单抗制备步骤.docx
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1、单克隆抗体技术是现代生命科学争论的重要工具,在基因和蛋白质的构造和功能争论方面有着不行或缺的作用。近年来,随着分子生物学技术的进展,消灭了嵌合单克隆抗体和由转基因小鼠、噬菌体展现技术、核糖体展现技术及共价展现技术所产生的单克隆抗体。这些技术将有效解决单克隆抗体的鼠源性等问题。本文主要表达制备单抗的试验过程,并对试验结果及其影响因素进展分析。摘 要关键词:抗体,单克隆,肿瘤,细胞融合,淋巴细胞AbstractThe monoclonal antibody technology is the modern life sciences research important tool, has the
2、 indispensable function in the gene and the protein structure and the function research aspect. In recent years, along with the molecular biology technology”s development, presented the embedment monoclonal antibody and by the transgene mouse, the bacteriophage demonstrated that the technology, the
3、ribosome demonstrated the technology and the covalence demonstrated the technology produces monoclonal antibody. These technologies effective addressing monoclonal antibody questions and so on mouse source. This article mainly prepares Shan Kang the new technology to the above several kinds to make
4、a summary and analysis of factors.Keywords:antibodi,monoclonal, neoplasms,cell fusion,lymphocyteI单克隆抗体的制备1、单克隆抗体的概念抗体是机体在抗原刺激下产生的能与该抗原特异性结合的免疫球蛋白。常规的抗体制备是通过动物免疫并采集抗血清的方法产生的,因而抗血清通常含有针对其他无关抗原的抗体和血清中其他蛋白质成分。一般的抗原分子大多含有多个不同的抗原打算簇,所以常规抗体也是针对多个不同抗原打算簇抗体的混合物。即使是针对同一抗原打算簇的常规血清抗体,仍是由不同B 细胞克隆产生的异质的抗体组成。因而,常规
5、血清抗体又称多克隆抗体polyclonal antibody,简称多抗。由于常规抗体的多克隆性质,加之不同批次的抗体制剂质量差异很大,使它在免疫化学试验等使用中带来很多麻烦。因此,制备针对预定抗原的特异性均质的且能保证无限量供给的抗体是免疫化学家长期梦寐以求的目标。随着杂交瘤技术的诞生,这一目标得以实现。1975 年,Kohler 和 Milstein 建立了淋巴细胞杂交瘤技术,他们把用预定抗原免疫的小鼠脾细胞与能在体外培育中无限制生长的骨髓瘤细胞融合,形成 B 细胞杂交瘤。这种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育中能无限地快 速增殖且永生不死,又能像脾淋巴细胞那样合成和
6、分泌特异性抗体。通过克隆化可得 到来自单个杂交瘤细胞的单克隆系,即杂交瘤细胞系,它所产生的抗体是针对同一抗 原打算簇的高度同质的抗体,即所谓单克隆抗体monoclonal antibody,简称单抗。与多抗相比,单抗纯度高,专一性强、重复性好、且能持续地无限量供给。单抗技术的问世,不仅带来了免疫学领域里的一次革命,而且它在生物医学科学的各个领域获得极广泛的应用,促进了众多学科的进展。Kohler 和 Milstein 两人由此出色奉献而荣获 1984 年度诺贝尔生理学和医学奖。2、杂交瘤技术2.1 杂交瘤技术的诞生淋巴细胞杂交瘤技术的诞生是几十年来免疫学在理论和技术两方面进展的必 然结果,抗体
