单克隆抗体与基因工程抗体
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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。
第四章单克隆抗体与基因工程抗体的制备将单个B细胞分离出来加以增殖形成一个克隆群落,该B细胞克隆产生出针对单一表位、结构相同、功能均一的抗体,称为单克隆抗体。
第一节杂交瘤技术的基本原理杂交瘤技术的原理是利用聚乙二醇(PEG)为细胞融合剂,使免疫的小鼠脾细胞与具有体外长期繁殖能力的小鼠骨髓瘤细胞融为一体,在HAT选择性培养基的作用下,只让融合成功的杂交瘤细胞生长,经过反复的免疫学检测、筛选和单个细胞培养(克隆化),最终获得既能产生所需单克隆抗体,又能长期繁殖的杂交瘤细胞系。
将这种杂交瘤细胞扩大培养,接种于小鼠腹腔,在小鼠腹腔积液中即可得到高效价的单克隆抗体。
杂交瘤技术是一项周期长和高度连续性的实验技术,涉及大量的细胞培养、免疫化学等方法。
具体包括两种亲本细胞的选择与制备,细胞融合,杂交瘤细胞的筛选与克隆化等。
一、杂交瘤技术(一)小鼠骨髓瘤细胞1.细胞株稳定,易于传代培养。
2.细胞株自身不会产生免疫球蛋白或细胞因子。
3.该细胞是次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转化酶(HGPRT)或胸腺嘧啶激酶(TK)的缺陷株。
4.目前最常用的骨髓瘤细胞是NS-1和SP2/O细胞株。
(二)免疫脾细胞免疫时选用与骨髓瘤细胞同源的BALB/c小鼠,鼠龄8~12周,体重约20g,雌雄均可,但必须分笼。
免疫用抗原尽量提高其纯度和活性,免疫途径多用腹腔内或皮内多点注射法。
如为珍贵微量抗原,可用脾脏内直接注射法进行免疫。
(三)细胞融合细胞融合是产生杂交瘤细胞的中心环节。
PEG(聚乙二醇)有助于细胞融合。
(四)杂交瘤细胞的选择性培养将经过融合的细胞置于含有次黄嘌呤、甲氨蝶呤和胸腺嘧啶核苷的HAT培养基中。
1.脾细胞:在一般培养基中不能生长繁殖。
2.骨髓瘤细胞:采用的小鼠骨髓瘤细胞都是HGPRT或TK代谢缺陷型细胞,在HAT培养基中,不仅合成DNA的主要途径被氨基蝶呤阻断,又因缺乏HGPRT或TK而不能利用次黄嘌呤,虽有TK可利用胸腺嘧啶核苷,但终因缺乏嘌呤不能完整合成DNA,而使骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能增殖而死亡。
比较三代抗体在制备和应用方面的优缺点摘要:抗体技术的发展主要经历了三个时期,相应产生了三代抗体:多克隆抗体、单克隆抗体和基因工程抗体。
多克隆抗体技术即免疫血清制备技术较简便,但免疫血清特异性较低。
自从第一个单克隆抗体产生以来,单抗已广泛地应用于疾病的诊治上。
为了克服传统的鼠源性单抗存在的弊端,随着分子生物学和细胞生物学的快速发展,基因工程抗体技术取得了比较大的进展,包括对鼠源性单抗的改造、人源性单抗的研制及对抗体分子结构和功能的改造,尤其是以噬菌体抗体库技术、核糖体展示技术和转基因小鼠技术为代表的人源性单抗制备技术的研制最为瞩目。
本文就三代抗体在制备及应用方面的优缺点作了简单的比较。
关键词:多克隆抗体单克隆抗体基因工程抗体抗体(antibody)是机体在抗原物质刺激下,由B细胞分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白。
抗体技术的发展主要分为三个时期,1890年Emil A. V. Behring等发现白喉抗毒素,并用于人工被动免疫,第一代抗体——多克隆抗体(Polyclonal antibody, PcAb),继而产生。
