第四章单克隆抗体 第四章单克隆抗体 单克隆抗体技术自1975年问世以来，在生命科学研究及临床医学诊断中发挥着越来越 重要的作用，每年与单克隆抗体相关的研究论文数以万计，生物产品数以千计，用于临床诊 断的单抗试剂日益增多。随着人类基因组计划的完成及蛋白质组计划的开始，单克隆抗体在 蛋白质功能研究、基因表达谱分析、临床疾病检测及治疗等方面的应用将更为广泛。本章主 要讨论鼠源性单克隆抗体制备的有关理论及在实际中经常碰到及需要注意的问题，并简述了 单克隆抗体技术的发展背景、原理和应用。单克隆抗体技术的问世，使免疫学研究迈向更高 和更精细的水平，单克隆抗体现已成为生物科学中最精细的探针之一。 第一节单克隆抗体的产生历史与原理 1975年Kohler和Milstein 以“分泌预定特异性抗体融合细胞的持续培养”(Continuous Culture of Fused Cells Secreting Antibody of Predefined Specificity)为题，在《自然》杂志首 次报道用仙台病毒使小鼠骨髓瘤细胞和经羊红细胞免疫的小鼠脾细胞融合产生的杂交瘤细 胞，既具有脾细胞分泌抗羊红细胞抗体的能力，又具有小鼠骨髓瘤细胞永生的特性，这一划 时代开创性工作翻开了人类利用杂交瘤抗体技术制备各类不同抗体广泛用于生命科学研究 及临床疾病诊断治疗的历史篇章，是生物技术发展史上的重要里程碑，Kohler和Milstein亦 因此获得1984年诺贝尔医学奖。 事实上在此之前，1970年Sinkovics等人已经报导过产生特异性病毒抗体的淋巴细胞和 由病毒引起的肿瘤细胞可以自然地在体内形成杂交瘤分泌特异性抗体。1973年Schwaber与 Coken首次报导了鼠一人杂交瘤的成功。1974年Bloom与Nakamura首次应用人的B细胞 与人的骨髓瘤细胞融合产生淋巴因子。以后于1980年Luben与Molle证明，在体外培养10 天的小鼠胸腺细胞能够产生淋巴因子，并能代替在体外培养中产生初次免疫(primary immunization,也称原发性免疫)反应所需要的免疫T细胞。他们应用这种胸腺细胞培养液 (称为条件培养液)加到小鼠脾细胞培养物中，并加入抗原（淋巴因子一破骨细胞激活因子） 刺激脾细胞产生免疫反应，随后用这种细胞与鼠骨髓瘤细胞杂交而产生破骨细胞激活因子的 单克隆抗体，建立了体外初次免疫反应，缩短了在体内免疫的时间。1978年Miller与Lipman 应用EB病毒转染人的B淋巴细胞产生单克隆抗体，使杂交瘤单克隆抗体技术向前迈进了一 步。 生物体产生抗体的最基本特点是抗体的多样性和不均质性，它们是针对众多不同抗原决 定簇(epitope)的混合性抗体。20世纪50年代以前对此现象一直没有满意的解释，1957年 Burnet创造性地提出了抗体产生的细胞系选择学说（即克隆选择学说），认为每个B细胞只 产生一种抗体，它以独特受体的形式存在于细胞表面，只能与一种抗原决定簇特异性地反应， 由此反应激活的这一淋巴细胞系，只能产生针对这一抗原决定簇的结构与功能完全相同的免 -49-第四章 单克隆抗体 - 49 - 第四章 单克隆抗体 单克隆抗体技术自 1975 年问世以来，在生命科学研究及临床医学诊断中发挥着越来越 重要的作用，每年与单克隆抗体相关的研究论文数以万计，生物产品数以千计，用于临床诊 断的单抗试剂日益增多。随着人类基因组计划的完成及蛋白质组计划的开始，单克隆抗体在 蛋白质功能研究、基因表达谱分析、临床疾病检测及治疗等方面的应用将更为广泛。本章主 要讨论鼠源性单克隆抗体制备的有关理论及在实际中经常碰到及需要注意的问题，并简述了 单克隆抗体技术的发展背景、原理和应用。单克隆抗体技术的问世，使免疫学研究迈向更高 和更精细的水平，单克隆抗体现已成为生物科学中最精细的探针之一。 第一节 单克隆抗体的产生历史与原理 1975 年 Kohler 和 Milstein 以“分泌预定特异性抗体融合细胞的持续培养”（Continuous Culture of Fused Cells Secreting Antibody of Predefined Specificity）为题，在《自然》杂志首 次报道用仙台病毒使小鼠骨髓瘤细胞和经羊红细胞免疫的小鼠脾细胞融合产生的杂交瘤细 胞，既具有脾细胞分泌抗羊红细胞抗体的能力，又具有小鼠骨髓瘤细胞永生的特性，这一划 时代开创性工作翻开了人类利用杂交瘤抗体技术制备各类不同抗体广泛用于生命科学研究 及临床疾病诊断治疗的历史篇章，是生物技术发展史上的重要里程碑，Kohler 和 Milstein 亦 因此获得 1984 年诺贝尔医学奖。 事实上在此之前，1970 年 Sinkovics 等人已经报导过产生特异性病毒抗体的淋巴细胞和 由病毒引起的肿瘤细胞可以自然地在体内形成杂交瘤分泌特异性抗体。1973 年 Schwaber 与 Coken 首次报导了鼠－人杂交瘤的成功。1974 年 Bloom 与 Nakamura 首次应用人的 B 细胞 与人的骨髓瘤细胞融合产生淋巴因子。以后于 1980 年 Luben 与 Molle 证明，在体外培养 10 天的小鼠胸腺细胞能够产生淋巴因子，并能代替在体外培养中产生初次免疫（primary immunization，也称原发性免疫）反应所需要的免疫 T 细胞。他们应用这种胸腺细胞培养液 （称为条件培养液）加到小鼠脾细胞培养物中，并加入抗原（淋巴因子－破骨细胞激活因子） 刺激脾细胞产生免疫反应，随后用这种细胞与鼠骨髓瘤细胞杂交而产生破骨细胞激活因子的 单克隆抗体，建立了体外初次免疫反应，缩短了在体内免疫的时间。1978 年 Miller 与 Lipman 应用 EB 病毒转染人的 B 淋巴细胞产生单克隆抗体，使杂交瘤单克隆抗体技术向前迈进了一 步。 生物体产生抗体的最基本特点是抗体的多样性和不均质性，它们是针对众多不同抗原决 定簇（epitope）的混合性抗体。20 世纪 50 年代以前对此现象一直没有满意的解释，1957 年 Burnet 创造性地提出了抗体产生的细胞系选择学说（即克隆选择学说），认为每个 B 细胞只 产生一种抗体，它以独特受体的形式存在于细胞表面，只能与一种抗原决定簇特异性地反应， 由此反应激活的这一淋巴细胞系，只能产生针对这一抗原决定簇的结构与功能完全相同的免