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淋巴细胞杂交瘤

最近更新:2023-03-31

lymphocyte hybridoma简称杂交瘤。由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞两者融合而成的一种既能在 体内外大量增殖,又能产生大量McAb的杂种细胞。其中的B淋巴细胞最初 取自小白鼠的脾脏,它虽可被外来抗原例如SRBC(绵羊红细胞)所激活并产 生相应的特异抗体,却无法在体外繁殖和传代;相反,其中的骨髓瘤细胞则是 一种癌变的浆细胞,又称多发性骨髓瘤,它可自发或诱发形成。最常用于骨 髓瘤细胞的诱发因子是矿物油或塑料片等,例如,以降植烷(4-甲基-15 烷)注入小白鼠腹腔,约经4个月即可出现瘤,且诱瘤率高达50%~60%。这 种骨髓瘤的单克隆不仅具有快速增殖能力,而且能产生大量匀质、单克隆性 质的任何免疫球蛋白,只是绝大部分都不能与抗原进行特异结合。若把上述 两种性质的细胞作亲本,使其融合成一个新的即淋巴细胞杂交瘤细胞,则既 可兼两亲本的优点于一身,又可消除各自原有缺点,获得了既能产生单一抗 体又能进行长期增殖,兼有这两种可贵特性的杂种细胞。

淋巴细胞杂交瘤的制备方法见图。

1.选择亲本细胞株:第一种亲本细胞——骨髓瘤细胞必须事前选用 HGPRT酶(次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶)缺陷型细胞或TK酶(胸苷 激酶)缺陷型细胞。因前者不能利用外源性次黄嘌呤来合成自身核酸中所需 要的嘌呤,而内源性嘌呤和嘧啶的合成又被Apr(氨基蝶呤)所阻断,故在HAT 培养基(次黄嘌呤-氨基蝶呤-胸苷培养基)上就会死亡;而后者则可阻断 dTMP的合成,故也可使亲本骨髓瘤细胞因不能在HAT培养基上合成核酸而 死亡。第二种亲本细胞——B淋巴细胞是用SRBC先免疫小白鼠,待其在脾 脏内形成激活的B淋巴细胞后,再取出脾脏,制成B细胞悬液。

淋巴细胞杂交瘤的制备方法和McAb的生产

HGPRT=hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase,次 黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶;Ig=免疫球蛋白; PEG=polyethylene glycol,聚乙二醇;HAT=hypoxanthineaminopterine-thymidine medium,次黄嘌呤-氨基蝶呤-胸 苷培养基,McAb=monoclonal antibody,单克隆抗体

2.混合双亲细胞:将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞以2:1至10:1的比例 混合。

3.促进细胞融合:早期的融合剂为仙台病毒,近年来多用PEG(相对分子 质量在1 000~4 000)。

4.淘汰未融合的亲本:把经促融处理的细胞分装在塑料板的微孔内,在 HAT选择性培养液中培养2周左右,结果未经融合的亲本细胞因不能合成核 酸而死亡。存活的杂交后融合子经产物鉴定,选出优良的McAb产生株。

5.杂交瘤的扩大培养:优良淋巴细胞杂交瘤细胞株可注射到动物体内 增殖,也可在组织培养瓶或新型的细胞培养罐进行扩大培养。在McAb大规 模的生产方法中,有的用体内-体外混合法,将体外的杂交瘤培养室与小牛 的胸导管相连,不断供氧并使之循环可达到每头每天产5g;有的用体外法, 即利用新型装有搅拌器或气泡搅拌装置的1 000 L细胞培养罐或中空纤维超 滤系统(在纤维管内通血清,在管外培养杂交瘤细胞)等大量培养装置。

利用淋巴细胞杂交瘤产生单克隆抗体的技术创建于1975年,这是生命 科学和基础医学研究领域中一次具有重大革命意义的创举。为此,主持该项 研究的英国学者G.Kohler和C.Milstein与另一位杰出的免疫学家N.K.Jerne 一起,荣获了1984年的诺贝尔生理学或医学奖。

建立淋巴细胞杂交瘤技术是生产McAb的前提。这一技术的建立,其意 义可与1880年代初的科赫学派建立细菌纯种分离和纯培养技术相比拟。杂 交瘤技术是建立在克隆选择学说这一重大基本理论基础上,并集细胞融合方 法、骨髓瘤细胞株的制备、微生物营养缺陷型的获得和选择性培养基原理在 动物细胞培养中的应用等多种实验技术于一体的一项高技术。