一.嵌合抗體簡介
人-鼠嵌合抗體,即抗體的可變區來自鼠單克隆抗體,而恒定區則來自人的抗體。它是通過從雜交瘤細胞分離出功能性可變區基因,與人Ig恒定區基因連接,插入適當表達載體,轉染宿主細胞表達產生。嵌合抗體既保留了親本抗體特異性結合抗原的能力,又大大減少了鼠源性在人體內的免疫原性,其半衰期明顯延長,且在介導CDC及ADCC方面亦明顯增強。
圖1 嵌合抗體示意圖
二.嵌合抗體制備(關鍵技術與方法)
1. 可變區基因克隆
1.1 RNA提取及反轉錄
取對數生長期的雜交瘤細胞株約107個細胞,按照Trizol RNA提取試劑盒的說明書抽提細胞的總RNA,再進行RT-PCR擴增,回收純化擴增產物備用。
1.2 擴增輕鏈、重鏈的V區基因
根據Orlandi等(1989)設計的擴增小鼠可變區基因的引物,以上述擴增產物為模板擴增抗體基因的可變區。回收重鏈VH(約360 bp)、輕鏈VL (約330bp)片段,插入Teasy載體,各送3份樣品測序。測序所得序列在GeneBank核酸數據庫中進行分類及同源性分析。
兩端加入酶切位點:根據上述PCR產物序列設計含酶切位點的引物,再次進行擴增,以使抗體可變區基因片段具有與載體相吻合的酶切位點,便于插入表達載體。回收純化擴增產物備用。
2. 嵌合抗體表達載體構建
2.1 改造含信號肽人Ig重鏈和輕鏈C區基因片段的單克隆位點
設計含重鏈信號肽起始位點序列及酶切位點Nhe I的上游引物HLF (KOZAK+4G,即GCCGCCATGG),和含Xho I位點的下游引物HLR,以質粒pAc-K-CH3為模板,擴增出重鏈信號肽基因片段;設計含XhoI和KpnI位點上游引物HCF,和含Furin(RKRR)序列及酶切位點Xba I的下游引物HCR,以質粒pAc-K-CH3為模板,擴增出重鏈恒定區基因片段片段;用Xho I連接上述片段得到含重鏈信號肽、MCS及重鏈恒定區的基因片段。
設計含酶切位點Apa I的上游引物LLF,和含EcoR I位點的下游引物LLR,以質 粒pAc-K-CH3為模板,擴增出輕鏈信號肽基因片段;設計含EcoR I和Hind I位點上游引物LCF,和含Pme I的下游引物LCR,以質粒pAc-K-CH3為模板,擴增出輕鏈恒定區基因片段片段;用EcoR I連接上述片段得到含輕鏈信號肽、MCS及輕鏈恒定區的基因片段。
2.2 構建含信號肽及人Ig重鏈和輕鏈C區基因片段表達空載體
用合成的含酶切位點(XbaI和ApaI)的2A序列連接上述重、輕鏈,得到含信、號肽及人Ig重鏈和輕鏈C區基因的基因片段LigC (Leader + Ig Constant)。然后與Nhe I和Pme I雙酶切過的pcDNA3.1-CA大片段連接,即得到嵌合抗體真核雙表達載體 pcDNA3. 1-CA( chimeric antibody, CA)。
圖2 pcDNA3.1圖譜
2.3 插入含數源Ig重鏈和輕鏈V區基因
雙酶切表達載體pcDNA3.1-CA和純化的VL,經瓊脂糖凝膠電泳分離純化目的片段后,連接、轉化大腸桿菌,篩選出pcDNA3.1-CA-VL陽性克隆,富集培養后提取質粒進行酶切鑒定。然后,雙酶切表達載體pcDNA3.1-CA-VL和純化的VH,分離純化相應的酶切片段,重復上述步驟,構建成重組表達載體pcDNA3.1-CA-XX(抗原單詞的首字母)。
3. 轉染Sp2/0細胞
接種適量Sp2/0細胞于培養瓶中,培養12h后用純化的載體pcDNA3.1-CA-XX DNA,采用Lipofectamine 2000試劑轉染,按試劑盒使用說明書進行。設置空載體和無載體的細胞為對照。轉染72h后,加含MTX的選擇性培養基進行篩選。2周后將生長出的陽性克隆利用有限稀釋法單克隆化。
4. 陽性克隆鑒定與篩選
以間接法用抗原和酶標羊抗人IgGFc片段抗體檢測嵌合抗體的特異性及重組性。以適量抗原包被酶標板,加細胞培養上清反應后,再加羊抗人IgG Fc片段-HRP酶標抗體(經鼠Ig吸附過)孵育,顯色后測A490吸光值。
5. 抗體腹水生產
腹腔種植轉染瘤細胞,5~7天后抽取腹水。一只種植雜交瘤細胞的小鼠有時可產生多達10ml的腹水。王碩等(2003)報道稱從腹水中獲得的嵌合抗體產量可達1~2mg/ml。
三.嵌合抗體的應用
嵌合抗體目前主要用于藥物治療方面,與鼠抗相比,嵌合抗體既保留了鼠源可變的高親和性,又具有人Fc段的多種免疫殺傷功能,從而大大降低了人抗鼠抗體反應的發生幾率,改善了臨床治療效果,與其它小分子基因工程抗體相比,嵌合抗體作為完成的抗體分子,在體內半壽期更長,并具有人Fc段的多種免疫殺傷功能。