第四节 多克隆抗体与单克隆抗体

抗体在疾病的诊断和防治中发挥了重要作用。人工制备抗体是获得抗体的重要途径。传统抗体的制备往往是通过抗原免疫动物，获得抗血清。

一、多克隆抗体

由于天然抗原常含有多种抗原表位，这种方式所得到的抗血清是多种抗体的混合物，称为多克隆抗体（PcAb）。因其作用特异性不是很高，不宜大量制备，促使第二代抗体——单克隆抗体的出现。近年来分子生物学技术的发展又促使第三代抗体——基因工程抗体的诞生。

知识拓展

1975年，Kohler和Milstein首先把经绵羊红细胞（SRBC）免疫的小鼠脾细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合，创建了第一个B细胞杂交瘤细胞株。此杂交瘤既具有瘤细胞在体外无限增殖的特性，又具有抗体形成细胞合成和分泌特异性抗体的特点。将此杂交瘤作单个细胞培养，可形成单细胞系（单克隆），并可得到大量的、高浓度的、均一的抗体，即抗SRBC的单克隆抗体（McAb）。这是免疫学乃至医学史上的一个里程碑。

二、单克隆抗体

由一个B细胞杂交瘤细胞系产生的只识别抗原分子上一种抗原决定基的抗体，称为单克隆抗体（McAb）。McAb来源于同一细胞克隆，其Ig重链、轻链及其可变区几乎完全相同，因此它们的特异性、亲和力、生物学性状也完全相同，是均一抗体，便于人为处理和质量控制，且来源容易，这些优点使它一问世就受到高度重视，广泛应用于生物学和医学研究领域。

（一）单克隆抗体制备的基本原理

B细胞可产生抗体，但无法在体外无限繁殖；骨髓瘤细胞可无限繁殖，却无法产生特异性抗体。因此，将骨髓瘤细胞与经抗原免疫的小鼠脾细胞融合产生杂交瘤细胞，此杂交瘤细胞保持两个亲代细胞的特性，既有B淋巴细胞合成特异性抗体的特性，也有骨髓瘤细胞能在体外培养增殖的特性。用这种融合细胞进行培养增殖，可制备抗一种抗原决定基的特异性单克隆抗体。

（二）单克隆抗体制备的基本方法

单克隆抗体的制备经过抗原准备、动物的选择与免疫、细胞融合、选择杂交瘤细胞及抗体检测、杂交瘤的克隆化与冻存、单克隆抗体制备、纯化与鉴定等步骤（图2-6）。

（三）单克隆抗体的优点

单克隆抗体具有以下优点：①杂交瘤可在体外“永久”性存活并传代，只要不发生细胞株的基因突变，便可源源不断地产生高特异性、高均一性的抗体；②可用相对不纯的抗原，获得大量高特异、均一的抗体；③单克隆抗体具有高特异性和单一生物学功能。

（四）单克隆抗体的应用

1．用于疾病诊断 各类病原体的诊断是McAb应用最多的领域，已有大量诊断试剂盒生产，如通过免疫荧光技术或ELISA试验对乙肝病毒、丙肝病毒、疱疹病毒、巨细胞病毒、EB病毒和各种微生物、寄生虫感染进行诊断。进行肿瘤的诊断和分型，如结肠癌、卵巢癌、黑色素瘤等。对机体微量成分的测定，应用单克隆抗体结合其他技术（如放免），可对机体的多种微量成分进行测定，如激素、酶、维生素、药物等。还可对淋巴细胞表面标志进行检测，例如检测细胞表面CD标志，以区分不同分化阶段的淋巴细胞，有利于了解细胞的分化和T细胞亚群的数量与质量变化，这对多种疾病诊断具有参考意义。

2．用于疾病治疗 目前利用单克隆抗体对疾病进行治疗已取得了很大的成果。如抗人T淋巴细胞单抗（McAb）作为一种新型免疫抑制剂，已广泛应用于临床自身免疫病的治疗和抗器官移植的排斥反应。第一个获准用于癌症治疗的嵌合型IgG1单克隆抗体是美罗华（mabthera），其作用标靶为CD20（即在前B淋巴细胞和成熟B淋巴细胞上的跨膜蛋白），本品能有效治疗复发的低度滤泡型非霍奇金淋巴瘤。

3．用作研究工具 单克隆抗体只与抗原分子上的单一表位结合，利用这一特性将其作为研究工作中的探针，如用荧光物质标记单抗作为探针，可方便地确定与其结合的相应生物大分子（蛋白质、核酸、酶等）在细胞中的位置和分布。此外，单克隆抗体在抗原的分析纯化、抗原决定基的定位、蛋白质相互作用位点的确定、特异调节分子的分离和人工抗体与疫苗的制备、诊断技术、酶抑制剂的研究开发、多肽药物的研制等生物技术研究的不同领域得到广泛应用，并对这些领域产生深远影响。

三、基因工程抗体

基因工程抗体又称重组抗体，是利用重组DNA及蛋白质工程技术对编码抗体的基因按不同需要进行加工改造和重新装配，经转染的适当受体细胞所表达的抗体。该抗体保留了天然抗体的特异性和主要生物学活性，减少或去除了无关结构，降低了人体的不良反应。

杂交瘤单克隆抗体为异源蛋白（目前绝大多数为鼠源），应用于人时易产生抗鼠抗体，使疗效减弱或消失。因此，理想的单克隆抗体应该是人源的。

（一）人源化抗体

人源化抗体又称重构型抗体。人源化抗体通过基因克隆及DNA重组技术改造鼠源性单克隆抗体，使其大部分氨基酸序列被人源序列所取代，此类抗体经改造后更接近于人的免疫球蛋白，既保留了亲本鼠克隆抗体的亲和力和特异性，又降低了鼠单克隆抗体的异源性，可在一定程度上降低异源蛋白在人体内诱发抗鼠抗体（HAMA）产生的问题，如人鼠嵌合抗体。

（二）全人源化抗体

全人源化抗体是最理想的抗体分子，不含任何鼠源成分。此种抗体不仅完全避免了HAMA的产生，且特异性、亲和力不受影响，毒副作用小，已成为治疗性抗体药物发展的必然趋势。

（三）其他基因工程抗体

还可以利用重组DNA及蛋白质工程技术对Ig分子进行切割、拼接、修饰或重新组装改造，形成具有特定功能的基因工程抗体。如由抗体分子中抗原结合部位片段组建而成的小分子抗体，因其分子量小，免疫原性低，在人体内穿透力强，有利于疾病的治疗，与放射性同位素相连，在体内成像定位检查时本底低，可呈现清晰图像。双特异性抗体是将特异性不同的两个小分子抗体连接在一起，它有2个抗原结合位点，抗体一个臂与靶细胞表面的抗原结合，另一个臂则可与效应物（如药物、效应细胞等）结合，从而直接将效应物导向靶组织细胞，发挥导向及载体效应，使所连接物质准确无误地聚集于靶组织，具有特异性高、用量少、副作用小的优点。