细胞融合与单克隆抗体

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14天,100 μg Cys C /只(0.2 ml)+ 等体积弗氏不完全佐 剂,大腿肌肉皮内多点注射;
21天,100 μg Cys C /只(0.2 ml),于小鼠腹腔注射;第 25天眼眶取血,分离血清,用ELISA试测定效价;
28天,选择效价达到要求(1:32000)的小鼠进行尾静脉 注射50 μg Cys C /只(0.05 ml),加强免疫。
于细胞融合前一天,取SPF 级健康Balb/c 小鼠,处死, 用75%酒精浸泡10 min,消毒小鼠体表。
将其移入超净工作台内,以仰卧位固定在解剖板上,用无 菌注射器吸取10 ml1640液注射入腹腔,用酒精棉球轻揉 腹部2~3 min;用无菌剪刀剪开腹部皮肤,暴露腹膜,吸 出腹腔液,放入10 ml离心管,1 000 rpm,离心10 min, 弃上清;
体外要获得某种抗原的 单克隆抗体,需要有体 外持续分泌抗体的单一 B淋巴细胞克隆。
如何获得体外持续分泌抗体的细胞
能分泌抗体,不能长期在体外培养
survive
细胞融合和融合细胞的筛选是杂交瘤制备抗体的技术基础。
杂交瘤细胞的筛选——HAT培养基
细胞DNA合成有两条途径:
主要途径:糖、氨基酸合成核苷酸,叶酸作为 重要的辅酶参与。
杂交瘤细胞的筛选:
HAT培养基
融合后每天在倒置显微镜下观察细胞生长 情况,并于第5天每孔半量换液HAT培养基 100 μl。
杂交瘤细胞融合情况观察
4d
5d
7d
9d
10d
抗体特异性筛百度文库:
融合后10天~14天,细胞克隆长至孔底的1/3~ 1/2时,即可采用间接ELISA法检测各细胞培养孔 上清液,筛选分泌目的抗体的阳性克隆。
融合后五种细胞的命运:
B,瘤细胞(HGPRT缺陷),B-B,瘤-瘤(HGPRT 缺陷), 瘤-B
B,B-B细胞能分泌抗体,含有HGPRT,能在HAT培 养基短期存活,但不能长期体外存活。
瘤细胞,瘤-瘤细胞能在体外长期存活,但不含有 HGPRT,不能在HAT培养基存活,不能分泌抗体。
只有瘤-B融合细胞具有亲代双方的遗传性能,在HAT 培养基存活,且能在体外长期存活,能分泌抗体。
杂交瘤技术制备McAb的原理
克隆选择学说
将抗原免疫小鼠的脾细胞与骨髓瘤细胞在体外 进行细胞融合
用HAT培养基选择杂交瘤细胞的原理以及各种 细胞的命运
McAb制备主要流程
动物免疫
细胞融合
扩大培养制备大量McAb
克隆化
抗体特异性筛选
McAb制备主要步骤
动物免疫 细胞融合和筛选 抗体特异性筛选 克隆化 扩大培养
无菌操作取出脾脏,放入盛有10 ml不完全培养基的玻璃 皿中,洗涤,小心剥去周围的结缔组织和脂肪组织。然后 换一新玻璃皿,加入1640液30 ml,将脾脏置于200目不 锈钢网中,用注射器的内芯研磨,期间用不完全培养基冲 洗数次,使脾细胞穿过网孔进入溶液中;
将脾细胞移至10 ml玻璃离心管中,1 000 rpm,去上清, 用不完全培养基10 ml洗涤细胞3次,离心收集脾细胞;将 脾细胞用10 ml不完全培养基重悬混匀,计数,置室温待 用。
PEG融合:PEG导致脂质双分子层不稳定, 降低细胞膜极性,促进细胞膜融合。
电融合法:细胞膜出现微孔,通透性升高,继 发细胞融合。
细胞融合是杂交瘤抗体技术 的基础。
二、鼠源性单克隆抗体制备
历史: Kohler and Milstein “Continuous Culture of Fused Cells Secreting Antibody of Predefined Specificity”, Nature,1975.
