2.6 三代抗体简介
2.6.1 第一代抗体:多克隆抗体
用抗原免疫动物后制备的抗血清为多克隆抗体(polyclonal antibody, PcAb)。用纯化抗原免疫动物是制备多克隆免疫血清的通用方法。免疫动物的抗原虽然进行了纯化,但是一种天然抗原性物质(如细菌或其分泌的外毒素以及各种组织成分等)往往具有多种不同的抗原决定簇,而每一决定簇都可刺激机体一种抗体形成细胞产生一种特异性抗体。即每种具有多种不同的抗原决定簇的抗原分子,可刺激动物产生针对同一抗原不同抗原决定簇的多种质量不同的抗体。因此,多克隆免疫血清实质上是由多种抗体组成的混合物,是不均一的异源抗体。所以,多克隆免疫血清又称多克隆抗体。
当血液和血浆形成血凝块时,抗体保留在血清中。含有大量与某一抗原结合的抗体分子的血清,称为抗血清(研究抗体及其与抗原反应的科学通常称为血清学)。血清中含有某一抗体分子的数量,通常可用连续稀释血清的方法直至观察不到结合为止。含有大量某一抗原特异性抗体分子的血清称为“强”的或具有“高滴度”的血清。
2.6.2 第二代抗体:单克隆抗体
1975年Köhler和Milstein通过杂交瘤技术制备出针对一种抗原决定簇的抗体为单克隆抗体(monoclonal antibody, McAb),是均质的异源抗体。1957年Burnet提出了著名的“克隆选择学说”,其重要的论点是认为每个B细胞都有一种独特的受体,接受相应的抗原刺激后,该B细胞活化并扩增形成克隆,分化为抗体产生细胞,分泌针对该抗原上某一抗原决定簇的结构与功能完全相同的抗体。利用B细胞杂交瘤技术,使产生特异性抗体的杂交瘤细胞既具有骨髓瘤细胞能大量无限生长繁殖的特性,又具有抗体形成细胞合成和分泌抗体的能力。通过克隆化的方法分离出分泌针对单一抗原决定簇的B细胞克隆。单克隆抗体具有高度均质性、高度特异性、来源稳定和容易标准化的特性,可以提高各种血清学方法检测抗原的敏感性及特异性,促进了对各种传染病和恶性肿瘤诊断的准确性,是目前应用最广泛的抗体。但单克隆抗体多为双价抗体,与抗原结合不易交联为大分子集团,故不易出现沉淀反应。
2.6.3 第三代抗体:基因工程抗体
20世纪80年代采用基因工程的手段研制抗体及其与功能的关系,并对抗体基因进行改造和重组等,而制备出的抗体为基因工程抗体(genetic engineering antibody, GEAb)。基因工程抗体的研究内容主要包括两大方面:① 对现有的鼠源性单克隆抗体进行人工改造,包括鼠源性单克隆抗体的人源化(人-鼠嵌合抗体、人源化抗体)、小分子抗体、某些特殊类型的抗体(双特异性抗体、抗原化抗体、细胞内抗体)及抗体融合蛋白(免疫毒素、免疫粘连素、催化抗体); ② 通过噬菌体抗体库技术构建,并从中筛选出新的抗体分子。噬菌体展示技术(phage displayed technology)是将外源蛋白或多肽与噬菌体外壳蛋白融合,展示在噬菌体表面并保持特定的空间结构,利用特异性亲和作用以筛选特异性蛋白或多肽的一项新技术。最近又发展了核糖体抗体库等技术。
由多克隆抗体到单克隆抗体,发展到噬菌体抗体,由不均质的异源性抗体到均质的异源性抗体,发展到人源化抗体,是生命科学由整体水平、细胞水平到基因水平的进展,推动抗体产生技术发展的三个时代。抗体作为医学生物技术产业的一个重要支柱,已备受研究者的青睐。