7、生成的克隆选择学说、抗体基因的争论、抗体构造与生物合成以及其多第 1 页,共 43 页样性产生气制的提醒等,为杂交瘤技术供给了必要理论根底,同时,骨髓瘤细胞的体 外培育、细胞融合与杂交细胞的筛选等供给了技术贮备。1975 年 8 月 7 日,Kohler 和 Milstein 在英国自然杂志上发表了题为“分泌具有预定特异性抗体的融合细胞的持续培育” Continuous cultures of fused cells secreting antibody of predefined specificity的著名论文。他们大胆地把以前不同骨髓瘤细胞之间的融合延长为将丧失合成次黄嘌呤 -鸟嘌呤磷酸
8、核糖转移酶 hypoxanthine guanosine phosphoribosyl transferase,HGPRT的骨髓瘤细胞与经绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进展融合。融合由仙台病毒介导,杂交细胞通过在含有次黄嘌呤hypoxanthine, H、氨基喋呤aminopterin,A和胸腺嘧啶核苷thymidine,T的培育基HAT中生进步行选择。在融合后的细胞群体里,尽管未融合的正常脾细胞和相互融合的脾 细胞是 HGPRT+,但不能连续培育,只能在培育基中存活几天,而未融合的 HGPRT-骨髓瘤细胞和相互融合的 HGPRT-骨髓瘤细胞不能在 HAT 培育基中存活,只有骨髓瘤细胞与脾细胞形成
9、的杂交瘤细胞因得到分别来自亲本脾细胞的HGPRT 和亲本骨髓瘤细胞的连续继代特性,而在HAT 培育基中存活下来。试验的结果完全像起始设计的那样,最终得到了很多分泌抗绵羊红细胞抗体的克隆化杂交瘤细胞系。用这些细胞系注射小鼠 后能形成肿瘤,即所谓杂交瘤。生长杂交瘤的小鼠血清和腹水中含有大量同质的抗体, 即单克隆抗体。这一技术建立后不久,在融合剂和所用的骨髓瘤细胞系等方面即得到改进。最早仙台病毒被用做融合剂,后来觉察聚乙二醇 PEG的融合效果更好,且避开了病毒的污染问题,从而得 到广泛的应用 。随后建立的骨 髓瘤细胞系如 SP2/0-Ag14 , X63-Ag8.653 和 NSO/1 都是既不合成
10、轻链又不合成重链的变种,所以由它们产生的杂交瘤细胞系,只分泌一种针对预定的抗原的抗体分子,抑制了骨髓瘤细胞MOPC-21 等的缺乏。再后来又建立了大鼠、人和鸡等用于细胞融合的骨髓瘤细胞系,但其根本原理和方法是一样的。2.2 根本程序和方法杂交瘤技术在具体操作上,各试验室使用的程序不尽全都。本节中介绍的方法是作者所在试验室承受的、实践证明成熟的程序,该程序适合国内大多数试验室。在开展杂交瘤技术制备单抗之前,培育骨髓瘤和杂交瘤细胞必需具备以下主要仪器设第 2 页,共 43 页备:超净工作台、CO2 恒温培育箱、超低温冰箱-70、倒置显微镜、周密天平或电子天平、液氮罐、离心机水平转子,4000r/m
11、in、37水浴箱、纯水装置、滤器、真空泵等。其需要的主要器械包括:100ml、50ml、25ml 细胞培育瓶,10ml、1ml 刻度吸管,试管,滴管弯头、直头,平皿,烧杯,500ml、250ml、100ml 盐水瓶,青霉素小瓶,10ml、5ml、1ml 注射器等,96 孔、24 孔细胞培育板,融合管50ml 圆底带盖玻璃或塑料离心管,眼科剪刀,眼科镊,血细胞计数板,可调微量加样器50ul,200ul,1000ul,弯头针头,200 目筛网,小鼠固定装置等。此外,杂交瘤细胞的筛选与检测的仪器设备,依据检测单抗的方法不同而各异,请参阅本节有关局部。 淋巴细胞杂交瘤技术的主要步骤包括:动物免疫、细胞
12、融合、杂交瘤细胞的筛选与单抗检测、杂交瘤细胞的克隆化、冻存、单抗的鉴定等.2.2.1 、动物免疫2.2.1.1 抗原制备2.2.1.2. 免疫动物的选择制备单克隆抗体的免疫抗原,从纯度上说虽不要求很高,但高纯度的抗原使得 到所需单抗的时机增加,同时可以减轻筛选的工作量。因此,免疫抗原是越纯越好, 应依据所争论的抗原和试验室的条件来打算。一般来说,抗原的来源有限,或性质不稳定,提纯时易变性,或其免疫原性很强,或所需单抗是用于抗原不同组分的纯化或分析等,免疫用的抗原只需初步提纯甚至不提纯,但抗原中混杂物很多,特别是假设这些混杂物的免疫原性较强时,则必需对抗原进展纯化。检测用抗原可以是与免疫抗原纯度
