医学课件单克隆抗体制备.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,免疫血清和单克隆抗体的制备,一、免疫血清的制备,1.原理：,机体具有多种B细胞克隆，,将适当的抗原物质注入人或动物体内,后可被不同的B细胞克隆同时识别，,经过一定时间，,受刺激的B细胞克隆针对抗原表位的多少而产生相应的特异性抗体，每一抗原表位都能诱发相应B细胞克隆产生单克隆抗体，此获得的血清即为含多种单克隆抗体的混合物，称之为多克隆抗体免疫血清，简称免疫血清。,优质免疫血清的产生，主要取决于抗原的纯度和免疫原性，以及动物的免疫应答能力。此外，尚需考虑免疫途径、抗原剂量、注射次数、时间间隔和有无佐剂等因素。,免疫原,1.抗原种类,微生物抗原、组织抗原和免疫球蛋白抗原。,2.抗原纯度,一般的抗原只要达到亲合层析或SDSPAGE电,泳纯即可。,3.抗原用量,在一定范围内与免疫应答强度呈正相关。在应,用完全弗氏佐剂时，蛋白质类抗原剂量以0.5,1mg/kg体重为宜，加强免疫约为基础剂量的,1/21/3。,4.抗原的处理,1）颗粒性抗原：红细胞、菌体等制成悬液，不需佐,剂，直接免疫。菌体数110,10,个/ml 为宜。,2）可溶性蛋白质抗原（如人IgG）、病毒抗原、细菌,可溶性抗原组分等，可以直接与弗氏完全佐剂,（1：1 V/V）混合、乳化。,3）半抗原（多糖、多肽、激素、化学药品）需与载,体偶联。常用载体有牛血清白蛋白（BSA）、钥,孔嘁血蓝素(KLH)、鸡血清蛋白（OA）；偶联剂,有过碘酸钠、戊二醛和碳化二亚胺等。KLH是最,常用的载体蛋白，碳化二亚胺是最常用的偶联,剂。,佐 剂,1.概念,佐剂属非特异性免疫增强剂，与抗原一起注射或预先注入机体时，可增强机体免疫应答或改变免疫应答的类型。,2.种类,1）卡介苗（BCG）、短小棒状杆菌（CP）、脂,多糖（LPS）、细胞因子；,2）氢氧化铝、明矾；,3）双链多聚肌苷酸：胞苷酸（poly I：C）和双,链多聚腺苷酸：鸟苷酸（poly A：U）；,4）矿物油、脂质体、免疫刺激复合物,（ISCOMs）、CPG寡核苷酸。,3.弗氏完全佐剂,1）成分：羊毛脂、液体石蜡和灭活卡介苗。,2）配方：羊毛脂：液体石蜡 为1：2，也可1：1。,灭活卡介苗,（2,20mg/ml）。,4.弗氏不完全佐剂，成分不含卡介苗，其他同弗氏佐,剂。,5.用法：佐剂与抗原等量混合，充分乳化。,动 物 选 择,对免疫动物的主要要求有：,1.应选择与抗原物质亲缘关系远的动物，特别是在制,备抗免疫球蛋白血清时更要注意。抗原物质的来源,生物与被免疫动物亲缘关系越远，免疫应答能力越,强，抗体产生水平越高，抗体亲和力也越强。,2.动物生理状态正常，发育成熟，体重符合规定。家,兔初始免疫体重通常在22.5kg。,3.性别上以雄性成年动物较常用，也可采用雌性非妊,娠动物。不能应用患病或刚刚病愈、有免疫缺陷或,应用免疫抑制剂的动物。,免疫方法,1.免疫途径,1）注射方法：静脉、腹腔、肌肉、皮下、皮内和,淋巴结等。,2）免疫方法：小剂量、多点、多途径方法。,3）颗粒性抗原（细菌悬液、红细胞悬液）采用小,鼠腹腔注射。,4）可溶性抗原（如IgG）采用弗氏完全佐剂的乳,剂（油包水型），家兔背部多点皮下注射法。,2.可溶性抗原免疫,1）方法：基础免疫（初次免疫）后三周左右，进行,加强免疫，以后每隔2周加强免疫一次。,2）加强免疫次数取决于试血结果。家兔耳缘静脉、,小鼠眶静脉少量采血，分离血清，免疫双扩实验,测定血清效价1：32或ELISA法测定抗体效价,1：10 000，表明抗体效价较高，可采兔颈动脉,或心脏全部血液，分离血清。,4）如抗体效价较低，继续加强免疫，一般需45,次。若仍不能达到抗体效价要求，应考虑重新免,疫。,3.颗粒性抗原免疫,第一周注射2次，随后每周加强免疫1次，45天,试血。,3.操作程序,1）健康雄性家兔体重2.5,3 kg，背部皮下多点注射。,2）基础免疫：抗原完全佐剂(抗原剂量4mg/只)2ml,(1:1V/V)吸入两支注射器内，三通连接，,反复推拉混合至乳化悬液。,3）加强免疫：抗原不完全佐剂(抗原剂量2.5mg/只)，,间隔710天加强一次。