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  • 上海遠慕生物科技有限公司

    遠慕生物:抗體的生產制備過程分析抗體特異性差異的原因
    點擊次數:3808 更新時間:2019-06-10

    抗體是生物學科研工作中有力的工具,沒有之一。這些“制導武器”,會在研究中主動尋找并結合研究者感興趣的目標,并可通過各種示蹤技術將目標展現出來。正是由于抗體的專一特性,研究者可能會依賴于示蹤實驗所顯示的結果對所研靶標給出定性或定量的判斷。也正因此,毫無疑問的,專一性或特異性是抗體zui受科研工作者關注的特性。那么,抗體特異性主要由什么決定?為什么常聽到多抗特異性不如單抗的說法?在實驗中,是該選擇單抗還是多抗?

     

    下面我們將就抗體的生產制備過程分析抗體特異性差異的原因。

    • 我們不“生產”抗體,我們只是大自然的“篩選”工

    抗體的制備,無論是單抗還是多抗,其前期的動物免疫步驟是*相同的,差異僅僅在篩選。或者說,單抗是在多抗制備的基礎上,進一步篩選并穩定表達特異單克隆細胞株的結果。當抗原免疫動物后,在淋巴結和脾等淋巴器官內通過一系列抗原處理和遞呈,促使B淋巴漿母細胞(Plasmablasts, PBs)分化成熟,在轉錄水平成為分泌特異抗體的B淋巴漿細胞(Plasma cells, PCs),大量不同的漿細胞會分泌不同的針對抗原的抗體。由此,可以說每一個B漿細胞都成為一株單克隆抗體的候選者。

     

    傳統的單克隆抗體制備就是通過將小鼠脾細胞與骨髓瘤細胞系融合,篩選能夠分泌特異抗體并穩定傳代的融合細胞株而實現的。而多克隆抗體(多抗)的制備就是從血清中分離純化所有的未經篩選的單克隆抗體。從以上過程可以看出,無論是單抗還是多抗制備方法,其針對靶點(抗原)的特異性抗體的產生主要源于被免疫動物自身的漿細胞分化成熟,抗體生產者(人)其實并沒有做什么。

     

    不同在于,多克隆抗體猶如許多單克隆抗體的集合,它們有的特異性高,有的特異性低,總體特異性符合正態分布曲線的形式(如Fig1),而其特異性的總體表現也應處于統計學正態曲線中位線(MID)的水平。而單抗制備后續的篩選過程,可去除大部分的非特異抗體,保留幾株特異性較好的單克隆抗體。

     

    Fig1. 單抗與多抗特異性示意圖

     

     

    • 傳統雜交瘤法篩選單抗的缺陷

    然而,單抗制備過程中的細胞融合是一個隨機發生的過程,動物脾臟內的各種細胞如內皮、平滑肌、巨噬、NK、T、還有紅細胞、血小板等都可能與骨髓瘤細胞系發生融合。盡管B細胞是脾臟內主要的淋巴細胞,但能夠分泌特異性抗體的成熟漿細胞占脾細胞的比例很低,加之促細胞融合試劑如PEG等的細胞毒性,使得終成功融合形成穩定表達特異性抗體的雜交瘤細胞系的效率極低,大約為10-6。因此,在單抗制備過程中,大部分分泌特異性抗體的B細胞可能都被損失了。終獲得的單克隆抗體其親和力和特異性可能都不是本次免疫中的。

     

    Fig2. 單克隆抗體制備流程

    假如把每個漿細胞比作一個士兵,人就是指揮官,指令新兵們訓練打靶。打靶的次數(免疫次數)增多后,會有越來越多的新bing變成神槍手。指揮官將好的神槍手挑出來,培養成一個一個的“ju擊手”(單克隆抗體)。然而,ju擊手的選拔機制卻是簡單粗暴的,且與ju擊能力無關,比如能否舉起200 kg的杠鈴,這可能將真正的ju擊手淘汰掉了。而多抗就像一個經過訓練的老兵連隊,既有槍法平庸的兵,同時也擁有的ju擊手。

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