13、一样,也可是不同的纯度,这主要打算于所用筛检方法的种类及其特异性和敏感性。2.2.1.3 免疫程序确实定依据所用的骨髓瘤细胞可选用小鼠和大鼠作为免疫动物。由于,全部的供杂交瘤技术用的小鼠骨髓瘤细胞系均来源于 BALB/c 小鼠,全部的大鼠骨髓瘤细胞都来源于LOU/c 大鼠,所以一般的杂交瘤生产都是用这两种纯系动物作为免疫动物。但是,有时为了特别目的而需进展种间杂交,则可免疫其他动物。种间杂交瘤一般分泌抗体的力量不稳定,由于染色体简洁丧失。就小鼠而言,初次免疫时以 8-12 周龄为宜,雌性鼠较便于操作。第 3 页,共 43 页免疫是单抗制备过程中的重要环节之一,其目的在于使 B 淋巴细胞在特异抗
14、原刺激下分化、增殖,以利于细胞融合形成杂交细胞,并增加获得分泌特异性抗体的杂交 瘤的时机。因此在设计免疫程序时,应考虑到抗原的性质和纯度、抗原量、免疫途径、免疫次数与间隔时间、佐剂的应用及动物对该抗原的应答力量等。没有一个免疫程序 能适用于各种抗原。现用的免疫程序中多数是参照制备常规多克隆抗体的方法。表 6-1 列举了目前常用的免疫程序。免疫途径常用体内免疫法包括皮下注射、腹腔或静脉注 射,也承受足垫、皮内、滴鼻或点眼。最终一次加强免疫多承受腹腔或静脉注射,目 前尤其推崇后者,由于可使抗原对脾细胞作用更快速而充分。在最终一次加强免疫后 第 3 天取脾融合为好,很多试验室的结果说明,初次免疫和再
15、次免疫应答反响中,取脾细胞与骨髓瘤细胞融合,特异性杂交瘤的形成顶峰分别为第 4 天和第 22 天,在初次免疫应答时获得的杂交瘤主要分泌 IgM 抗体,再次免疫应答时获得的杂交瘤主要分泌IgG 抗体。笔者体会阳性杂交瘤消灭的顶峰与小鼠血清抗体的滴度并无明显的平行关系,且多在血清抗体顶峰之前。因此,为到达最高的杂交瘤形成率需要有尽可能多的浆母细胞,这在最终一次加强免疫后第 3 天取脾进展融合较适宜。已有人报道承受脾内免疫,可提高小鼠对抗原的免疫反响性,且节约时间,一般免疫 3 天后即可融合。2.2.2 、细胞融合2.2.2.1 主要试剂的配制2.2.2.1.1 、 细胞培育基杂交瘤技术中使用的细胞
16、培育基主要有 RPMI-1640 或 DMEMDulberco ModifiedEagles Medium两种根底培育基,具体配制方法按厂家规定的程序,配好后过滤除菌0.22um,分装,4保存。不完全 RPMI-1640 培育基:RPMI-1640 培育基原液 96ml100L.G.溶液 1ml双抗溶液 1ml7.5% NaHCO3 溶液 1-2mlHEPES 溶液 1ml不完全 DMEM 培育基:DMEM 13.37g第 4 页,共 43 页超纯水或四蒸水 980ml NaHCO3 3.7g双抗溶液 10ml100L.G.溶液 10ml用 1N HCl 调试 PH 至 7.2-7.4,过滤除
17、菌,分装 4保存。完全 RPMI-1640 或 DMEM 培育基:不完全 RPMI-1640 或 DMEM 培育基 80ml小牛血清 15-20ml用于骨髓瘤细胞 SP2/0 和建株后的杂交瘤细胞培育。HT 培育基:完全 RPMI-1640 或 DMEM 培育基 99ml HT 贮存液 1ml HAT 培育基:完全 RPMI-1640 或 DMEM 培育基 98ml HT 贮存液 1mlA 贮存液 1ml氨基喋呤A贮存液100,410-5mol/L2.2.2.1.2 、: 称取 1.76mg 氨基喋呤Aminopterin MW 440.4,溶于 90ml 超纯水或四蒸水中,滴加 1mol/L
18、 NaOH 0.5ml中和,再补加超纯水或四蒸水至 100ml。过滤除菌,分装小瓶2ml/瓶,-20保存。次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷 HT 贮存液(100 ,H:10-2mol/L , T:2.2.2.1.3 、1.610-3mol/L): 称取 136.1mg 次黄嘌呤(Hypoxanthine,MW 136.1)和 38.8mg 胸腺嘧啶核苷(Thymidine,MW 242.2),加超纯水或四蒸水至 100ml,置 45-50水浴中使完全溶解,过滤除菌,分装小瓶2ml/瓶,-20冻存。用前可置 37加温助溶。L-谷氨酰胺L.G.溶液100,0.2mol/L2.2.2.1.4 、: 称取 2.
