单克隆抗体概述和原理..docVIP

单克隆抗体概述和原理 (Monoclonal Antibody，McAb) 一、 概 述 抗体是构成机体免疫力的一类重要物质，也是医学及兽医学中用于疾病诊断、治疗、预防和研究发病机理的极为重要的常用试剂或制剂。制备这种抗体，通常是用特定的抗原免疫动物，取其血液，分离血清而得。但绝大多数抗原分子具有多个抗原决定基或称表位(epitope)，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。而传统制备抗体的方法是用包含多种抗原决定基的抗原物质免疫动物，从而刺激多细胞克隆产生针对多种抗原表位的不同抗体，不仅费时费力，而且不同种动物，甚至同种不同个体动物由于遗传性的差异，所得抗体绝非均一物质，实际上它是一种含有千百种不同的特异性免疫球蛋白的混合物，这种混合物(即普通抗体)的特异性和亲和力几乎每批产品都有所不同，通常将这类普通抗体称为多克隆抗体(polyclonal antibody,PcAb)，由于这种抗体是针对多种抗原表位，特异性不高，易出现交叉反应，其质量也难以控制，不易标准化，这就影响了它在治疗上的可靠性，在检验上的准确性。因此，制备一种高度特异性的即仅识别某一特定抗原表位的抗体，已迫在眉睫。 众所周知，抗体是由B细胞产生的，如设法将单个B细胞分离出来，加以大量增殖，则能形成一个群体，通称为一个克隆(clone)，即细胞系、纯系或无性繁殖细胞系之意，即指由一个祖先细胞通过无性分裂繁殖所产生的一群细胞，该群细胞如不发生变异，其基因是相同的，表现的性状也一样，如由这样的B细胞所产生的免疫球蛋白，其结构相同，成分均一，特异性强，生物活性高，即称为单克隆抗体(monoclonal antibody, McAb或mAb),单克隆抗体的出现，使得普通抗体(PcAb)存在的问题得以解决，它与普通抗体的区别见表1101。 表1101单克隆抗体与多克隆抗体的区别 [HJ0] 性状多克隆抗体单克隆抗体培 养 上 清腹 水 抗体含量0.1～1.0mg/ml10～60μg/ml1.0～10mg/ml 无关的免疫球蛋白10mg/ml原则上不存在0.5～1.0mg/ml 其他血清蛋白存在仅小牛血清少量存在 结合特性与抗原上所有的 决定簇结合只与抗原上某一特定决定簇结合 特异性和亲和性的可重复性个体差异，每批均不一样不变 与其他抗原的交叉反应有无 免疫球蛋白的类和亚类所有的类和亚类的混合物 仅一种亚类 与抗原发生的沉淀反应有无 保存的稳定性良好略差 单克隆抗体的研究成功，是20世纪70年代生物医学领域中重要的成果之一，引起举世瞩目，特别是它为人类征服癌症带来了光明前景。更令人欢欣鼓舞的是，一批出色的免疫学家对这一重大科技成果做出了贡献，他们在取得重大突破时所采用的研究方法很值得我们借鉴。B淋巴细胞杂交瘤的建立，单克隆抗体的产生是科勒(khler,G.J.F.)和米尔斯坦(Milstein,C.)在乔纳(Jerne,N)个体基因型网络学说(idiotype network theory)的启迪下，创建成功的，于1975年8月7日，科勒和米尔斯坦在英国《Nature》杂志上联名发表了题为“分泌预定特异性抗体融合细胞的持续培养(continuous clutures of fused cells secreting antibody of predefined specificity)的著名论文，从此宣告了单克隆抗体杂交瘤技术的正式诞生，使免疫学家梦寐以求的“制造一种能对所给抗原持续产生单一特异性抗体的细胞”的目标得以实现，并于1984年12月10日与乔纳一起获得诺贝尔奖。 米尔斯坦是一位具有阿根廷和英国双重国藉的著名生物化学家，他曾于1957年和1960年先后获得两个博士学位，1963年以前在布宜诺斯艾利斯国立微生物学研究所工作，随后，到英国剑桥大学医学研究委员会分子生物学实验室工作，现任蛋白质和核酸实验室主任。他长时间从事免疫球蛋白分子结构、遗传和进化的研究，在此基础上，在英国《Nature》杂志上发表了《前单克隆》的著名论文，说明抗体的轻链最初以分子量较大的前体分子的形式出现，其额外的结构顺序乃是粘附于淋巴细胞膜的“信号部分”，在上述粘附过程中，前体分子发生分解，分子量较小的抗体与“信号部分”相脱离。这是有关“单克隆”早期研究中的一个重要发现。科勒于1946年出生，德国籍，青年时在西德弗赖堡大学攻读生物学之后，即到瑞士巴塞尔免疫学研究所工作，1974年，年仅28年的科勒在研究抗体基因突变中发现，小鼠的免疫系统对一种抗原分子上的一个表位，就可以产生上千种的抗体分子，于是，他对研究抗体基因突变产生了浓厚的兴趣，他选择了20世纪60年代发展起来，进入20世纪70年代已趋成熟的细胞融合技术，并经欧洲分子生物学