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单克隆抗体研制

一、单克隆抗体概念

抗体是机体在抗原刺激下产生能与该抗原特异性结合免疫球蛋白。常规抗体

制备是通过动物免疫并采集抗血清方法产生，因而抗血清通常含有针对其他无关

抗原抗体和血清中其他蛋白质成分。一般抗原分子大多含有多个不同抗原决定簇，

所以常规抗体也是针对多个不同抗原决定簇抗体混合物。即使是针对同一抗原决

定簇常规血清抗体，仍是由不同B细胞克隆产生异质抗体组成。因而，常规血清

抗体又称多克隆抗体（polyclonalantibody），简称多抗。由于常规抗体多克隆

性质，加之不同批次抗体制剂质量差异很大，使它在免疫化学试验等使用中带来

许多麻烦。因此，制备针对预定抗原特异性均质且能保证无限量供应抗体是免疫

化学家长期梦寐以求目标。随着杂交瘤技术诞生，这一目标得以实现。

1975年，Kohler和Milstein建立了淋巴细胞杂交瘤技术，他们把用预定抗

原免疫小鼠脾细胞与能在体外培养中无限制生长骨髓瘤细胞融合，形成B细胞杂

交瘤。这种杂交瘤细胞具有双亲细胞特征，既像骨髓瘤细胞一样在体外培养中能

无限地快速增殖且永生不死，又能像脾淋巴细胞那样合成和分泌特异性抗体。通

过克隆化可得到来自单个杂交瘤细胞单克隆系，即杂交瘤细胞系，它所产生抗体

是针对同一抗原决定簇高度同质抗体，即所谓单克隆抗体（monoclonal

antibody），简称单抗。

与多抗相比，单抗纯度高，专一性强、重复性好、且能持续地无限量供应。

单抗技术问世，不仅带来了免疫学领域里一次革命，而且它在生物医学科学各个

领域获得极广泛应用，促进了众多学科发展。

Kohler和Milstein两人由此杰出贡献而荣获1984年度诺贝尔生理学和医

学奖。

二、杂交瘤技术

（一）杂交瘤技术诞生

淋巴细胞杂交瘤技术诞生是几十年来免疫学在理论和技术两方面发展必然结

果，抗体生成克隆选择学说、抗体基因研究、抗体结构与生物合成以与其多样性

产生机制揭示等，为杂交瘤技术提供了必要理论基础，同时，骨髓瘤细胞体外培

养、细胞融合与杂交细胞筛选等提供了技术贮备。1975年8月7日，Kohler和

Milstein在英国《自然》杂志上发表了题为“分泌具有预定特异性抗体融合细胞

持续培养”（Continuousculturesoffusedcellssecretingantibodyof

predefinedspecificity）著名论文。他们大胆地把以前不同骨髓瘤细胞之间融合

延伸为将丧失合成次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（hypoxanthineguanosine

phosphoribosyltransferase，HGPRT）骨髓瘤细胞与经绵羊红细胞免疫小鼠

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脾细胞进行融合。融合由仙台病毒介导，杂交细胞通过在含有次黄嘌呤

（hypoxanthine，H）、氨基喋呤（aminopterin，A）和胸腺嘧啶核苷（thymidine，

T）培养基（HAT）中生长进行选择。在融合后细胞群体里，尽管未融合正常脾细

胞和相互融合脾细胞是HGPRT+，但不能连续培养，只能在培养基中存活几天，

而未融合HGPRT-骨髓瘤细胞和相互融合HGPRT-骨髓瘤细胞不能在HAT培养

基中存活，只有骨髓瘤细胞与脾细胞形成杂交瘤细胞因得到分别来自亲本脾细胞

HGPRT和亲本骨髓瘤细胞连续继代特性，而在HAT培养基中存活下来。实验结

果完全像起始设计那样，最终得到了很多分泌抗绵羊红细胞抗体克隆化杂交瘤细

胞系。用这些细胞系注射小鼠后能形成肿瘤，即所谓杂交瘤。生长杂交瘤小鼠血

清和腹水中含有大量同质抗体，即单克隆抗体。

这一技术建立后不久，在融合剂和所用骨髓瘤细胞系等方面即得到改进。最

早仙台病毒被用做融合剂，后来发现聚乙二醇（PEG）融合效果更好，且避免了

病毒污染问题，从而得到广泛应用。随后建立骨髓瘤细胞系如SP2/0-Ag14，

X63-Ag8.653和NSO/1都是既不合成轻链又不合成重链变种，所以由它们产生

杂交瘤细胞系，只分泌一种针对预定抗原抗体分子，克服了骨髓瘤细胞MOPC-21

等不足。再后来又建立了大