单克隆抗体亚类的鉴定 ——IgG1、
IgG2a、 IgG2b、IgG3、IgM、IgA
包被酶标板:用包被液将抗原稀释为10μg/ml,每孔加100μl抗原液, 共加12孔,于4℃过夜,洗涤3遍,拍干。
封闭:每孔加1%牛血清白蛋白液200 μl,37℃孵育45 min,洗涤3遍, 拍干。
克隆化的注意事项:
克隆化应及早进行,以免无关克隆生长抑制阳性克隆的抗 体分泌。
杂交瘤细胞不稳定,抗体分泌特性易丢失,多次克隆得到 稳定的细胞株。
定期进行冻存后复苏和克隆,监测细胞株的抗体分泌特性。
杂交瘤细胞及其单抗鉴定
染色体分析:
小鼠B细胞40条, SP2/0 68条, 杂交瘤细胞为90100条。
800 rpm,离心8 min,弃去上清,加入HAT培养基重悬细 胞,轻轻吹打,混匀;将融合细胞接种至已铺有滋养细胞 的96孔细胞培养板,每孔100 μl;
每块培养板留3~5孔接种SP2/0细胞,作为HAT选择的阴 性对照,置37℃、5% CO2培养箱中培养。
PEG介导细胞融合的机制
提高融合率的技术措施
免疫剂量:初次免疫10~20µg,可达50µg,一般不超 过200µg。
举例:
动物免疫:将纯化的Cys C蛋白(0.5 mg/ml)从86℃冰箱取出,冰上融解,抗原乳化采用三通管双注 射器互推法。
免疫方案:
0天首次免疫,100 μg Cys C/只(0.2 ml)+ 等体积弗氏 完全佐剂,背部、大腿肌肉皮内多点注射;
用5 ml HAT培养基重悬细胞,计数调整细胞数 1×105/ml,接种于96孔细胞培养板,每孔100 μl, 置于37℃、5% CO2培养箱中培养。
一般一只小鼠可获得5×106~8×106个饲养细胞, 用于3块96孔板融合细胞培养。
细胞融合前的准备(3)
骨髓瘤细胞悬液的制备:
细胞融合前两周复苏小鼠骨髓瘤细胞SP2/0,待细胞生长 稳定后,以终浓度为20 μg/mL 8-AZ完全培养液培养两周, 筛选HGPRT缺陷型细胞。
动物免疫:获得产生高效价特异性抗 体的B细胞
抗原:可溶性抗原(蛋白质、核酸、多肽、多 糖)、颗粒性抗原(细胞、细菌、真菌)。
可溶性抗原+佐剂
动物: 6周龄的雌性Balb/c小鼠
免疫途径:腹腔注射、静脉注射、皮内或肌肉内注射。 腹腔内注射尤其适合于颗粒性抗原;对于可溶性抗原 来讲,初次免疫一般选用弗氏佐剂和抗原的混合乳化 物进行背部皮下多点注射,加强免疫在首次免疫后 10~14天,一般是静脉或腹腔内注射,融合前还要进 行抗原冲击。脾内免疫法可获得更满意的免疫效果, 此法免疫周期短、抗原用量少 。
Norwood提出,含15%(V/V)DMSO的50% PEG4000,DMSO可增加膜的通透性,使细胞膜的 渗透压更易于与环境趋于平衡,从而提高融合频率。
细胞融合前的准备(2)
制备饲养细胞(feeder cell):小鼠腹腔巨噬细胞,能分 泌生长因子促使单个细胞容易生长,还能清除死亡破碎细 胞及微生物。
最后剩余1.4 ml,再补加培养液1.4ml(此时平均0.1ml溶 液中含0.5个细胞),接种最后的24孔。
置37℃、5% CO2培养箱中培养5天左右,在倒置显微镜 下观察细胞克隆生长情况,并进行ELISA检测。
将分泌作用最强的阳性克隆再次克隆化,直至细胞阳性率 达100%,转移到24孔板、6孔板中扩大培养,收集细胞冻 存。
融合细胞的特性和应用
融合细胞具有双亲细胞的遗传信息,具有双亲 细胞的生物特性。
新品种的培育、单克隆抗体制备、研究细胞间 遗传信息传递。
蔬菜水果杂交新品种
杂交水稻之父
动物杂交——斑马驴
狮虎兽
野牛和黄牛杂交
细胞融合的方法
病毒融合:副粘病毒最有效,副流感病毒、仙 台病毒等
神经氨酸酶
另一辅助途径是在H、T存在的情况下,经次 黄嘌呤磷酸核糖转化酶(HGPRT)和胸腺嘧 啶核苷激酶(TK)的作用合成DNA。
HAT培养基:
次黄嘌呤(hypoxanthine,H)
氨基蝶呤(aminopterin,A):叶酸的拮抗剂, 可阻断瘤细胞利用正常途径合成DNA。
胸腺嘧啶核苷(thymidine,T)