约23次。,4）试 血：末次注射后第7天取少量静脉血，免疫双,扩试验血清检测，抗血清效价,1：32（或,ELISA法检测抗体效价1：10，000）时颈,动脉放血，分离血清，分装，保存。,二 单克隆抗体的制备,1975年 Kohler和Milstein发现将小鼠骨髓瘤细胞与和绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进行融合，形成的杂交瘤细胞既可产生抗体，又可无性繁殖，从而创立了单克隆抗体杂交瘤技术，这项技术上的突破使血清学的研究进入了一个高度准确的新纪元。,1.原理,根据致敏的单一B细胞克隆具有分泌特异性抗体和骨髓瘤细胞在体外长期增殖的特性，采用细胞融合技术在体外可将上述两种细胞融合形成杂交瘤细胞。杂交瘤细胞因具备了B细胞和骨髓瘤细胞的双重特性，即可分泌抗体，又能在HAT培养基中长期存活。因此，可通过HAT选择性培养，筛选出克隆化目的杂交瘤细胞株，再利用杂交瘤细胞培养上清或杂交瘤细胞接种小鼠产生的腹水，获取大量的来源于杂交瘤细胞分泌的单克隆抗体（monoclonal antibody,mAb）。,2.试剂与器材,（1）细胞融合剂：聚乙二醇（PEG）,（2）0.2mol/L L-谷氨酰胺贮存液,（3）200,双抗（青、链霉素）溶液,（4）RPMI-1640培养液,（5）15%胎牛血清RPMI-1640培养液,（6）100,氨基蝶呤（A）贮存液,（7）100,次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷贮存液,（8）1,HAT培养液,（9）1,HT培养液,（10）100,8-杂氮鸟嘌呤贮存液,（11）细胞冻存液：90ml含30%FCS的RPMI-1640培养,液+10ml DMSO,（12）0.2M pH 7.4 磷酸盐缓冲液,（13）主要仪器设备：CO,2,培养箱、超净工作台、倒置,显微镜、精密天平、低温和普通冰箱、液氮罐、,离心机、高压灭菌器、烤箱、水浴锅、除菌滤,器、酶联免疫测定仪等。,（14）常规实验器材：血细胞记数板、各种吸管、离心,管、细胞培养瓶、培养皿、24孔和96孔培养板、,细胞冻存管、注射器、微量移液器等。,（15）抗体纯化器材与试剂。,（16）小鼠实验器材：手术剪刀、镊子等解剖器材。,（17）骨髓瘤细胞：小鼠骨髓瘤细胞系SP2/0或NS-1。,3.实验流程,（1）实验动物免疫：BALB/c小鼠，雌性，68W。,常规免疫方案：0、15、30天，72 h后制备脾细,胞悬液。,基础免疫：10100,g抗原(,可溶性抗原),完全佐剂,0.2ml(1:1V/V)，背部皮下多点注射。,加强免疫：同量抗原不完全佐剂，间隔710天一,次。约23次，皮下或腹腔注射。,试 血：取静脉血，ELISA法检测血清中抗体滴度，,当效价达到,1：400以上时，进行加强免疫。,弱免疫原免疫方案：0天、30天、45天、60天、75天。,（2）免疫动物脾细胞悬液的制备：,将末次免疫后3天BALB/c小鼠处死，消毒，无菌取出脾脏，置入无菌PBS或培养液中。在100目的钢网上研磨脾脏。收集细胞于50ml离心管中，1500rpm离心5分，去上清。加入10ml PBS用吸管轻微混匀，1500rpm离心5分，去上清，用10ml RPMI培养液悬浮。,细胞计数（细胞数/ml=N/4,10,4,稀释倍数）,用1640培养液调整细胞浓度至1,10,8,/ml,（3）饲养细胞制备,在组织培养中，单个或少数分散的细胞不易生长繁殖，若加入其他活细胞则可促进这些细胞生长繁殖，所加入的细胞称饲养细胞。常用的是小鼠腹腔巨噬细胞,。,将正常BALB/c小鼠腹部消毒后，注射预冷的无血清培养液5ml，轻揉腹部数次，于腹部左下处剪开腹膜，吸取细胞悬液，反复23次，用培养液离心洗涤2次。用15%FCS-RPMI-1640调细胞浓度为2,10,5,/ml，将细胞接种于96孔培养板，100,l/孔。,（4）骨髓瘤细胞的准备,复苏骨髓瘤细胞用10FCS-RPMI-1640培养液培养1周，2,3天换液一次，依细胞生长情况3,4天传代一次，适宜密度310,5,/ml。