視頻|抗體的多樣性與單抗

2021-01-14 癌圖騰

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抗體的多樣性(來源: 阿爾法小分隊 )

抗體的異質性。抗體的組成極為複雜,是由成千上萬、多種多樣的免疫球蛋白(Ig)分子所組成。這些Ig分子在形狀、大小、結構以及胺基酸的組成和排列上,既相似,又有差別。由於有差別,它們的電泳活性就有很大的變化。

因為抗體具有與抗原決定簇相對應的結合部位(抗原結合簇),所以抗體與抗原的結合具有特異性。另一方面,抗體本身是一種蛋白質,具有本身的胺基酸組成、排列和立體結構,對異種動物來說,它又是抗原。各類Ig都具有可用血清學方法檢出的抗原特異性,它們表現出不同的血清學類型。Ig抗原的特異性有3種:①同種型特異性:同一種屬所有個體共同具有的抗原特異性。人的Ig可分為5大類(IgM、IgG、IgA、IgD、IgE)、兩個型(λ型和κ型)、以及若干亞類、亞型、群和亞群等。但是,抗體和抗原結合的特異性與抗體的類、亞類、型別等無關;②同種異型特異性:同一種屬(如人)的某些個體共有的抗原決定簇。這是由遺傳基因決定的,某些重鏈和輕鏈(κ)的恆定區內,有個別胺基酸發生置換而形成Gm、Am、Km各型;③獨特型特異性:由單一B細胞克隆產生的Ig分子獨有的抗原性。此決定簇在重鏈和輕鏈的可變區,特別是在可變區的超變區中。由於每一個體抗體形成細胞是由多克隆組成,所以獨特型特異性為數極多。

任何一個正常人血清中的抗體都是含有成千上萬的、多種多樣的、具有各種獨特型抗原性的免疫球蛋白分子混合物。κ鏈和 λ鏈可以和各類、各亞類配合。重鏈、輕鏈本身又有各種異型,每一克隆產生的Ig又具有自身的獨特型。

抗體的多樣性受 B細胞系統的遺傳基因控制。肽鏈是由兩個不同基因分別編碼可變區或恆定區,恆定區的基因(C基因)是有限的,它雖然可以決定Ig分子的類別和亞類,為造成Ig分子多樣性的原因之一,但是,造成免疫球蛋白分子多樣性的主要原因卻在於可變區的異質性,可變區是由V基因編碼的,而V基因的數目仍不清楚。

對抗體多樣性的遺傳控制曾提出3種學說:①種系學說(又稱胚系學說):抗體形成細胞具有編碼Ig分子的全部基因(即有限數量的C基因和未知數量的V基因,它是通過長期進化形成並通過生殖細胞從親代傳給子代。又稱胚系學說;②體細胞突變學說:在生殖細胞內只繼承了數量有限的V基因,Ig分子多樣性的形成,是由於體細胞在發育過程中發生突變或基因重組,從而產生許多不同的 V基因。體細胞突變可能對Ig分子的多樣性發生重要作用;③V區基因相互作用學說:Ig分子可變區是由V基因片段、J基因片段和D基因片段組成,V、D、J基因相互連接對Ig分子多樣性的產生,是極為重要的。Ig的多樣性不可能簡單地歸因於上述的某一學說,它可能與上述多種機制有關,也可能還與基因片段連接點上的連接多樣性以及VL和VH鏈的不同配對有關。

(來源:醫學教育網 2012-10-30 )


Nature Video: 單克隆抗體【來源:騰訊視頻】



動物脾臟有上百萬種不同的B淋巴細胞系,重排後具有不同基因不同的B淋巴細胞合成不同的抗體。當機體受抗原刺激時,抗原分子上的許多決定簇分別激活各個具有不同基因的B細胞。被激活的B細胞分裂增殖形成效應B細胞(漿細胞)和記憶B細胞,大量的漿細胞克隆合成和分泌大量的抗體分子分布到血液、體液中。如果能選出一個製造一種專一抗體的漿細胞進行培養,就可得到由單細胞經分裂增殖而形成細胞群,即單克隆。單克隆細胞將合成針對一種抗原決定簇的抗體,稱為單克隆抗體。



單克隆抗體的特點是:理化性狀高度均一、生物活性單一、與抗原結合的特異性強、便於人為處理和質量控制,並且來源容易。


單克隆抗體能與其相應的抗原特異性結合,因而能夠從複雜系統中識別出單個成分。只要得到針對某一成分的單克隆抗體,利用它作為配體,固定在層析柱上,通過親合層析,即可從複雜的混和物中分離、純化這一特定成分。如用抗人絨毛膜促性腺激素(hCG)親合層析柱,就可從孕婦尿中提取到純的hCG。與其它提取方法(沉澱法、高效疏水色譜法等)相比,具有簡便、快速、經濟、產品活性高等優點。

