人源性单克隆抗体和基因工程抗体
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
15
单克隆化
扩大培养 有限稀释
单克隆化
由单一细胞 长成
16
Fab抗体分子的制备来自百度文库
17
利用基因工程制备单链抗体(ScFv)
18
4
4. 构建转人Ig基因组小鼠
▶ 将改造过的人的抗体基因组导入小鼠胚胎,得 到在免疫后能产生人抗体的转基因小鼠。改造 过的抗体除了构成抗原识别与抗原结合部位的 三个互补决定区(CDR)是鼠源的以外,其余部 分均是人源的。
▶ 用人Ig基因组取代小鼠Ig基因组获得转基因小鼠, 以后仅需免疫小鼠制作单克隆抗体,但获得的 是人抗体而非小鼠抗体。该技术难度较大,但 已有成功的报道。
8
人-鼠嵌合抗体的制备
9
2. 改型抗体:
也称CDR移植。用鼠源的CDR(可 变区中和抗原互补结合构成抗原结合部 位的部分)取代人抗体中相应的CDR部 位,使得抗体中除构成抗原结合部位的 3个CDR是鼠源以外,其余均为人源。 这种抗体在人体内免疫性大大降低。
10
改型抗体(CDR移植)
11
3. 抗体片段:
13
14
5. 表位印模选择技术:
用特定的已知抗原从抗体组合文库中 或噬菌体抗体文库中筛选所需抗体,通过 抗体可变区与抗原结合及编码轻、重链可 变区鼠源性与人源性基因置换、匹配,从 而获得能与抗原特异性反应的人源性抗体, 将筛选到的含人轻、重链基因的质粒转染 到骨髓瘤SP2/0细胞中,该细胞即可产生人 单克隆抗体。
5
5. 严重免疫缺陷小鼠制备人单克隆抗体:
SCID小鼠具有严重免疫缺陷,对外源 组织无免疫排斥反应,故这种小鼠可接受 人体组织或器官移植,形成人-鼠嵌合体 小鼠。将人免疫干细胞移植到SCID小鼠体 内,SCID小鼠获得了人的免疫系统。这种 小鼠可用任何抗原免疫,从激活的淋巴细 胞中富集抗原特异性人源性B淋巴细胞,进 一步进行细胞融合或制备抗体库。
12
4. 噬菌体抗体文库技术
体外建立一个相应于体内B细胞库的抗体库, 从中筛选所需要的抗体。利用PCR扩增重链和轻 链的cDNA,并插入到噬菌体外壳蛋白的编码基 因中,然后感染E. coli,使抗体基因的表达产物 和外壳蛋白一起融合展示在噬菌体表面,成为噬 菌体抗体。通过固相化的抗原进行筛选,不能结 合抗原的噬菌体被洗去,结合的噬菌体被洗脱下 来再次感染细菌进行扩增,多次吸附-洗脱-扩 增后可获得所要的抗原特异性的噬菌体抗体。这 些抗体可以做到全部为人源的。
技术同鼠-鼠杂交瘤,亲本骨髓瘤细 胞主要有来自小鼠的骨髓瘤653、SP2/0、 NS-1,来自大鼠的骨髓瘤Y3Ag1.2.3等; 亲本B细胞来源于人外周血淋巴细胞、淋 巴结细胞、脾细胞。但人-鼠杂交瘤的单 克隆抗体分泌性能不稳定,多数情况下由 于人染色体的丢失导致杂交瘤细胞失去分 泌抗体的能力。
3
3. 人-人杂交瘤单克隆抗体:
四、人源性单克隆抗体 和基因工程抗体
1
(一) 、人源性单克隆抗体 1. EB病毒转化技术:
利用类似于疱疹病毒的EB病毒在体 外直接感染人外周血淋巴细胞(来源于淋 巴结、扁桃体、脐带血、外周血等),使 之转化获得永生能力得到人B淋巴细胞系, 这些细胞可在体外分泌人抗体。
2
2. 人-鼠杂交瘤单克隆抗体:
Fab抗体:抗体Y形的两个臂称为Fab,它由 可变区和小部分的恒定区组成,利用基因工 程的方法构建具有可变区和小部分恒定区的 Fab抗体,这样的抗体仍具有特异结合抗原的 特性。 单链抗体(ScFv):用短肽接头[常用(Gly4Ser)3] 将重链可变区和轻链可变区相连,使其分子 变小,更有利于穿透组织和清除,而且易构 建表达;但亲和力会出现一定的下降。
6
(二)、基因工程抗体
基因工程抗体是利用基因工程 的手段获得人源性抗体,主要包括 以下几个方面:人-鼠嵌合抗体、 改型抗体、抗体片段、噬菌体抗体 文库技术、表位印迹选择技术等。
7
1. 人-鼠嵌合抗体:
抗体的重轻链构成的可变区(V区)与识 别抗原有关,具有特异性;而恒定区(C区) 与效应功能有关。人-鼠嵌合抗体就是通 过人工改造使抗体的V区是鼠源的,而C 区是人源的。如此改造的嵌合抗体保留了 原来鼠源单克隆抗体的特异性和亲和力, 人抗小鼠抗体反应(HAMA)也明显减弱。
人-人杂交瘤操作步骤基本上与小鼠-小鼠 杂交瘤技术相同,使用人的骨髓瘤细胞与人的B 淋巴细胞融合;但可供利用的人骨髓瘤细胞种类 非常有限,人的骨髓瘤细胞在融合率、非分泌型 方面仍不及小鼠骨髓瘤细胞,而且人不能像小鼠 那样进行高度免疫,B淋巴细胞常限于取自外周 血(小鼠取自动物脾脏),激活状态不适合做融合; 故人-人杂交瘤细胞在融合、融合后的筛选以及 融合细胞分泌抗体方面仍不理想。