融合之前3天，每天换一半培养液，使细胞保持在对数生长期。取对数生长骨髓瘤细胞离心，用无血清培养液洗2次，,调细胞浓度为12,10,7,/ml备用。,（5）细胞融合,1）将骨髓瘤细胞与脾脏细胞按1：10或1：5的比例混,合，在50ml离心管中用无血清培养液洗1次，离心,弃上清；,2）1min内加入37预温的1ml 50PEG溶液，边加边,摇37水浴1min；,3）加37预温的不完全培养液以终止PEG作用，每隔,2min分别加入1ml、2ml、3ml、4ml、5ml和6ml；,4）离心，弃上清，用含20小牛血清HAT选择培养液,重悬；,5）将上述细胞加入已有饲养细胞的96孔培养板内，,每孔100,l，,放入37 5CO,2,培养箱培养。,（6）融合细胞观察、换液及杂交瘤抗体检测,细胞培养3天后，使用HAT培养液换液；3天后，再次使用HAT培养液换液。,当细胞克隆集落大于3mm时，利用间接ELISA法筛选分泌单克隆抗体的阳性杂交瘤细胞克隆。,（7）杂交瘤细胞克隆化,将分泌单克隆抗体阳性的杂交瘤细胞克隆按有限稀释法稀释细胞（用HAT培养液稀释细胞），于96孔培养板中加入0.1ml/孔，培养2周，利用间接ELISA法挑选单个阳性杂交瘤细胞克隆孔并再次进行亚克隆，直至亚克隆时全部克隆孔细胞培养上清中抗体检出阳性率为100%为止。,（8）杂交瘤细胞冻存与复苏,将阳性细胞克隆在培养板或培养瓶中扩大培养，,收集细胞，离心1000转、5分，弃上清，加入细胞冻存,液，移至冻存管，-70冰箱过夜，然后液氮长期保存。,将冻存管从液氮中取出，立即放入37水浴中，,使之迅速融化。用培养液洗涤1次后，加入培养液继续,培养。,（9）单克隆抗体的大量制备,BALB/c雌性小鼠接种杂交瘤细胞前12周，腹腔注射降植烷预处理。用无血清培养液洗涤杂交瘤细胞23次，调细胞浓度12,10,6,/ml，每只小鼠腹腔注射0.51ml细胞悬液。待小鼠腹部明显膨大时，收集腹水，离心，收集上清，分装，-80保存。,（10）单克隆抗体纯化,盐析法,腹水10ml等量生理盐水混匀，在电磁搅拌下逐滴缓慢加入饱和硫酸胺20ml，4放置0.5h以上或过夜。离心（3000rpm）30min，弃上清。沉淀加生理盐水20ml溶解后，再次加入饱和硫酸胺10 ml，4放置0.5h或过夜。离心（3000rpm）30min，弃上清。沉淀加尽量少生理盐水溶解，装入透析袋中，用流动自来水透析40min，再用生理盐水透析24h，中间换液34次，检测无NH,4,离子存在即可。-20备用。,凝胶柱层析,实验原理：,凝胶本身是多孔的分子筛，在交联剂作用下形成三维空间网状结构，蛋白质溶液流经凝胶柱时，根据蛋白质分子量的大小不同，由大到小洗脱而进行分离。（大分子蛋白质不能进入凝胶粒内部，在胶粒间隙随洗脱液最先流出。而小分子蛋白质进入胶粒内部洗脱较慢。）,关键点：,1.装柱切忌有气泡和断层，有断层要重装柱；,2.加样时缓冲液面恰好在滤纸片上，及时加样避免柱,干涸，干涸凝胶不能继续使用；,3.因操作时间长，宜在4操作，防止影响免疫球蛋白,活性。,（11）单克隆抗体免疫学性质检定,1）单克隆抗体特异性测定；,2）单克隆抗体亚类测定；,3）单克隆抗体效价测定；,4）亲和力测定；,5）,识别抗原表位的,测定。,4.单克隆抗体制备的几处要点：,1）相对分子量为4000的PEG融合效率最高。,2）免疫原性较强的抗原可不用佐剂，但一般可溶性蛋白,抗原免疫时需要佐剂，并且乳化要充分。一般多采用,背部多点注射法免疫小鼠35只。,3）选用高质量血清，细胞融合时可不用饲养细胞，但亚,克隆时应加入饲养细胞。,4）为防止骨髓瘤细胞发生次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转,化酶的逆转，应定期用8-杂氮鸟嘌呤处理骨髓瘤细,胞。,5）应选用对数生长期的骨髓瘤细胞进行融合。胎牛血,清的质量直接影响细胞融合，应选用高质量的血,清。,6）在克隆化过程中，应逐渐用普通的RPMI-1640培养,液以1/2的速度替代HAT培养液；用生长良好的阳,性杂交瘤细胞进行扩大培养。,7）通过有限化稀释，使每孔含0.51个杂交瘤细胞，,这样有利于挑选单一的细胞克隆。,