抗人T淋巴細胞單抗(McAb)作為一種新型免疫抑制劑,已廣泛應用於臨床治療自身免疫疾病和抗器官移植的排斥反應。其作用機理有賴於McAb的種類及其免疫學特性。


注射抗小鼠Thy-1抗原的單抗,可以抑制小鼠同種皮膚移植的排斥反應。此外,對用於同種骨髓移植的供體骨髓,在體外經抗T細胞單抗加補體處理,能減輕移植物抗宿主病的發生。

單克隆抗體只與抗原分子上某一個表位(即抗原決定簇)相結合,利用這一特性就可把它作為研究工作中的探針。此時,可以從分子、細胞和器官的不同水平上,研究抗原物質的結構與功能的關係,進而並可從理論上闡明其機理。如用螢光物質標記單抗作為探針,能方便地確定與其結合的相應生物大分子(蛋白質、核酸、酶等)在細胞中的位置和分布。抗體對抗原免疫原性的增強作用由來已久,60年代就已發現幼豬對破傷風類毒素難以產生抗體,注射相應特異性抗體IgG,就能有效地提高對委內瑞拉馬腦炎病毒的免疫應答。1984年以來,Celis等發現,抗B肝病毒(HBs)IgG可增強HBs抗原對特異性人T細胞克隆的刺激增殖,並可誘生幹擾素。在小鼠中發現,當低劑量的HBs抗原不產生免疫反應時,加入抗HBs抗體組成的複合物,則可有效地誘生免疫反應。根據這一作用,現已研製出B肝的抗原—抗體複合物型治療性疫苗。單克隆抗體作為醫學檢驗試劑,更能充分發揮其優勢。單克隆抗體的特異性強,大大提高了抗原—抗體反應的特異性,減少了和其它物質發生交叉反應的可能性,使試驗結果可信度更大。單抗的均一性和生物活性的單一性,使抗原—抗體區應結果便於控制,利於標準化和規範化。



診斷各類病原體


這是單抗應用最多的領域,已有大量診斷試劑商品供選擇。如用於診斷B肝病毒、C肝病毒、皰疹病毒、巨細胞病毒、EB病毒和各種微生物、寄生蟲感染的試劑等。單抗所具有的靈敏度高、特異性好的特點,使其在鑑別菌種的型及亞型、病毒變異株,以及寄生蟲不同生活周期的抗原性等方面更具獨特優勢。


腫瘤特異性抗原和腫瘤相關抗原的檢測


用於腫瘤的診斷、分型及定位。儘管目前尚未製備出腫瘤特異性抗原的單抗,但對腫瘤相關抗原(如甲胎蛋白、腫瘤鹼性蛋白和癌胚抗原)的單抗早就用於臨床檢驗。


隨著淋巴細胞雜交瘤技術的應用,許多抗人腫瘤標記物的雜交瘤細胞株已經建立,這為腫瘤的早期診斷及其闡明腫瘤的發生、發展,了解腫瘤細胞的生物學活性及其定量研究奠定了基礎。用抗腫瘤單抗檢查病理標本,可協助確定轉移腫瘤的原發部位。以放射性核素標記單抗可用於體內診斷,再結合X-線斷層掃描技術,可對腫瘤的大小及其轉移灶作出定量診斷。




檢測淋巴細胞表面標誌


用於區分細胞亞群和細胞的分化階段。例如檢測CD系列標誌,有利於了解細胞的分化和T細胞亞群的數量和質量變化,這對多種疾病診斷具有參考意義。細胞表面抗原的檢測,將對白血病患者的疾病分期、治療效果、預後判斷等方面有指導作用。組織相容性抗原檢測是移植免疫學的重要內容,應用單抗對其進行位點檢測可得到更可信的結果。


機體微量成分的測定


應用單抗結合其它技術,可對機體的多種微量成分進行測定。如放射免疫分析,即是利用了同位素的靈敏性和抗原-抗體反應的特異性而建立起來的方法,它可以測至10-9~10-12g,使原來難以測定的激素能夠進行定量分析。除了激素,還可檢測諸多酶類、維生素、藥物和其它生化物質。這對受檢者健康狀態判斷、疾病檢出、指導診斷和臨床治療均具有實際意義

(來源:醫學檢驗圈by華通醫療  2016-08-06 )

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