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抗体在医学生物学方面的应用

时间:2023-04-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:获得多克隆抗体的途径有动物免疫血清、恢复期患者血清或免疫接种人群。近年来,利用CTLA-4以及PD-1阻碍抗体来激活肿瘤特异性T细胞,在治疗肿瘤方面取得有效的成果。这种抗体酶在蛋白的结构和功能研究中将是无价之宝。

(一)多克隆抗体

用天然抗原免疫动物后产生的抗体,是针对该抗原上不同抗原表位的多克隆抗体(polyclonal antibody)。获得多克隆抗体的途径有动物免疫血清、恢复期患者血清或免疫接种人群。多克隆抗体的优点是:具备中和抗原、调理作用、ADCC等,来源广泛、制备容易;缺点是特异性不高、血清交叉反应、不易大量制备等。

(二)单克隆抗体

1.单克隆抗体技术 1975年,Georges Köhler和Cesar Milstein建立了单克隆抗体技术,并因此获得了1984年诺贝尔生理或医学奖。该技术将可产生特异性抗体的短寿B细胞与骨髓瘤细胞融合,产生杂交瘤细胞(hybridoma)。杂交瘤细胞既有骨髓瘤细胞永生的能力,也具备B细胞分泌抗原特异性抗体的功能。经过筛选和克隆化,杂交瘤细胞仅能合成和分泌针对单个抗原表位的单克隆抗体(monoclonal antibody,mAb)。其特点是特异性高、无血清交叉反应、可以体外大量制备。

2.单克隆抗体在临床上的重要应用 单克隆抗体已广泛应用于疾病诊断、医疗影像以及生物导向药物制备等,成为生物医药行业非常有开拓前景和经济价值的技术和领域。最初作为体外诊断试剂,体内使用放射性标记的单克隆抗体来标记和追踪肿瘤抗原,实现对肿瘤转移与否的早期诊断。生物导向药物,如将肿瘤特异性单克隆抗体与致死毒素偶联制备免疫毒素,在治疗白血病、淋巴瘤以及其他一些癌症方面有重大的治疗价值,但有效性和安全性还在研究中。近年来,利用CTLA-4以及PD-1阻碍抗体来激活肿瘤特异性T细胞,在治疗肿瘤方面取得有效的成果。

3.抗体酶是能够催化反应的单克隆抗体 抗体与抗原的结合在很多方面类似与酶与底物的结合,如非共价相互作用、高亲和性和高特异性。两者间的区别在于抗体不改变抗原,而酶改变了底物的组成。但是,抗体的特异性能够稳定结合底物的过渡态,从而降低了底物化学改变所需的活化能。两者之间的相似性使得人们去寻找一种具有酶活性的抗体。我们通过合成一种半抗原,这种半抗原结构上类似于酯水解中的过渡态,对小鼠脾细胞免疫,然后与骨髓瘤细胞融合,制备单克隆抗体,获得单克隆抗半抗原的单克隆抗体。将这个单克隆抗体与酯底物共孵育,发现部分底物水解速度提高了100倍。这种抗体酶(abzyme)的催化活性是高度特异性的,具有抗体和酶双功能。催化性抗体的研究目标在于寻找一种类似于限制性酶的抗体酶,在特异位点酶切肽键。这种抗体酶在蛋白的结构和功能研究中将是无价之宝。

(三)基因工程抗体

通过基因工程技术制备基因工程抗体(genetic engineering antibody),如人-鼠嵌合抗体(chimeric antibody)、人源化抗体(humanized antibody)、双特异性抗体(bispecific antibody)、Fab抗体以及可变区仅含单一CDR结构的最小识别单位(minimal recognition unit,MRU)等。优点是有单克隆抗体的特异性和均一性,又能避免鼠源性抗体的弊端。

(王继扬)

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