第二代抗体于1975年,Köhler和Milstein创建杂交瘤技术制备出针对一种抗原决定簇的抗体,称为单克隆抗体(Moclonal antibody, McAb),单克隆抗体是均质的异源抗体。
20世纪80年代采用基因工程的手段研制抗体及其与功能的关系,并对抗体基因进行改造和重组等,而制备出的抗体为基因工程抗体(Genetic engineering antibody, GEAb),即第三代抗体。
[1]一、多克隆抗体(Polyclonal antibody, PcAb)1、免疫血清的制备(1)抗原的制备制备多克隆抗体对抗原纯度要求十分严格。
抗原越纯,获得抗体的特异性越高,要求至少达到电泳纯或色谱纯。
(2)佐剂(Adjuvant)的应用对可溶性抗原而言,为了增强其免疫原性或改变免疫反应的类型、节约抗原等目的,常采用加佐剂的方法以刺激机体产生较强的免疫应答。
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。
单克隆抗体与基因工程抗体的制备技术掌握:1.杂交瘤技术的基本原理2.抗体工程的基本技术一、单克隆抗体技术(Monoclonal antibody,McAb)(一)概述:克隆(clone):由单个细胞繁殖、扩增而形成性状均一的细胞集落的过程称为克隆。
多克隆抗体(polyclonal antibody,PcAb):大多数抗原分子具有多个表位,每一种表位均可刺激机体一个B细胞克隆产生一种特异性抗体。
传统制备抗体的方法是用包含多种表位的抗原物质免疫动物,从而刺激多个B细胞克隆产生针对多种抗原表位的不同抗体。
因此,所获得的免疫血清实际上是含有多种抗体的混合物,称为多克隆抗体。
单克隆抗体(monoclonal antibody,McAb):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,称为单克隆抗体−−→单个克隆→B−)淋巴细胞化学性质单一、特异性强的抗体(单克隆抗体细胞群①哺乳动物在感染病原体后,体内会形成多种相应的B淋巴细胞(浆细胞),因而产生多种特异性抗体。
②每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。
多克隆抗体:劣势:均一性差、特异性低、排斥副反应强。
单克隆抗体:优势:活性专一、特异性强、纯度高、副反应弱。
(二)杂交瘤技术的基本原理1.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性。
2.细胞的选择与融合:(1)亲本1:经过抗原免疫的B细胞,通常来源于免疫动物的脾细胞。
(2)亲本2:肿瘤细胞,通常选择多发性骨髓瘤细胞(Sp2/0)。
其具备以下特点为:①与B细胞为同一体系,可增加融合的成功率②稳定、易培养③自身不分泌Ig或CK④融合率高⑤是HGPRT缺陷株3.融合剂(fusogen)①引起融合的病毒:副粘病毒②化学制剂:聚乙二醇(PEG)③细胞电融合技术:电脉冲(三)选择培养基的应用1.细胞融合是一个随机的物理过程。
融合后可能出现以下情况:①脾细胞与瘤细胞②瘤细胞与瘤细胞③脾细胞与脾细胞④未融合的瘤细胞⑤未融合的脾细胞⑥细胞多聚体形式2.杂交瘤细胞的选择性培养基——HAT培养基细胞的DNA合成一般有两条途径:(1)主要途径:糖和氨基酸→核苷酸→DNA(2) 替代途径:1) 细胞融合的选择培养基中有三种关键成分:①次黄嘌呤(hypoxanthine,H)②甲氨蝶呤(aminopoterin,A)③胸腺嘧啶核苷(thymidine,T)2)三者取前缀缩写为HAT培养基3)原理:叶酸作为重要的辅酶参与DNA主要合成过程,氨基喋呤是叶酸的拮抗剂,能阻断该主要合成途径。