19、92g L-谷氨酰胺L-glutamine,MW 146.15,用 100ml 不完全培育液或超纯水或四蒸水溶解,过滤除菌,分装小瓶4-5ml/瓶,-20冻存。2.2.2.1.5 、 青、链霉素双抗溶液100: 取青霉素G钠盐100 万单位和链霉素硫酸盐1g,溶于 100ml 灭菌超纯水或四蒸水中,分装小瓶4-5ml/瓶,-20冻存。7.5% NaHCO3 溶液2.2.2.1.6 、: 称取分析纯 NaHCO3 7.5g,溶于 100ml 超纯水或四蒸水中,过滤除菌,分装小瓶4-5ml/瓶,盖紧瓶塞,4保存。HEPES溶 液 1mol/L :2.2.2.1.7 、称 取23.83gHEPESN
20、-2-Hydroxyethylpiperazine-N,-2-ethanesulfonic acid,N-2-羟乙基哌嗪- N,第 5 页,共 43 页-2-乙基磺酸,MW 238.3溶于 100ml 超纯水或四蒸水中,过滤除菌,分装小瓶4-5ml/ 瓶,4保存。2.2.2.1.8 、 8-氮鸟嘌呤贮存液100: 称取 200mg 8-氮鸟嘌呤8-azaguanine, MW 152.1,参加 4mol/L NaOH 1ml,待其溶解后,参加超纯水或四蒸水 99ml,过滤除菌;分装小瓶,-20冻存。使用时按 1%浓度参加到培育液中即终浓度为 20ug/ml。50% PEG:2.2.2.1.9、
21、称取 PEG 1000 或 4000 20-50g 于三角瓶中,盖紧,60-802.2.2.2 髓瘤细胞的预备水浴溶化,0.6ml 分装于青霉素小瓶中,盖紧,8 磅高压蒸汽 15 分钟,-20存放备用。临用前加热溶化,加等量不完全培育基,用少许 7.5% NaHCO3 调 PH 至 8.0,或购置 Sigma 或 Gibco 公司现成产品。融合前骨髓瘤细胞维持的方式,对成功地得到杂交瘤是最为重要的。目标是使细 胞处于对数生长的时间尽可能长,融合前确定不能少于 1 周。冻存的细胞在复苏后要2 周时间才能处于适合于融合的状态,长过了的骨髓瘤细胞至少几天才可能恢复。在试验室中处于对数生长的骨髓瘤细胞
22、维持在含 10%小牛血清的培育基中,方法是用 6 个装 5ml 培育基的培育瓶,接种 10 倍系列稀释的骨髓瘤细胞。1 周后到细胞相当密而又未长过的一瓶重移植。典型的倍增时间为 14-16 小时。骨髓瘤细胞悬液的制备方法如下:2.2.2.2.1 、 于融合前 48-36 小时,将骨髓细胞扩大培育一般按一块 96 孔板的融合试验约需 2-3 瓶 100ml 培育瓶培育的细胞进展预备。2.2.2.2.2 、 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。2.2.2.2.3 、 1000r/min 离心 5-10 分钟,弃去上清。d、 参加 30ml 不完全培育基,
23、同法离心洗涤一次。然后将细胞重悬浮于10ml 不完全培育基,混匀。2.2.2.2.4 、 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2.2.2.3 脾淋巴细胞的预备时,取细胞悬液 0.1ml 参加 0.9ml 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 个大方格细胞数105/4;或每毫升细胞数=5 个中方格细胞数106/2取已经免疫的 BALB/c 小鼠,摘除眼球采血,并分别血清作为抗体检测时的阳性对第 6 页,共 43 页2.2.2.4 饲养细胞Feeder cells的制备照血清。同时通过颈脱位致死小鼠,浸泡于 75%酒精中 5
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