張力文
摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的快速進步,單克隆抗體作為研究現(xiàn)代生命科學(xué)的重要技術(shù),越來越多的進入了群眾視線,在廣泛的領(lǐng)域發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。本文將就單克隆抗體制備技術(shù)近幾年的研究進展及其應(yīng)用前景進行探討。
關(guān)鍵詞:單克隆抗體;制備技術(shù);應(yīng)用前景;轉(zhuǎn)基因
在細胞生物學(xué)與分子生物學(xué)的發(fā)展下,單克隆抗體技術(shù)開始在各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,單克隆抗體就是利用HAT培養(yǎng)基來篩選出可以產(chǎn)生抗體,又能穩(wěn)定生長的雜交瘤細胞,單克隆抗體的研究已經(jīng)經(jīng)歷了多年時間,經(jīng)過了研究人員不懈的努力,單克隆抗體制備技術(shù)水平得到了顯著的提升。
一、單克隆抗體制備技術(shù)的類別
(一)嵌合單克隆抗體
嵌合單克隆抗體是通過基因重組技術(shù),將人抗體的恒定區(qū)替換為非人(如實驗小鼠)抗體的恒定區(qū),并將其導(dǎo)入骨髓瘤細胞中進行基因表達,通過質(zhì)粒標(biāo)記的方法。選用試劑進行篩選后,使其在保留非人源性單克隆抗體的抗原活性的基礎(chǔ)上,能盡量多的將鼠源化部分去除。然而,盡管其互補性決定僅占嵌合單克隆抗體極少的部分,但其鼠源性仍有可能誘發(fā)人體的抗小鼠反應(yīng),產(chǎn)生排斥。
(二)人源化抗體
抗體的人源化改造主要通過對抗體進行重新構(gòu)造和表面重塑兩種方法來實現(xiàn)。重構(gòu)抗體是目前應(yīng)用最常見的基本方法,其中的互補決定區(qū)移植抗體是通過對鼠源抗體上的互補決定區(qū),經(jīng)過分子克隆后,克隆到人體抗體與之相對應(yīng)的區(qū)域內(nèi),但這種方法仍會存在非人源基因的少量殘留,仍存在因其人體免疫排斥的可能。
表面重塑是重塑鼠源抗體特殊區(qū)域表面殘留的氨基酸,但是這種方法僅僅適用于與人抗體存在較明顯差異的表面氨基酸,將其替換為與人抗體更為相似的氨基酸殘基,使抗體抗原結(jié)合的特異性更好。
(三)基因工程小鼠制備全人抗體
基因工程小鼠作為抗體載體,首次出現(xiàn)于二十世紀九十年代,這項技術(shù)利用人的抗體基因位點,轉(zhuǎn)入小鼠的受精卵中,將受精卵置于適宜生長發(fā)育的環(huán)境中,直接獲得天生擁有擁有人源基因的小鼠。這項技術(shù)大大降低了重構(gòu)抗體分子時操作的難易度,更為簡單、易于實現(xiàn),且較為全面的將IG類別轉(zhuǎn)換保留。但是這項技術(shù)能夠保存的基因片段僅有30kb左右,相對于種類豐富的抗原來說略顯單薄。
(四)噬菌體抗體庫
作為當(dāng)前發(fā)展最快、技術(shù)最成熟、應(yīng)用面最為寬廣的抗體庫技術(shù),噬菌體抗體庫技術(shù)通過在噬菌體載體中插入體外克隆的人抗體可變區(qū)基因,對工程細菌進行表達后,通過篩選建立噬菌體抗體庫。目前,某些噬菌體抗體庫的噬菌體抗體種類已經(jīng)達到一千多種。
噬菌體抗體庫技術(shù)相較其他方式的最大優(yōu)勢在于其建立后,就可以簡單直接、針對性的從中選出所需的特異性抗體,將單克隆抗體的制備期大大縮短。但此項技術(shù)也會受到系統(tǒng)表達的桎梏,在稀有抗體的制備上難以實現(xiàn)。
(五)核糖體展示技術(shù)
核糖體展示技術(shù)通過聚合酶的鏈反應(yīng),將含有目標(biāo)基因的DNA文庫進行擴增,并將啟動子、核糖體結(jié)合位點等引入,經(jīng)過轉(zhuǎn)錄后,得到“蛋白質(zhì)、核糖體、mRNA”的三元復(fù)合物,通過這種過程將核糖體展示在抗體庫之中,經(jīng)過一系列的篩選后,能獲得容量大、富有特異性的抗體庫。
二、單克隆抗體制備技術(shù)的應(yīng)用前景
(一)應(yīng)用于疾病的預(yù)防
人體免疫除了其自身主動的免疫,還有在被抗原侵入后,加入抗體,使其中和、清除病原體,從而達到預(yù)防疾病目的的被動免疫。主動免疫是將病原體進行減毒化處理,之后接種給人體引起免疫,使抗體產(chǎn)生記憶,如接種卡介苗。而這兩種不同的免疫方式都可以使用單克隆抗體。
(二)應(yīng)用于疾病的檢測
單克隆抗體可以準確識別病原體的類型,對感染性疾病做出明確的判斷。還可以通過對淋巴細胞表面分子的檢測,區(qū)別分類淋巴細胞處于分化的哪個階段。
其中的激素類單克隆抗體還可以對人體激素量進行測定,并以此未標(biāo)準判斷內(nèi)分泌是否正常。
(三)應(yīng)用于疾病的臨床治療
單克隆抗體可以用來治療多種疾病,其中在腫瘤的臨床治療中作用尤為顯著。單克隆抗體治療腫瘤可通過純抗體和生物導(dǎo)彈兩種形式,目前可用于臨床治療的特異性McAb已經(jīng)有了幾十種,在腫瘤治療上取得了較大進展。
三、結(jié)語
在單克隆抗體發(fā)展的三十余年中,從最初存在缺陷的非人源單克隆抗體到人源化單克隆抗體,再發(fā)展為全人化單克隆抗體,單克隆抗體制備技術(shù)的每一次進步,都為人類的疾病治療、診斷等方面帶來了新的希望。目前采取科學(xué)的措施提高單抗的制備效率,持續(xù)進行優(yōu)化,將來一定會達到更高的技術(shù)水平并得到更廣泛的應(yīng)用。
參考文獻:
[1] 高國華,李娟,謝紅偉,呂卓.重組抗腫瘤壞死因子-α人鼠嵌合單克隆抗體治療中重度活動性類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的臨床評價[J].南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2010(04).
[2] 戴楠,曹曉靜,楊宇馨,李夢俠,易維今,王東,胡川閩.人脫嘌呤脫嘧啶核酸內(nèi)切酶單克隆抗體的制備及其生物學(xué)特性鑒定[J].免疫學(xué)雜志,2010(03).
[3] 李波.曲妥珠單克隆抗體治療乳腺癌研究進展[J].中華乳腺病雜志(電子版),2010(01).
[4] 劉靜,王恒湘,段連寧,閻洪敏,薛梅,朱玲,丁麗,王志東.抗CD25單克隆抗體治療耐激素的急性移植物抗宿主病療效分析[J].中國實驗血液學(xué)雜志,2009(01).