基于制备技术的抗体类型
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1、多克隆抗体
在早期,传统的抗体制备的方法是将天然抗原经过各种途径免疫动物,因为抗原性物质具有多种抗原决定簇,所以其可刺激产生多种抗体形成细胞克隆,合成和分泌抗各种决定簇的抗体分子,故在血清中实际上是含有多种抗体的混合物,称这种用体内免疫法所获得的免疫血清为多克隆抗体,也是第一代抗体。此技术经过长期的实践,已发展相当的成熟,在免疫学诊断中,例如,其对血型和组织抗原的鉴定有着非常重要意义,其现在仍然在基础研究和体外诊断方面进行广泛应用。多克隆抗体也可研究与开发成抗体药物,例如,Thymoglobulin是美国Sangstat公司的产品,1999年,美国FDA批准了Thymoglobulin用于治疗肾移植手术的急性排异反应,2002年,加拿大也批准了Thymoglobulin。2000年9月,FDA还批准了Thymoglobulin作为Myelody-splastic Syndrome(MDS)的罕见病用药,其是用人的胸腺细胞免疫家兔后纯化其中的免疫球蛋白得到的多抗药物。
2、单克隆抗体 1975年,德国的学者Kohler和英国的学者Milstein将小鼠骨髓瘤细胞和经过绵羊红细胞(sheepredbloodcell,SRBC)免疫的小鼠脾细胞在体外进行两种细胞的融合,结果发现部分形成的杂交细胞既能继续在体外培养条件下生长繁殖,又能分泌抗SRBC抗体,称这种杂交细胞系为杂交瘤(hybridoma)。其是由识别一种抗原决定簇的细胞克隆所产生的均一性抗体,故称之为单克隆抗体。应用杂交瘤技术可获得几乎所有抗原的单克隆抗体,只要这种抗原能引起小鼠的抗体应答。这种用杂交瘤技术制备的单克隆抗体可视为第二代抗体。
单克隆抗体由于其纯度高、特异性强,可提高各种血清学的方法检测抗原的敏感性和特异性。单克隆抗体的应用,其大大促进了对各种传染病和恶性肿瘤诊断的准确性。单克隆抗体亦可用于对各种免疫细胞等组织细胞表面分子的检测,这对免疫细胞的分离、鉴定和分类,以及研究各种膜表面分子的结构和功能,具有重要意义。但是这种单克隆抗体,其多是由鼠B细胞与鼠骨髓瘤细胞经过细胞融合形成的杂交瘤细胞分泌的,属鼠源性蛋白,进入人体会引起机体的排异反应;其完整抗体分子的分子量较大,在体内穿透血管的能力较差;其生产成本较高。
英国剑桥大学的DrKarpas最近取得突破性的进展,成功地建立了人骨髓瘤细胞系Karpas707H,其与人B细胞融合后,能稳定高产地分泌全人抗体。此人-人杂交瘤技术克服了以前技术的不足之处,使人类有可能筛选出由人类免疫系统所产生的最有效的治疗性抗体,建立人类抗体库,即进行免疫组学或抗体组学的研究。在疾病的治疗中,此人-人杂交瘤技术将发挥巨大的作用,其拥有极其广阔的应用前景。
3、基因工程抗体 在现代 生物 技术研究的早期,鼠单抗有着广泛应用。但是由于鼠单抗的免疫原性和另外的副作用,只有极少数最后发展成有效的治疗性产品。10多年前,随着革命性的基因工程抗体技术应用于鼠 免疫球蛋白 的人源化改造,在降低甚至消除人抗鼠 抗体 反应之后,单抗发展显示出了良好的前景。
在20世纪80年代的初期, 抗体 基因的结构和功能的研究成果与重组DNA技术互相结合,产生了基因工程抗体技术。基因工程抗体,即按不同的需要,将抗体的基因进行加工、改造和重新装配,然后再导入到适当的受体细胞内进行表达的抗体分子,这也就是第三代抗体。与单克隆抗体相比,基因工程抗体具有的优点有:通过基因工程技术的改造,可降低甚至消除人体对抗体的排斥反应;基因工程抗体的分子量较小,可部分降低抗体的鼠源性,更加有利于穿透血管壁,进入病灶的核心部位;根据疾病的类型和部位,制备新型抗体;可采用原核细胞、真核细胞和植物等多种表达方式,大量表达抗体分子,大大降低生产成本。
