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從雜交瘤技術(shù)的發(fā)展到雜交瘤技術(shù)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用

發(fā)表時間:2023-07-04 訪問次數(shù):496



雜交瘤技術(shù)是獲得單克隆抗體最常用的技術(shù),指兩個或兩個以上細胞合并形成一個細胞的現(xiàn)象。雜交瘤技術(shù)是在體細胞融合的技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,可使兩個不同來源的細胞核在同一細胞中表達功能。雜交瘤細胞(hybridoma)是一種在制備單克隆抗體過程中,用骨髓瘤細胞和B淋巴細胞融合而成的同時具備抗體分泌功能和保持細胞永生性兩種特征的細胞。

1975年,KohlerMilstein成功把免疫小鼠的脾臟B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合,形成了B淋巴細胞-骨髓瘤細胞雜合體稱為雜交瘤),這種雜合體既能在體外培養(yǎng)中無限地快速增殖且存活,又能分泌單克隆抗體。這項技術(shù)隨之被正式命名為雜交瘤技術(shù)。

雜交瘤技術(shù)的誕生首次單克隆抗體分離出來,這使得這些分子在各種生物應(yīng)用中成為可能。然而,將這些通過雜交瘤技術(shù)分離出來的抗體實際應(yīng)用于臨床卻并不容易。雜交瘤來源的免疫球蛋白是動物來源的,要用作臨床工具,需要轉(zhuǎn)化為人單克隆抗體。目前,這種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化可以通過建立抗體嵌合和人源化協(xié)議或使用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)基因動物來實現(xiàn),這些策略對于獲得目前可用的治療性單抗庫至關(guān)重要,但這些策略相對噬菌體展示技術(shù)和單B細胞技術(shù)來講,時間更長,而且限制并不局限于此,細胞培養(yǎng)污染的持續(xù)風(fēng)險和產(chǎn)生的雜交瘤細胞系的遺傳不穩(wěn)定性也應(yīng)考慮在內(nèi)

因此,20世紀80年代中期以來,從雜交瘤技術(shù)的變化開始,人們?yōu)榱颂岣唠s交瘤細胞技術(shù)獲取單克隆抗體的效率,不斷開發(fā)了新的方法來解決這些限制。例如提出的B細胞靶向BCT和立體特異性靶向(SST)方案,它們帶來了B淋巴細胞-骨髓瘤細胞融合效率的相對提高,但與原始方法相比,雜交瘤技術(shù)變得更加復(fù)雜。該技術(shù)其他步驟的改變,如選擇所需的抗體分泌細胞,盡管確實加速了單克隆抗體的鑒定過程,產(chǎn)生雜交瘤的需求仍然存在?;诓煌脑?,噬菌體展示技術(shù)作為替代雜交瘤技術(shù)的不二選擇橫空出世。它帶來了重要的優(yōu)勢,例如有可能分離出針對有毒和非免疫原性抗原的單克隆抗體,并且有可能首次在不使用實驗動物的情況下產(chǎn)生抗體。

盡管雜交瘤技術(shù)有了進步,噬菌體展示技術(shù)、嵌合和人源化策略也有了發(fā)展,但一項重大進展是發(fā)現(xiàn)了直接從單個B細胞中分離單克隆抗體的工具。除了不嚴格依賴于B細胞培養(yǎng)和實驗動物的使用外,單B細胞抗體技術(shù)允許簡單快速地產(chǎn)生具有治療潛力的單克隆抗體,而無需事先知道靶標(biāo)并獲得它。這是一種很有前途的技術(shù),甚至有可能分離出針對體外難以模擬的構(gòu)象決定因素的功能性單克隆抗體,但目前,B細胞在工業(yè)批量生產(chǎn)的規(guī)模和成本方面與雜交瘤細胞技術(shù)還有一定差距

總的來說,基于雜交瘤技術(shù)發(fā)展和衍生的新的單克隆抗體生產(chǎn)技術(shù)都顯示出對獲得針對疾病(包括傳染病)的治療性抗體的有效性。例如,針對埃博拉病毒的100多種單克隆抗體說,其中一些雜交瘤衍生抗體被用于開發(fā)新的策略Cocktail,如由三種嵌合單克隆抗體組成的ZMapp REGN-EB3,包括使用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)基因小鼠產(chǎn)生的三種人類單克隆抗體。
針對埃博拉病毒產(chǎn)生的抗體的其他例子是噬菌體展示衍生的單克隆抗體KZ52,以及從人類幸存者身上獲得的單B細胞分離抗體Mab114 。但是,當(dāng)考慮到新出現(xiàn)的疾病時,雜交瘤技術(shù)似乎不是最合適的,特別是考慮到需要在短時間內(nèi)獲得改善。在這種情況下,單B細胞抗體技術(shù)似乎更好地滿足了對功能性單克隆抗體的迫切需求,COVID-19大流行的經(jīng)驗證明了這一點。在不到一年的時間里,至少獲得了14種針對SARS-CoV-2(該疾病的病原體)的單一B細胞來源的人單抗或單抗雞尾酒,其中5種進入了2/3期臨床試驗。單B細胞抗體技術(shù)的另一個優(yōu)點是可以在不知道抗原靶點的情況下分離出所需的單克隆抗體,這在傳染病病例中特別有用。