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什么是杂交瘤技术?杂交瘤技术的原理及步骤
Ins_bf0c01c3
2024/02/17
私聊
生命科学仪器综合讨论
杂交瘤技术(
hybridoma technique
)即淋巴细胞杂交瘤技术,又称单克隆抗体技术。它是在体细胞融合技术基础上发展起来的。克勒(
Kohler
)和米尔斯坦(
Milstein
)(
1975
)证明,骨髓瘤细胞与免疫的动物脾细胞融合,形成能分泌针对该抗原的均质的高特异性的抗体——单克隆抗体,这种技术通称为杂交瘤技术。这一技术的基础是细胞融合技术。骨髓瘤细胞在体外可以连续传代,而脾细胞是终末细胞,不能在体外繁殖。如将小鼠的骨髓瘤细胞与分泌某种抗体或因子的淋巴细胞融合,则融合细胞既具有肿瘤细胞无限繁殖的特性,又具有淋巴细胞能分泌特异性抗体或因子的能力,同时也克服了免疫淋巴细胞不能在体外繁殖的缺点,融合的细胞称为淋巴细胞杂交瘤。
杂交瘤技术原理及步骤:
杂交瘤技术的基本原理是通过融合两种细胞而同时保持两者的主要特征。这两种细胞分别是经抗原免疫的小鼠脾细胞和小鼠骨髓瘤细胞。被特异性抗原免疫的小鼠脾细胞(
B
淋巴细胞)的主要特征是它的抗体分泌功能,但不能在体外连续培养,小鼠骨髓瘤细胞则可在培养条件下无限分裂、增殖,即具有所谓永生性。在选择培养基的作用下,只有
B
细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交细胞才能具有持续培养的能力,形成同时具备抗体分泌功能和保持细胞永生性两种特征的细胞克隆。
其原理从下列
3
个主要步骤阐明。
(
一
)
细胞的选择与融合
建立杂交瘤技术的目的是制备对抗原特异的单克隆抗体,所以融合细胞一方必须选择经过抗原免疫的
B
细胞,通常来源于免疫动物的脾细胞。脾是
B
细胞聚集的重要场所,无论以何种免疫方式刺激,脾内皆会出现明显的抗体应答反应。融合细胞的另一方则是为了保持细胞融合后细胞的不断增殖,只有肿瘤细胞才具备这种特性。·选择同一体系的细胞可增加融合的成功率。多发性骨髓瘤是
B
细胞系恶性肿瘤,所以是理想的脾细胞融合伴侣。
使用细胞融合剂造成细胞膜一定程度的损伤,使细胞易于相互粘连而融合在一起。最佳的融合效果应是最低程度的细胞损伤而又产生最高频率的融合。聚乙二醇
(PEG1 000
~
2 000)
是最常用的细胞融合剂,一般应用浓度为
40%(W/V)
。
(
二
)
选择培养基的应用
细胞融合是一个随机的物理学过程。在小鼠脾细胞和小鼠骨髓瘤细胞混合细胞悬液中,经融合后细胞将以多种形式出现。如融合的脾细胞和瘤细胞、融合的脾细胞和脾细胞、融合的瘤细胞和瘤细胞、未融合的脾细胞、未融合的瘤细胞以及细胞的多聚体形式等。正常的脾细胞在培养基中仅存活
5
~
7d
,无需特别筛选;细胞的多聚体形式也容易死去;而未融合的瘤细胞则需进行特别的筛选去除。
细胞
DNA
合成一般有两条途径。主要途径是由糖和氨基酸合成核苷酸,进而合成
DNA
,叶酸作为重要的辅酶参与这一合成过程。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下,经次黄嘌呤磷酸核糖转化酶
(HGPRT)
和胸腺嘧啶核苷激酶
(TK)
的催化作用合成
DNA
。细胞融合的选择培养基中有
3
种关键成分:次黄嘌呤
(hypoxanthine
,
H)
、甲氨蝶呤
(aminopterin
,
A)
和胸腺嘧啶核苷
(thymidine
,
T)
,所以取三者的字头称为
HAT
培养基。甲氨蝶呤是叶酸的拮抗剂,可阻断瘤细胞利用正常途径合成
DNA
,而融合所用的瘤细胞是经毒性培养基选出的
HGPRT-
细胞株,所以不能在该培养基中生长。只有融合细胞具有亲代双方的遗传性能,可在
HAT
培养基中长期存活与繁殖。
(
三
)
有限稀释与抗原特异性选择
在动物免疫中,应选用高纯度抗原。一种抗原往往有多个决定簇,一个动物体在受到抗原刺激后产生的体液免疫应答实质是众多
B
细胞群的抗体分泌,而针对目标抗原表位的
B
细胞只占极少部分。由于细胞融合是一个随机的过程,在已经融合的细胞中有相当比例的无关细胞的融合体,需经筛选去除。筛选过程一般分为两步进行:一是融合细胞的抗体筛选,二是在此基础上进行的特异性抗体筛选。将融合的细胞进行充分稀释,使分配到培养板的每一孔中的细胞数在
0
至数个细胞之间
(30%
的孔为
0
才能保证每个孔中是单个细胞
)
,培养后取上清液用
ELISA
法选出抗体高分泌性的细胞;这一过程常被习惯地称作克隆化。将这些阳性细胞再进行克隆化,应用特异性抗原包被的
ELISA
找出针对目标抗原的抗体阳性细胞株,增殖后进行冻存、体外培养或动物腹腔接种培养。
杂交瘤技术应用:
1
、单克隆抗体的重要性和价值
单克隆抗体不仅在生物学和免疫学基础研究中具有重要的价值,而且在实践中的应用范围亦极为广泛。
单克隆抗体在医学诊断中的应用
2
、在医学中,单克隆抗体已用于疾病的诊断,其优点是诊断准确,无交叉反应。
例如,单克隆抗体诊断乙型肝炎及潜伏的乙型肝炎病毒,则很少发生假阴性的漏诊。
3
、单克隆抗体作为药物载体的应用
单克隆抗体对靶组织有专一亲和性,故在体内有特异定位分布的特点。
把抗肿瘤药物和抗某种肿瘤的单克隆抗体结合,则可使药物在体内有选择地集中向该肿瘤细胞攻击,只杀灭靶细胞,而不损伤正常组织,大大减轻了抗癌药物的副作用。
4
、单克隆抗体在治疗中的挑战和未来的发展方向
制做的单克隆抗体多为鼠
——鼠型,对人来说属异种蛋白质,因此难于用于治疗。
更多详情可以查看
杂交瘤技术
:
https://cn.sinobiological.com/resource/antibody-technical/hybridoma-technology
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