体基因来产生新型抗体，具有更高的特异性和亲和力。

基因工程抗体的发展将会在生物医学领域带来更多的应用和发展机会，同时也将推动基础研究和药物研发的进步。

2023-10-30contents •基因工程抗体概述•基因工程抗体技术•抗体工程技术•基因工程抗体和抗体工程的应用•未来展望与挑战目录01基因工程抗体概述基因工程抗体是指通过基因工程技术对抗体基因进行改造或合成，以产生具有特定性能的抗体分子。

基因工程抗体是通过操作DNA分子层面，根据需求对抗体基因进行各种形式的改造，如插入、敲除或突变等，以获得具有特定性能或去除不良特性的抗体。

基因工程抗体的定义基因工程抗体的种类将鼠源性抗体的人源化改造，使其具有人抗体的亲和性和特异性，同时降低鼠源性抗体的免疫原性。

人源化抗体单克隆抗体双特异性抗体突变体抗体通过杂交瘤技术，将鼠源性的B细胞和骨髓瘤细胞融合，产生的杂交瘤细胞能产生单一抗体的克隆。

具有识别两种不同抗原表位的抗体，通常用于肿瘤免疫治疗和自身免疫性疾病的治疗。

通过基因突变技术，改造抗体分子的结合位点，以获得更强的亲和力、更高的稳定性或降低免疫原性。

基因工程抗体可以用于肿瘤免疫治疗，如靶向肿瘤细胞的抗体-药物偶联物(ADC)，通过将细胞毒性药物偶联到抗体上，实现定向杀伤肿瘤细胞。

肿瘤免疫治疗基因工程抗体可以用于治疗自身免疫性疾病，如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等，通过抑制或调节免疫反应达到治疗目的。

自身免疫性疾病治疗基因工程抗体可以作为疫苗的一部分，通过刺激机体产生特异性抗体来增强免疫力。

疫苗开发基因工程抗体的应用02基因工程抗体技术从免疫原刺激的B细胞中提取抗体基因，包括重链和轻链可变区基因。

抗体基因的获取将抗体基因与适当的载体连接，构建成表达载体。

载体构建将表达载体导入合适的宿主细胞，如细菌、酵母或哺乳动物细胞系。

转化宿主细胞在宿主细胞中表达抗体，通常以融合蛋白的形式存在。

抗体表达抗体基因的克隆和表达抗体库的建立和筛选抗体筛选通过亲和力、特异性等指标筛选出高亲和力和高特异性的抗体。

抗体库的建立通过PCR扩增抗体基因，构建成多样性抗体库。

B细胞克隆从免疫动物的脾脏或淋巴结中提取B细胞，并克隆化。

由一个仅识别一种抗原表位的B 细胞克隆产生的同源抗体，为单克隆抗体（McAb）。

其理化性状高度均一，抗原结合部位和同种型都相同，生物活性专一，特异性强，纯度高，有效抗体含量高，无效蛋白含量少，易于实验标准化和大量制备。

单克隆抗体在医学领域中有广泛的应用。

基因工程抗体(genetic engineering antibody)又称重组抗体，在充分认识Ig(immunoglobulin)的基因结构和功能基础上，应用DNA 重组和蛋白质工程技术，按人们的意愿在基因水平上对编码Ig分子基因进行切割、拼接与修饰等，并导入受体细胞，使之表达出新型抗体分子。

该抗体保留了天然抗体的特异性和主要生物学活性，减少或去除了无关结构，更接近人的Ig，第一节杂交瘤技术的基本原理杂交瘤技术的基本原理是通过融合两种细胞后同时保持两者的主要特征。

当两个细胞紧密接触时候，其细胞膜可能融合在一起。

融合细胞含有两个不同的细胞核，称为异核体(heterokaryon)，产生具有原来两个细胞基因信息的单个核细胞，称为杂交细胞(hybid cell)，包括B 淋巴细胞杂交细胞和T淋巴细胞杂交细胞。

一、B淋巴细胞杂交瘤技术该技术中采用的两株细胞分别是经抗原免疫的小鼠脾细胞和小鼠骨髓瘤细胞。

前者的主要特征是它的抗体分泌功能，但在体外不能长期生长；而后者则可在体外培养无限分裂增殖，二者杂交融合，形成在体外无限增殖分裂并产生McAb 的杂交瘤细胞。

其原理如下：（一）细胞的选择与融合融合细胞一方为经过抗原免疫的B 细胞，通常来源于免疫动物的脾细胞；另一方则是具有永生性的肿瘤细胞，选择同一体系的细胞可增加融合的成功率。

浓度为40％(W／V)的聚乙二醇PEG1000~2000)是目前最常用的细胞融合剂。

（二）选择培养基的应用细胞融合是一个随机的物理过程。

经融合过程后细胞将有多种形式出现，须进行特别的筛选得到融合的脾细胞与瘤细胞。

HAT培养基应用原理：细胞的DNA合成一般有两条途径。

基因工程抗体的定义及种类一、基因工程抗体定义基因工程抗体是指通过基因工程技术对抗体基因进行克隆、表达和纯化，产生的具有高度特异性和稳定性的抗体。

与传统抗体相比，基因工程抗体具有更高的特异性和亲和力，并且可以克服传统抗体生产中的一些限制，如产量低、批次间一致性差等问题。

二、基因工程抗体种类1.单克隆抗体单克隆抗体（Monoclonal Antibody，简称mAb）是通过杂交瘤技术产生的单一特异性抗体。

杂交瘤技术是将免疫后的B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，形成的杂交瘤细胞具有分泌特异性抗体的能力。

通过筛选和克隆，可以得到具有所需特性的单克隆抗体。

单克隆抗体具有高度特异性和亲和力，广泛用于治疗、诊断和科研等领域。

2.多克隆抗体多克隆抗体（Polyclonal Antibody）是来自免疫后的动物血清或脾脏组织的混合抗体。

多克隆抗体的制备相对简单，适用于大规模生产。

但是，由于是多克隆抗体，其特异性不如单克隆抗体高。

多克隆抗体通常用于基础研究和临床诊断等应用。

3.人源化抗体人源化抗体（Humanized Antibody）是通过基因工程技术将鼠源单克隆抗体的可变区基因插入到人抗体基因中，形成嵌合抗体基因，然后将嵌合抗体基因转染到人类细胞系中表达产生。

人源化抗体的免疫原性较低，可以在人体内保持较长时间的活性，并且副作用较小。

人源化抗体适用于治疗和诊断等领域。

4.功能化抗体功能化抗体（Functionalized Antibody）是通过基因工程技术对抗体可变区基因进行改造，引入新的功能基团或其他蛋白质，使其具有新的功能。

功能化抗体可以在保持原有抗体的特异性和亲和力的基础上，增加新的治疗或诊断功能。

例如，可以引入酶活性基团，使其具有细胞毒性作用；也可以引入荧光基团，使其具有荧光示踪功能。

功能化抗体在肿瘤治疗、自身免疫性疾病等领域具有广泛的应用前景。