单克隆化
扩大培养 有限稀释
单克隆化
由单一细胞 长成
16
Fab抗体分子的制备来自百度文库
17
利用基因工程制备单链抗体(ScFv)
18
4
4. 构建转人Ig基因组小鼠
▶ 将改造过的人的抗体基因组导入小鼠胚胎,得 到在免疫后能产生人抗体的转基因小鼠。改造 过的抗体除了构成抗原识别与抗原结合部位的 三个互补决定区(CDR)是鼠源的以外,其余部 分均是人源的。
▶ 用人Ig基因组取代小鼠Ig基因组获得转基因小鼠, 以后仅需免疫小鼠制作单克隆抗体,但获得的 是人抗体而非小鼠抗体。该技术难度较大,但 已有成功的报道。
8
人-鼠嵌合抗体的制备
9
2. 改型抗体:
也称CDR移植。用鼠源的CDR(可 变区中和抗原互补结合构成抗原结合部 位的部分)取代人抗体中相应的CDR部 位,使得抗体中除构成抗原结合部位的 3个CDR是鼠源以外,其余均为人源。 这种抗体在人体内免疫性大大降低。
10
改型抗体(CDR移植)
11
3. 抗体片段:
13
14
5. 表位印模选择技术:
用特定的已知抗原从抗体组合文库中 或噬菌体抗体文库中筛选所需抗体,通过 抗体可变区与抗原结合及编码轻、重链可 变区鼠源性与人源性基因置换、匹配,从 而获得能与抗原特异性反应的人源性抗体, 将筛选到的含人轻、重链基因的质粒转染 到骨髓瘤SP2/0细胞中,该细胞即可产生人 单克隆抗体。
5
5. 严重免疫缺陷小鼠制备人单克隆抗体:
SCID小鼠具有严重免疫缺陷,对外源 组织无免疫排斥反应,故这种小鼠可接受 人体组织或器官移植,形成人-鼠嵌合体 小鼠。将人免疫干细胞移植到SCID小鼠体 内,SCID小鼠获得了人的免疫系统。这种 小鼠可用任何抗原免疫,从激活的淋巴细 胞中富集抗原特异性人源性B淋巴细胞,进 一步进行细胞融合或制备抗体库。
12
4. 噬菌体抗体文库技术
体外建立一个相应于体内B细胞库的抗体库, 从中筛选所需要的抗体。利用PCR扩增重链和轻 链的cDNA,并插入到噬菌体外壳蛋白的编码基 因中,然后感染E. coli,使抗体基因的表达产物 和外壳蛋白一起融合展示在噬菌体表面,成为噬 菌体抗体。通过固相化的抗原进行筛选,不能结 合抗原的噬菌体被洗去,结合的噬菌体被洗脱下 来再次感染细菌进行扩增,多次吸附-洗脱-扩 增后可获得所要的抗原特异性的噬菌体抗体。这 些抗体可以做到全部为人源的。
技术同鼠-鼠杂交瘤,亲本骨髓瘤细 胞主要有来自小鼠的骨髓瘤653、SP2/0、 NS-1,来自大鼠的骨髓瘤Y3Ag1.2.3等; 亲本B细胞来源于人外周血淋巴细胞、淋 巴结细胞、脾细胞。但人-鼠杂交瘤的单 克隆抗体分泌性能不稳定,多数情况下由 于人染色体的丢失导致杂交瘤细胞失去分 泌抗体的能力。
3
3. 人-人杂交瘤单克隆抗体:
四、人源性单克隆抗体 和基因工程抗体
1
(一) 、人源性单克隆抗体 1. EB病毒转化技术:
利用类似于疱疹病毒的EB病毒在体 外直接感染人外周血淋巴细胞(来源于淋 巴结、扁桃体、脐带血、外周血等),使 之转化获得永生能力得到人B淋巴细胞系, 这些细胞可在体外分泌人抗体。
2
2. 人-鼠杂交瘤单克隆抗体:
Fab抗体:抗体Y形的两个臂称为Fab,它由 可变区和小部分的恒定区组成,利用基因工 程的方法构建具有可变区和小部分恒定区的 Fab抗体,这样的抗体仍具有特异结合抗原的 特性。 单链抗体(ScFv):用短肽接头[常用(Gly4Ser)3] 将重链可变区和轻链可变区相连,使其分子 变小,更有利于穿透组织和清除,而且易构 建表达;但亲和力会出现一定的下降。
6
(二)、基因工程抗体
基因工程抗体是利用基因工程 的手段获得人源性抗体,主要包括 以下几个方面:人-鼠嵌合抗体、 改型抗体、抗体片段、噬菌体抗体 文库技术、表位印迹选择技术等。
7
1. 人-鼠嵌合抗体:
抗体的重轻链构成的可变区(V区)与识 别抗原有关,具有特异性;而恒定区(C区) 与效应功能有关。人-鼠嵌合抗体就是通 过人工改造使抗体的V区是鼠源的,而C 区是人源的。如此改造的嵌合抗体保留了 原来鼠源单克隆抗体的特异性和亲和力, 人抗小鼠抗体反应(HAMA)也明显减弱。
人-人杂交瘤操作步骤基本上与小鼠-小鼠 杂交瘤技术相同,使用人的骨髓瘤细胞与人的B 淋巴细胞融合;但可供利用的人骨髓瘤细胞种类 非常有限,人的骨髓瘤细胞在融合率、非分泌型 方面仍不及小鼠骨髓瘤细胞,而且人不能像小鼠 那样进行高度免疫,B淋巴细胞常限于取自外周 血(小鼠取自动物脾脏),激活状态不适合做融合; 故人-人杂交瘤细胞在融合、融合后的筛选以及 融合细胞分泌抗体方面仍不理想。