《单克隆抗体》PPT课件.ppt
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1、11.8.3 单克隆抗体回顾:什么是细胞融合?有什么优点或作用?细胞融合(Cell fusion)是指使用人工方法使两 个或两个以上的细胞合并形成一个细胞的技术。体细胞杂交:克服有性不亲和性,实现远源遗传 重组,在育种方面意义重大。杂交瘤细胞:具有两亲本特性,生物制药。基础知识回顾 免疫学基础 1 抗原 进入动物体内对肌体的免疫系统产生刺激作用的外源物质。包括:蛋白质、多糖、核酸、病毒、细菌、各种细胞等。特点:外源性、结构性(分子具有表面稳定的环状结构基团作为识别位点)、特异性(抗原与抗体的反应)。2 抗体P238动物免疫系统分泌的中和或消除抗原物质的影响的物质,存在于血清中,本质是免疫球蛋白
2、 (Immuniiglobbulin,Ig)。互补性决定区(Complementarity determining region,CDR)VH 和VL的三个高变区共同组成Ig的抗原结合部位(Antigen-binding site)。该部位形成一个与抗原决定簇互补的表面,决定抗体的多样性与特异性。多克隆抗体与单克隆抗体动物脾脏有上百万个B淋巴细胞,一个细胞就是一个克隆,它针对抗原上的一个抗原决定族产生的抗体是单克隆抗体。一种抗原通常具有多个不同的抗原决定族,因此能刺激多个B淋巴细胞产生相应的单克隆抗体,因此血清中的抗体是针对不同抗原决定族的单克隆抗体混合物,称为多克隆抗体。单克隆抗体和多克隆抗
3、体的比较(见下页)比较项目比较项目多克隆抗体(多克隆抗体(PcAb)单克隆抗体(单克隆抗体(MAb)免疫原要求免疫原纯度高,抗体纯度才能高不纯的免疫原可以获得高纯度抗体抗体产生细胞多克隆性单克隆性均质性高度异质高度纯质特异性较高,与抗原上多种决定簇结合高,与抗原上特定决定簇结合稳定性较好相对较差,对理化条件敏感标准化较难,不同批次的抗体质量差异大易于标准化,批次间差异小交叉反应很常见,难避免非特异性反应不常见,可避免非特异反应沉淀反应有多数没有实用的血清学试验大多数血清学试验一种或多种,需适当选择供应量有限无限有效抗体含量0.1-0.2 mg/ml小鼠腹水2.0-30 mg/ml无效Ig含量1
4、0.0-15.0 mg/ml体外培养一般没有,小鼠腹水0.5-5.0 mg/ml其它血清蛋白存在体外培养可能有少量小牛血清蛋白,小鼠腹水有少量杂蛋白3.干扰素脊椎动物受多种因素(如微生物)诱导产生的一组抗病毒蛋白质。可影响细胞的运动和免疫过程,也可干扰多种病毒的复制而得此名。分子量数百至数千不等。工程菌表达为主。问题的引出血液得到的只能是混合抗体,但是需要大量的仅针对某一个抗原决定族的单克隆抗体,几乎是不可能的,因此必须采用其他方法。如果我们能分离得到只分泌某一种特异性抗体的 B淋巴细胞,不就可以大量生产相关单抗了吗?问题:可以实现吗?有什么技术限制吗?很难离体培养B淋巴细胞。(一)历史发现1
5、975年,英国剑桥大学分子生物学研究室将已适应于体外培养的小鼠骨髓瘤细胞与经绵羊红细胞免疫过的小鼠的脾细胞(B淋巴细胞)进行融合,发现融合形成的杂交瘤细胞具有双亲细胞的特征:既像骨髓瘤细胞一样在体外培养中能够无限地快速增殖,又能持续地分泌特异性抗体。病毒诱导制备转化脾细胞有人直接取出健康的活化脾细胞,在培养中加入病毒体外诱导,以获得能永久生长的特异脾细胞系。这种方法工作量大、难度高,在制备人用单抗时比较有用。(二)杂交瘤技术将骨髓瘤细胞与免疫的动物脾细胞融合得到既能够分泌抗体又能在体外长期繁殖的杂交瘤细胞,经过克隆化培养得到可以分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞,这种技术通称为杂交瘤技术(hydrid
