第六章 抗体工程

第六章 抗体工程生物技术系

第一节 抗体概述 ①1975年，Kohler和Milstein 提出用杂交瘤技

术成功研制出单克隆抗体。 ②20世纪80年代，由于单克隆抗体对抗原有高 度特异性，作为诊断试剂取得了重大进展。

单克隆抗体的不足: a.单克隆抗体是异源性蛋白质，在体内的应 用易引起抗小鼠抗体，影响其疗效。 因此在小鼠杂交瘤技术出现不久，就开始了 人杂交瘤抗体技术的研究。

b.由于单克隆抗体应用于肿瘤治疗的 研究没有取得实质性突破。而使抗体研 究进入低谷。

③20世纪90年代以来，抗体作为治疗性

试剂的研究再度引起人们的高度关注， 并取得了令人鼓舞的成果。

⑴肿瘤抗体导向基因治疗的研究呈现回

头的趋势，特别是有关抗体工程和抗体 分子遗传学的研究有了进一步发展。 ⑵应用基因工程改造抗体产生了基因工

程抗体、人源化抗体、小分子抗体和胞 内抗体等具有广泛应用前景的新型抗体。 ⑶抗体库和噬菌体展示系统技术的创立，

被称为抗体技术中的又一次革命。

根据制备的原理和方法可分为: 抗体三类: 多克隆抗体 单克隆抗体

基因工程抗体。 基因工程抗体和抗体库技术的进展已经

使抗体的制备和应用进入一个全新的时 代。

抗体的结构 抗体是一个极不均一的分子群，有不同

的类和亚类又表现出各不相同的抗原特 异性，但不同的抗体有着相同的结构， 都是由两条相同的重链和两条相同的轻 链组成。

重链(H):分子量为50~70KD的多肽链 轻链(L):分子量为23KD。 每条链分为两个区域：

可变区(V):重链氨基端的1/4或1/5 ,

以及轻链氨基端的1/2。在不同的抗体分 子间变化较大。 恒定区(C):剩下的部分。

抗体分子用木瓜蛋白酶消化以后可产生

两个相同的Fab段和一个Fc段。 Fab段：抗原结合位点 Fc段：与抗体的效应功能相关 Fv:重链和轻链的可变区相互作用形成 的抗原结合部位。 超变区(CDR):抗体可变区的氨基酸 变异集中在几个较小的部位。

一、多克隆抗体 大多数抗原是由大分子蛋白质组成，但

只是抗原上有限部位的特殊分子结构能 与其相应抗体结合，这些部位称为抗原 决定簇(表位)。 一种天然抗原性物质往往具有多种不 同的抗原决定簇，每一种抗原决定簇都 可以刺激机体的一种抗体形成细胞产生 一种特异性抗体。

多克隆抗体 在机体内存在许多种抗体形成细胞(B细

胞),每种抗体形成细胞只识别其相应 的抗原决定簇，当受抗原刺激后增殖分 化为一种细胞群，这种由单一细胞增殖 形成的细胞群称为

细胞克隆。 同一克隆的细胞可合成和分泌在理化 性质、分子结构、遗传标记以及生物学 特性等方面都完全相同的均一抗体。称 为单克隆抗体。

多克隆抗体 在早期，传统的抗体制备方法是将一种

天然抗原经各种途径免疫动物，由于抗 原性物质具有多种抗原决定簇，故刺激 产生多种抗体形成细胞克隆，合成和分 泌抗各种决定簇的抗体到血清或体液中， 故用这种免疫法获得的免疫血清称多克 隆抗体。

单克隆抗体 关键点：将所需要的抗体形成细胞选出并使它

能在体外进行培养，就能构获得已知特异的单 克隆抗体。 1975年， Kohler和Milstein 将小鼠骨髓瘤细胞

和经绵羊红细胞(SRBC)免疫的小鼠脾细胞 在体外进行两种细胞融合，结果发现部分杂交 细胞既能继续在体外培养条件下生长繁殖又能 分泌抗SRBC的抗体，这种杂交瘤产生的抗体 称为单克隆抗体。

三、基因工程抗体 自1975年单克隆抗体杂交技术问世以来，

单克隆抗体。在医学中被广泛应用于疾 病的诊断和治疗。 但是目前绝大多数单克隆抗体是鼠源的 临床重复给药时，体内产生抗鼠抗体， 影响临床疗效。 因此理想的单克隆抗体应该是人源。 但人-人杂交瘤技术目前尚未取得突破。

20世纪80年代，利用基因工程技术将对

Ig基因结构与功能的了解，根据研究者 的意图在基因水平对Ig分子进行切割、 拼接或修饰，甚至是人工合成后导入受 体细胞表达，产生新型抗体，称为第三 代抗体，又称为基因工程抗体。 主要又：嵌合抗体、单链抗体、单区抗 体、抗体库。

第二节、抗体基因的结构 免疫球蛋白的轻链(κ链和λ链)基因和重

链基因位于不同的染色体上。 (一)轻链基因的结构 1. κ链，由三种分离的基因片断组成，即： V κ 、J κ、C κ, C κ编码恒定区。