获得用以生产单克隆抗体细胞系的技术,简称杂交瘤技术。将免疫淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,经过培养、筛选和克隆化,获得既能分泌特定单克隆抗体,又能无限制增殖的杂交瘤细胞系。该技术于1975年由凯勒(G.Kohler)和米尔斯坦(C.Milstein)首创并获1984年度生理学和医学诺贝尔奖。
获得用以生产单克隆抗体细胞系的技术,简称杂交瘤技术。将免疫淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,经过培养、筛选和克隆化,获得既能分泌特定单克隆抗体,又能无限制增殖的杂交瘤细胞系。该技术于1975年由凯勒(G.Kohler)和米尔斯坦(C.Milstein)首创并获1984年度生理学和医学诺贝尔奖。
骨髓瘤细胞来自人和动物的骨髓瘤细胞系,经过长期体外培养和药物筛选,已失去合成次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)或胸腺嘧啶核苷激酶(TK)的能力,亦不能合成或分泌Ig。将此骨髓瘤细胞和免疫后能产生特定抗体的淋巴细胞(通常用脾脏淋巴细胞)在聚乙二醇(PEG)等融合剂的作用下使其杂交融合后,在含有次黄嘌呤(H)、氨基喋呤(A)和胸腺嘧啶核苷(T)的选择培养基(HAT)中培养。在HAT培养基中,骨髓瘤细胞因无旁路途径合成DNA的酶(HGPRT或TK),在有DNA经典途径合成阻断剂(A)时,不能生长。同时,淋巴细胞无法在体外长期连续生存、继代,而骨髓瘤细胞则可适应体外无限增殖。杂交瘤细胞因具有这两种细胞的基因,恰可互为补充,故可在该选择培养基上生存、繁殖。杂交瘤细胞成活后,其中一部分能分泌针对预定抗原的抗体,经筛选和克隆化,从而建立能分泌针对特定抗原的同质性抗体的单克隆杂交瘤细胞系。
杂交瘤技术自诞生以来,其具体程序已有所改进,但基本步骤一致。
用尽可能纯化的抗原免疫8~12周龄BALB/C小鼠,免疫剂量、途径和程序依具体情况而定。末次免疫后2~4天取小鼠脾脏制备免疫淋巴细胞。
一般选用BALB/C小鼠来源的骨髓瘤细胞系NSI、SP2/0或X63-Ag8·653。保存于液氮中,用前复苏。在含10%胎牛血清的DMEM或RPMI 1640培养基中培养,并维持其对数生长。
以1∶2~10的比例将骨髓瘤细胞和淋巴细胞混合,以50%PEG(108淋巴细胞/毫升)于38℃作用1分钟,用HAT培养基稀释后分装96孔或24孔细胞培养板,置37℃CO2恒温箱培养。
吸取培养10~15天细胞的上清,以既定方法检测抗体。其具体方法依所用抗原种类、抗体的主要用途和实验室条件等因素而定,以准确、快速和简便为原则。
将抗体检测阳性培养孔中的杂交瘤细胞扩大培养,用软琼脂法或有限稀释法进行克隆化。检测单克隆细胞孔上清中的抗体,筛选出阳性克隆并进行克隆增殖。为了确保细胞的单克隆性质,通常需进行2~3次克隆化,同时对所分泌的单抗需进行系统的免疫生物学和理化特性鉴定。单克隆杂交瘤细胞系建立后可用常规的冻存方法在液氮中保存。
可采用杂交瘤细胞体外培养法和体内生长法。在悬浮培养条件下,杂交瘤细胞上清中单抗的浓度可达5~50微克/毫升;当有中空纤维等载体时,因杂交瘤细胞密度大大提高,上清单抗浓度可达0.5~5毫克/毫升。体内法一般用腹腔注射降植烷或液体石蜡激化的BALB/C小鼠,每只腹腔注射106~107杂交瘤细胞,10天后收集腹水和血清,单抗浓度可达5~15毫克/毫升。
1975年以后,杂交瘤技术的研究内容得到不断充实。最早的杂交瘤都是小鼠—小鼠杂交瘤,后来出现了大鼠—大鼠杂交瘤。人—人杂交瘤技术的建立和完善,为人用单抗治疗药物的生产创造了前提。此外,T细胞杂交瘤、种间杂交瘤和四交瘤(两个杂交瘤的杂交)的出现都大大丰富了该技术的研究内容。在研究方法方面,除不断改进融合技术、提高融合率和特异抗体的阳性率外,还实现了与DNA重组技术的结合。如将重链基因的可变区片段与轻链基因可变区拼接起来,其表达产物具有原来双链分子的特定构型,从而保持原有的结合位点的特异性。这种称为第二代抗体的单链Ig分子,其体积仅为正常Ig分子的1/6,具有生产成本低、体积小和稳定性大的优点。又如将人Ig恒定区基因与小鼠Ig的可变区基因拼接起来,生产杂交抗体,可以克服小鼠单抗用作人治疗药物而产生的排异问题。
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