简述抗体的种类:抗体分类:抗体分为天然抗体、多克隆抗体、单克隆抗体及基因工程抗体四类
(1)天然抗体,正常个体未经免疫而在血清中存在的抗体称为天然抗体。
典型的实例是ABO血型系统的天然抗体。
(2)多克隆抗体由多种抗原分子组成的、或是由多种决定簇组成的抗原可刺激具有相应抗原受体的不同淋巴细胞,因此所产生的抗血清是多种抗体的混合物,即多克隆抗体。
(3)单克隆抗体,是指识别一种抗原决定簇的细胞克隆所产生的均一性抗体,称为单克隆抗体,应用杂交瘤技术可获得几乎所有的抗原的单克隆抗体,只要这种抗原能引起小鼠的抗体应答。
单克隆抗体由于具有高度的单一性和均一性,在很大程度上提高了各种血清学方法检测抗原的敏感性及特异性,短短几年内在许多不同领域发挥巨大作用。
(4)基因工程抗体,由于绝大多数单克隆抗体是鼠源的,临床重复给药时体内产生抗鼠抗体,使临床疗效减弱或消失。
因此临床应用理想的单克隆抗体应是人源的,但人一人杂交瘤技术是目前未获得突破,即使研制成功,也还存在的人一人杂交瘤体外传代不稳定,抗体亲和力低及产量不高等问题.较好的解决办法是研制基因工程抗体来代替鼠源单克隆抗体。
基因工程抗体这一技术是在对工g基因结构与功能的充分了解的基础上与DNA重组技术相结合,然后根据研究者的意图在基因水平对Ig分子进行剪切、连接或修饰,甚至是在人工全合成后导入受体细胞表达,产生新型抗体,也称为第三代抗体。
中级临床医学检验技术临床免疫学及检验(单克隆抗体与基因工程抗体的制备、凝集反应)模拟试卷1(题后含答案及解析) 题型有:1. A1型题 2. B1型题1.制备单克隆抗体常选用小鼠的哪类细胞作为饲养细胞A.中性粒细胞B.K细胞C.肥大细胞D.成纤维细胞E.腹腔细胞正确答案:E解析:小鼠腹腔细胞含有巨噬细胞,除具有饲养作用外,还可清除死亡破碎细胞及微生物。
知识模块:单克隆抗体与基因工程抗体的制备2.下列有关单克隆抗体特点的叙述中错误的是A.特异性强B.灵敏度高C.高度的均一性D.对pH、温度及盐类浓度耐受性强E.可重复性正确答案:D解析:单克隆抗体纯度高,与抗原结合的特异性强,理化性状高度均一,有效抗体含量高,但抗原抗体反应仍受pH、温度及盐类浓度的影响。
知识模块:单克隆抗体与基因工程抗体的制备3.B细胞杂交瘤技术中细胞融合的选择培养基是A.HAT培养基B.次黄嘌呤培养基C.甲氨蝶呤培养基D.嘧啶核苷培养基E.胸腺嘧啶核苷培养基正确答案:A解析:细胞杂交瘤技术中细胞融合的选择培养基含有三种关键成分:次黄嘌呤(H)、氨基蝶呤(A)、胸腺嘧啶核苷(T),缩写为HAT培养基。
知识模块:单克隆抗体与基因工程抗体的制备4.多发性骨髓瘤细胞是B淋巴细胞杂交瘤细胞的理想细胞,其原因不包括下列哪项A.稳定和易培养B.自身无分泌功能C.改变细胞恶性变化D.融合度高E.HGPRT缺陷正确答案:C解析:多发性骨髓瘤是浆细胞异常增生的恶性肿瘤,细胞有恶性变化。
知识模块:单克隆抗体与基因工程抗体的制备5.关于单克隆抗体特点的错误叙述A.理化性状高度均一B.生物活性单一C.来源容易D.特异性强E.针对多种抗原决定簇正确答案:E解析:杂交瘤细胞产生的单克隆抗体是针对抗原分子上某一单个抗原决定簇的抗体,其特点是理化性状高度均一、生物活性单一、来源容易和特异性强。
知识模块:单克隆抗体与基因工程抗体的制备6.杂交瘤细胞含有A.两亲本细胞各一半染色体B.两亲本细胞全部染色体C.两个染色体D.融合特有基因信息E.亲代某些特性基因正确答案:B解析:杂交瘤细胞由两个细胞融合而成,含有两亲本细胞全部染色体,同时具有两种细胞的特性。