噬菌体抗体库 继杂交瘤技术之后又一突破性进展的用于制备新型抗体的是噬菌体抗体库技术。Winter等人在1994年创建了噬菌体抗体库技术,克服了人体不能随意免疫的缺点,用人的外周血制备抗体文库,从而获得人源性基因工程抗体。而且将抗体基因的克隆和表达融为一体,同在一种载体上进行,将抗体基因表达在载体的表面,用固相化抗原对表达产物的载体进行淘筛(panning),在数日内就可筛选出阳性克隆,从而能构建出大库容文库囊括天然全套抗体基因,人们完全可以用基因工程方法研制任何一种具有高度特异性的抗体,使抗体工程的设想成为现实。采用噬菌体抗体库技术筛选抗体不必进行动物免疫,易于制备稀有抗原的抗体及筛选全人源性抗体、高亲和力抗体。同时也将抗体工程的研究推向了新高潮。
2、单克隆抗体 1975年,德国的学者Kohler和英国的学者Milstein将小鼠骨髓瘤细胞和经过绵羊红细胞(sheepredbloodcell,SRBC)免疫的小鼠脾细胞在体外进行两种细胞的融合,结果发现部分形成的杂交细胞既能继续在体外培养条件下生长繁殖,又能分泌抗SRBC抗体,称这种杂交细胞系为杂交瘤(hybridoma)。其是由识别一种抗原决定簇的细胞克隆所产生的均一性抗体,故称之为单克隆抗体。应用杂交瘤技术可获得几乎所有抗原的单克隆抗体,只要这种抗原能引起小鼠的抗体应答。这种用杂交瘤技术制备的单克隆抗体可视为第二代抗体。
单克隆抗体由于其纯度高、特异性强,可提高各种血清学的方法检测抗原的敏感性和特异性。单克隆抗体的应用,其大大促进了对各种传染病和恶性肿瘤诊断的准确性。单克隆抗体亦可用于对各种免疫细胞等组织细胞表面分子的检测,这对免疫细胞的分离、鉴定和分类,以及研究各种膜表面分子的结构和功能,具有重要意义。但是这种单克隆抗体,其多是由鼠B细胞与鼠骨髓瘤细胞经过细胞融合形成的杂交瘤细胞分泌的,属鼠源性蛋白,进入人体会引起机体的排异反应;其完整抗体分子的分子量较大,在体内穿透血管的能力较差;其生产成本较高。
英国剑桥大学的DrKarpas最近取得突破性的进展,成功地建立了人骨髓瘤细胞系Karpas707H,其与人B细胞融合后,能稳定高产地分泌全人抗体。此人-人杂交瘤技术克服了以前技术的不足之处,使人类有可能筛选出由人类免疫系统所产生的最有效的治疗性抗体,建立人类抗体库,即进行免疫组学或抗体组学的研究。在疾病的治疗中,此人-人杂交瘤技术将发挥巨大的作用,其拥有极其广阔的应用前景。
3、基因工程抗体 在现代 生物 技术研究的早期,鼠单抗有着广泛应用。但是由于鼠单抗的免疫原性和另外的副作用,只有极少数最后发展成有效的治疗性产品。10多年前,随着革命性的基因工程抗体技术应用于鼠 免疫球蛋白 的人源化改造,在降低甚至消除人抗鼠 抗体 反应之后,单抗发展显示出了良好的前景。
在20世纪80年代的初期, 抗体 基因的结构和功能的研究成果与重组DNA技术互相结合,产生了基因工程抗体技术。基因工程抗体,即按不同的需要,将抗体的基因进行加工、改造和重新装配,然后再导入到适当的受体细胞内进行表达的抗体分子,这也就是第三代抗体。与单克隆抗体相比,基因工程抗体具有的优点有:通过基因工程技术的改造,可降低甚至消除人体对抗体的排斥反应;基因工程抗体的分子量较小,可部分降低抗体的鼠源性,更加有利于穿透血管壁,进入病灶的核心部位;根据疾病的类型和部位,制备新型抗体;可采用原核细胞、真核细胞和植物等多种表达方式,大量表达抗体分子,大大降低生产成本。
噬菌体抗体库 继杂交瘤技术之后又一突破性进展的用于制备新型抗体的是噬菌体抗体库技术。Winter等人在1994年创建了噬菌体抗体库技术,克服了人体不能随意免疫的缺点,用人的外周血制备抗体文库,从而获得人源性基因工程抗体。而且将抗体基因的克隆和表达融为一体,同在一种载体上进行,将抗体基因表达在载体的表面,用固相化抗原对表达产物的载体进行淘筛(panning),在数日内就可筛选出阳性克隆,从而能构建出大库容文库囊括天然全套抗体基因,人们完全可以用基因工程方法研制任何一种具有高度特异性的抗体,使抗体工程的设想成为现实。采用噬菌体抗体库技术筛选抗体不必进行动物免疫,易于制备稀有抗原的抗体及筛选全人源性抗体、高亲和力抗体。同时也将抗体工程的研究推向了新高潮。