6、omatechniquete)。单克隆抗体的特点是:理化性状高度均一、生物活性单一、与抗原结合的特异性强,广泛应用于生物学和医学研究领域:1.作为亲合层析的配体 2.作为生物物治疗的导向武器 3.作为免疫抑制剂4.探针 5.作为医学检验试剂 1.免疫原的制备:完全抗原:病毒、细菌、真菌等微生物和蛋白质等分子量大于5000Da生物物质 半抗原:多糖、药物、激素、肽类等分子量小于5000 Da 物质半抗原需与BSA、OA等载体交联后成完全抗原才能刺激动物产生可应用的高效价的抗体2.小白鼠免疫及脾脏细胞获得1)小白鼠(BALB/c)先以目标抗原(如菌体)免疫,2)抗原需加 佐剂(adjuvant,如
7、 TiterMax)制成乳剂,3)打入小鼠体内慢慢释出(免疫流程),4)诱使 B 细胞成熟增殖并生产抗体,5)然后取出脾细胞(大多为 B 细胞)。2)注意乳剂的生产要完全,可取小量滴入水中,震动后应该不会散去。也可以在 电泳后,切出所要色带,胶体装入乳化针筒,加入佐剂直接制成乳剂,可有相当好的免疫效果。3)有人直接取出健康的脾细胞,在培养中加入抗原进行体外免疫;或打开腹腔直接在脾脏注射抗原免疫。近来更流行以抗原的 DNA 种入肝脏中,以此 DNA 的表现产物,直接在生物体内诱发免疫反应。但除非抗原来源困难或有其它目的,我们仍实行旧法,因免疫反应的启动机制非常复杂,生物整体的免疫反应还是最可靠。
8、4)注意免疫过的脾脏被大量结缔组织包裹,分离起来比正常脾脏困难一些,如果不能完整的分离,可以分小块分离。将小鼠两后肢交叉固定(左后肢在上以便于脾脏的暴露),用小镊子在远离脾脏的部位捏住腹膜并向上提起,用小剪刀在提起部位后剪一小口,将剪刀尖从小口伸进去,打开剪刀将小口向两边撑开,再将小镊子从撑开的小口伸进去,夹紧并挂住腹膜向前撕扯,直到脾脏完全暴露。换一套小剪刀和镊子,用小镊子夹紧脾脏并轻轻向上提起,用小剪刀剪断结缔组织即可分离出脾脏,之后,用小剪刀在脾脏的边缘剪一些小口,将脾脏转移到玻璃匀浆器中。加5mL RPMI-1640基础培养液到玻璃匀浆器中,将脾脏进行匀浆,直到看不见红色的组织块,补加
9、5mL RPMI-1640基础培养液到玻璃匀浆器中,混匀后静置1min,待白色的组织块沉到管底后,吸出上层细胞悬液8mL,转移到50mL离心管中,补加8mL RPMI-1640基础培养液到玻璃匀浆器后再转移一次。3.骨髓瘤细胞的获得骨髓瘤细胞系应和免疫动物属于同一品系,这样 杂交融合率高。通常采用HGPRT(次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶)与TK(胸腺嘧啶核苷激酶)缺陷型的骨髓瘤细胞系。一般在准备融合前的两周就应开始复苏骨髓瘤细 胞。保证骨髓瘤细胞处于对数生长期。骨髓瘤细胞悬液的制备方法(一):细胞培养法a、于融合前48-36小时,将骨髓细胞扩大培养(一般按一块96孔板的融合试验约需2-3瓶10
