论文部分内容阅读
抗体是人类免疫系统的重要组成部分,能够为机体提供有效的免疫防护。随着医学的发展,人工获得的单克隆抗体制剂在生物医学的各个领域得到了广泛的应用。其中,单克隆抗体的制备技术先后经历了杂交瘤技术、抗体库技术、抗体展示及筛选技术等多个发展阶段。杂交瘤技术出现于上世纪七十年代,其问世标志着单克隆抗体制备技术的出现。基于杂交瘤技术所获得的单克隆抗体能够特异性地识别并结合抗原,推动了相关研究的发展;但由于杂交瘤技术制备的抗体是鼠源性抗体,应用于人体内进行疾病治疗时常存在诱发人抗鼠抗体反应(human anti-mouse antibody, HAMA)的风险,安全性较差。随后,人们利用分子生物学技术对来源于杂交瘤的鼠源抗体进行了改造,获得了较低免疫原性的人-鼠嵌合抗体和重构抗体。人-鼠嵌合抗体基本未改变亲本鼠源抗体的特异性和亲和力;同时大大降低了抗体的免疫原性。但由于人-鼠嵌合抗体中仍存在约1/3的鼠源成分,故仍有诱发HAMA反应的风险。重构抗体仅含有约占全长抗体10%的鼠源互补决定区基因序列,能够进一步降低HAMA反应发生的机率。但由于抗体的骨架区发生了变化,重构抗体的亲和力常常低于人-鼠嵌合抗体。抗体库及抗体展示技术的出现,使人们能够直接筛选获得全人源序列的单克隆抗体,使得HAMA反应得以避免。但当前常用的噬菌体展示、酵母展示等技术仅可用于筛选抗原结合片段(Fragment of antigen binding, Fab)或单链可变区抗体片段(single chain variable Fragment, scFv)等小分子抗体,无法展示并筛选全长抗体;而可展示全长抗体的大肠杆菌展示技术的宿主为原核细胞,其在表达蛋白过程中选择的密码子与真核细胞不同,故用大肠杆菌展示技术筛选获得的全长抗体不一定能在哺乳动物生产系统中获得高表达。因此,需要开发可展示全长抗体的真核展示系统。而利用现有的哺乳动物细胞表面展示技术所建立的全长抗体库的库容量仅为108,不足以满足高特异性抗体筛选的需要;若能够提升抗体库的构建效率,建立大容量的哺乳动物细胞表面展示全长抗体库,将有利于从中筛选获得高特异性、高亲和力的抗体,从而推动抗体研究的进步。本研究使用课题组前期构建的哺乳动物细胞表达载体pDGB-HC-TM,通过组合应用限制性内切酶BsmBI和SfiI、利用哺乳动物细胞内在的天然抗体表达机制等策略,构建了库容量为1.82X10"、多样性为8.71X1010的大容量的全长抗体基因库;随后将抗体基因克隆至哺乳动物细胞表达载体pDGB4,构建了四片段连接抗体库,并将其稳定转染FCHO细胞,获得了可稳定展示全长单克隆抗体的细胞库;经流式细胞仪检测发现,本研究所建立的细胞库中有40.12%的细胞表面可成功展示全长抗体。这种可稳定展示全长抗体的细胞库的建立,将为特异性抗体的筛选打下基础。乙型肝炎是一个世界性的公共卫生问题,其发病是由于乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus, HBV)的感染所造成的。我国是乙型肝炎的高发区之一,2006年数据显示全国约有1亿人为乙肝表面抗原携带者。乙肝病毒的母婴垂直传播是造成HBV慢性携带的主要途径之一,阻断乙肝病毒的宫内感染成为降低乙肝病毒携带率的重要措施。其中,对携带HBV的孕妇孕晚期多次注射乙肝高效价免疫球蛋白(Hepatitis B Immunoglobulin, HBIG)成为一个有效的减少胎儿宫内HBV感染的措施。但当前使用的HBIG是来源于人血的制剂,存在一些不可避免的风险。因此,需建立一种安全、可控的HBIG生产方式。若能利用抗体库及抗体展示技术筛选获得HBsAg的抗体,将可能为HBIG的生产打下基础。本研究在构建抗体库时所选用的免疫组织是一个经乙型肝炎病毒天然免疫的健康人的外周血,该外周血标本中含有高表达的抗HBsAg抗体,则本研究所构建的抗体库中含有抗HBsAg抗体的可能性较大。利用高通量的流式细胞分选术,我们可在稳定展示全长抗体的细胞库中分选、富集可结合HBsAg的细胞;经过两次流式细胞分选富集之后,可结合HBsAg的阳性细胞的富集了6.78倍;随后利用流式细胞分选术进行了单细胞分选,获得了八株可结合HBsAg的单克隆细胞。经过对这八株细胞所携带的抗体基因进行克隆及序列测定后发现,这八株细胞共表达三种特异的单克隆抗体;将这三种抗体基因瞬时转染哺乳动物细胞后发现,细胞表面展示的这三种抗体可不同程度地结合HBsAg。本研究建立了抗体的哺乳动物细胞表面展示及筛选技术,并筛选获得了特异性的单克隆抗体;这将为抗体的哺乳动物细胞表面展示及筛选技术的开发应用打下基础。同时,本研究筛选获得了三种特异性结合HBsAg的单克隆抗体,这将有可能为HBIG的体外制备打下基础,从而为乙型肝炎的防治贡献力量。