PEG作用瘤细胞和脾细胞融合后,加入无血清1640液时 要控制好速度,否则当渗入的液体太快,细胞可能胀破; 融合后离心速度不要太高,一般为800 rpm,5 min。
细胞融合时,脾细胞∶骨髓瘤细胞的比例一般为5~10∶1, 每孔接种的细胞大约为1×105~2×105,接种过多,容易 在单孔内形成多个克隆集落,不利于克隆化操作。
骨髓瘤细胞 + 小鼠脾细胞(经羊红细胞免疫)
持续分泌抗羊红细胞抗体的杂交瘤细胞
Nobel Prize in 1984
Ab的产生和单克隆抗体:
多克隆抗体
单克隆抗体 (monoclonal antibody, McAb):针对一种抗原 决定簇的抗体。
Burnet选择学说:
一个淋巴细胞(B细胞) 只接受一个抗原决定簇 刺激,刺激后扩增的淋 巴细胞克隆只产生均一 的同质抗体,即单克隆 抗体。
融合前48 h将SP2/0 细胞进行传代培养,选取对数生长期 的细胞,于融合前用新鲜培养液换液一次,融合当天收集 细胞悬液,离心弃上清,用1640液洗涤一次,重悬于培养 液中,计数细胞总数。
细胞融合前的准备(4)
免疫鼠脾细胞悬液的制备:
处死一只免疫好的Balb/C小鼠,小鼠用75%酒精浸泡10 min;
不同商家、不同批次血清对细胞支持作用明显 不同,应筛选出能促进克隆细胞生长增殖的优 质血清,购置足够数量分装保存。
细胞融合——融合前的准备(1)
PEG的配制:PEG1000、1500、4000均可用于融合, 浓度为40%~50%。
50%聚乙二醇(PEG,MW4000)配制:
称取2 g PEG4000,放入青霉素小瓶内,盖上橡皮塞,插 上9号针头排气,沸水浴中30 min,使PEG融化并除菌; 待其冷却至50~60℃时,加入37℃预温的1640(1.7 ml) 和DMSO(0.3 ml)混合液,充分混匀,封口胶封紧瓶塞, 4°C 保存,用前可置37°C 加温助溶。
细胞融合
融合前将50% PEG置于37℃培养箱中预温;
吸取SP2/0细胞悬液和脾细胞悬液至一个50ml离心管中, 使脾细胞∶骨髓瘤细胞 = 10∶1,充分混匀,1 000 rpm离 心10 min,弃上清;
吸取0.7 ml 50%PEG,离管底约2 cm处沿管壁加入PEG, 1min左右加完,静置90s;逐滴加入37℃预温的不完全培 养基1ml,再吸取不完全培养基10 ml,缓慢加入,最后加 入20ml不完全培养基;
饲养细胞的加入有助于促进杂交瘤细胞的生长。 PEG浓度要准确:PEG在50~60℃时仍为液体状态,含
DMSO的1640液要保温50℃,两种液体混合时一定要充 分混匀; 当脾细胞和瘤融合时,末次离心后应尽量吸出上清,可避 免对PEG的稀释作用; 由于PEG能引起蛋白质的沉淀,故脾细胞、瘤细胞需经不 含小牛血清的1640液的洗涤。
瘤细胞 磁性颗粒筛选 免疫渗滤法
克隆化:
有限稀释法:逐步稀释使平均每孔只有一个细胞。
收集阳性克隆细胞,计数,取用4.6 ml培养液悬浮230个 杂交瘤细胞(此时平均0.1 ml溶液中含5个细胞),接种 于预先已加有饲养细胞的96孔培养板,共接种3排,每孔 0.1 ml;
余下1.0 ml,再加入4 ml培养液,共5ml(此时平均0.1 ml 溶液中含1个细胞),再接种3排;
挑出融合板阳性孔细胞,加入8-10 ml HT培养基, 混匀铺板4-6纵行,待亚克隆生长5-7天,克隆长 大约1万个细胞以上/孔,再用 ELISA方法检测。
再次筛选出阳性克隆后,立即采用有限稀释法将 阳性杂交瘤细胞进行单细胞分离培养。
筛选分泌特异Ab的杂交瘤细胞新方法:
electro-FACS-fusion 单独筛选分泌某种抗体(如IgM型)的杂交
细胞融合——主要细胞系和培养基
骨髓瘤细胞:SP2/0,NS-1,均自Balb/c小鼠。 最好每隔3~6月将细胞置于含8-AG(8-杂氮鸟 嘌呤)的培养基中培养一次,已去除HGPRT+ 的细胞。
培养基:高糖DMEM,RPMI-1640
血清:
10%胎牛血清用于亲代细胞培养,融合、筛选、 克隆用20%胎牛血清;
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