10、0ml培养瓶培养的细胞进行准备)。b、融合当天,用弯头滴管将细胞从瓶壁瘤轻轻吹下,收集于50ml离心管或融合管内。c、1000r/min离心5-10分钟,弃去上清。d、加入30ml不完全培养基,同法离心洗涤一次。然后将细胞重悬浮于10ml不完全培养基,混匀。e、取骨髓瘤细胞悬液,加0.4%台盼蓝染液作活细胞计数后备用。细胞计数时,取细胞悬液加入台盼蓝染液中,混匀,用血球计数板计数。计算细胞数目的公式为:每毫升细胞数=4个大方格细胞105/4;或每毫升细胞数=5个中方格细胞数106/2 骨髓瘤细胞悬液的制备方法(二):饲养小鼠法将Balb/c小鼠体内生长的SP2/0骨髓瘤匀浆后制备SP2/0骨髓
11、瘤细胞,然后再用于融合,其制备步骤如下:将背部皮下长出骨髓瘤的Balb/c小鼠脱颈椎处死,用75%的酒精浸泡5min。在一支灭菌50mL离心管中事先加入15mL淋巴细胞分离液。背部朝上固定小鼠,参照饲养细胞的制备方法,分离骨髓瘤(只要蚕豆大小的一块瘤子即够做一次融合了),匀浆制备骨髓瘤细胞。取15mL骨髓瘤细胞悬液轻轻加到淋巴细胞分离液的上层。1700r/min,水平离心10min后,取出离心管可见,在骨髓瘤细胞悬液和淋巴细胞分离液的交界处有一层白色的细胞,这就是骨髓瘤细胞,用10mL吸管吸走上层细胞悬液后,将中层的骨髓瘤细胞悬液转移到另一支灭菌50mL离心管中,用15mLRPMI-1640基
12、础培养液,1200r/min,5min,洗细胞两次。用10mLRPMI-1640基础培养液重悬骨髓瘤细胞,用血球计数板计数。骨髓瘤细胞浓度=(四角+中央中方格的细胞数)5104个/毫升饲养细胞作用:吞噬死亡及异常细胞提供生长因子危害:吞噬融合细胞争夺营养4.细胞融合(1)取对数生长的骨髓瘤细胞,离心,弃上清,用不完全培养液混悬细胞后计数,取所需的细胞数,用不完全培养液洗涤2次。同时制备免疫脾细胞悬液,用不完全培养液洗涤2次。取1107个SP2/0骨髓瘤细胞与免疫睥细胞混合 (2)将骨髓瘤细胞与脾细胞按1:10或1:5的比例混合在一起,在50ml塑料离心管内用不完全培养液洗1次,离心,弃上清,用
13、滴管吸净残留液体。于超净工作台内取出灭菌的吸水纸,将装有骨髓瘤细胞与免疫睥细胞混合细胞的50mL离心管上清倒尽后,倒扣在吸水纸上控干水滴(很重要)。(3)30秒内加入预热的一定浓度、一定分子量的PEG,边加边搅拌,在室温下融合。加预热的不完全培养液,终止PEG作用。将其放置于事先准备好的37水浴中,将PEG缓缓加到混合细胞上,边加边轻轻搅拌,持续90s后,移走水浴锅,从CO2培养箱取出温育至37的50mLRPMI-1640基础培养液,用吸管吸取10mL缓缓加到融合细胞上边加边轻轻搅拌(不能吹打),使细胞团块分散,先加1mL,再加2mL,再加3mL,最后加完剩下的4mL,加完第一个10mL后,接
14、着沿管壁加完剩下的40mL,加完后,拧紧盖,反复颠倒几次,使细胞混匀。融合条件:PEG1450,90秒,浓度50%(4)离心,弃上清,用20小牛血清的HAT培养液轻轻混悬。将融合后细胞悬液加入96孔板,100l孔,37、5CO2 孵箱培养。5.融合细胞的筛选融合后的细胞类型 融合的脾细胞和瘤细胞、融合的脾细胞和脾细胞融合的脾细胞和脾细胞、融合的瘤细胞和瘤细胞融合的瘤细胞和瘤细胞、未融合的脾细胞未融合的脾细胞、未融合未融合的瘤细胞的瘤细胞以及细胞的多聚体等。正常的脾细胞在培养基中存活仅57天,无需特别筛选,细胞的多聚体形式也容易死去。剩余:脾细胞与瘤细胞的融合细胞+未融合的瘤细胞+融合的瘤细胞和
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