掌握关键技术点,轻松获得高效价单克隆抗体
鼠单克隆抗体作为生物医药研究与诊断试剂开发的核心工具,其制备效率与质量直接影响实验进度与成果。本文将深入解析鼠单抗杂交瘤制备全流程,并重点分享提高效价的关键策略与技术优化方案。
一、传统杂交瘤技术制备流程
鼠单抗制备基于 Köhler 和 Milstein 于 1975 年创立的杂交瘤技术,核心是将免疫小鼠的脾细胞(B 细胞)与骨髓瘤细胞融合,形成既能无限增殖又能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞。主要流程如下:
1. 免疫动物
动物选择:6-8 周龄雌性 Balb/c 小鼠(免疫应答稳定且与常用骨髓瘤细胞同源)
抗原准备:蛋白抗原推荐剂量 40-50μg/次,与佐剂充分乳化(乳化成功标准:滴入水面不迅速扩散)
免疫程序(以蛋白抗原为例):
初次免疫:弗氏完全佐剂 + 抗原,皮下多点注射
二次加强(第 14 天):弗氏不完全佐剂 + 抗原,皮下注射
三次加强(第 28 天):弗氏不完全佐剂 + 抗原,腹腔注射
四次加强(第 42 天):无佐剂抗原,静脉注射
效价检测:采用间接 ELISA 法检测血清抗体效价,通常免疫后 10-14 天达到峰值
2. 细胞融合
脾细胞制备:冲击免疫 3 天后摘取脾脏,研磨过滤制备单细胞悬液
骨髓瘤细胞准备:选择处于对数生长期的 SP2/0 或 NS-1 细胞(需提前验证 HGPRT 酶缺陷)
融合方法:
PEG 融合:传统方法,混合脾细胞与骨髓瘤细胞(比例 1:3),加入 50% PEG1450 作为融合剂
电融合:现代高效方法,通过电场作用提高融合效率(比 PEG 法高 1.5-3 倍)
3. 选择性培养与筛选
HAT 培养基筛选:
氨基蝶呤(A)阻断 DNA 主要合成途径
未融合骨髓瘤细胞(缺乏 HGPRT 酶)死亡
未融合脾细胞(无法体外长期增殖)自然死亡
杂交瘤细胞通过补救途径(利用 H 和 T)存活增殖
阳性克隆筛选:采用 ELISA、流式细胞术或免疫荧光法检测上清液特异性抗体
克隆化:有限稀释法(主流)或流式分选单细胞,确保单克隆性
4. 单克隆抗体生产
体内诱生法:预处理小鼠腹腔注射降植烷,接种杂交瘤细胞 1-2 周后抽取腹水(抗体浓度高)
体外培养法:生物反应器悬浮培养(适合无动物成分需求),新型微载体/中空纤维技术显著提高产量
二、提高效价与效率的核心策略
1. 免疫方案优化
佐剂升级:采用新型强效佐剂(如 PAP-1 纳米佐剂),提高血清效价 50-100 倍,使血清稀释 12.8 万倍时 OD 值仍 >2.0
免疫途径优化:淋巴结内免疫可显著增加抗原特异性 B 细胞比例
冲击免疫:融合前 3 天进行无佐剂抗原静脉注射,激活生发中心 B 细胞
2. B 细胞富集技术
传统融合效率低(仅 0.2-5% 杂交瘤分泌目标抗体),主要因脾脏中:
40-60% 为 IgM⁺ 幼稚 B 细胞
40-60% 为非 B 细胞(T 细胞、髓系细胞等)
富集策略:
负向分选:联合抗 IgM 磁珠 + Pan-B 磁珠试剂盒(含抗 CD3/CD4/CD8/CD11b 等),去除 IgM⁺ 细胞与非 B 细胞,富集 IgG⁺ 记忆 B 细胞
效果:特异性杂交瘤比例提高 2-17 倍,阳性克隆占比从 <5% 提升至 30-50%
3. 融合技术创新
电融合优化:
预刺激:CpG 寡核苷酸刺激 16 小时,使 B 细胞直径从 7μm 增大至 12μm,匹配骨髓瘤细胞大小,提高电融合效率 2.5 倍
参数调整:根据细胞大小优化电压(B 细胞小需更高电压)
微平行杂交瘤(MPH)技术:阵列化单细胞配对融合,提高通量与成功率
4. 高通量筛选方案
流式分选技术:抗原荧光标记后,通过流式细胞仪直接分选阳性杂交瘤至 384 孔板,避免繁琐亚克隆
优势:
筛选通量提高 2-3 个数量级
时间缩短 50%
单次融合可获得 100-500 株强阳性抗体
三、关键实验技巧与避坑指南
抗原乳化验证:取一滴乳化抗原滴于水面,不扩散即合格,过度乳化反而不利于抗原释放
融合细胞活性保障:
全程操作在 37℃ 环境下快速完成
使用预温培养基稀释 PEG(避免温度休克)
克隆化时机:初次筛选阳性后立即进行,避免优势克隆过度竞争
支原体污染防控:定期检测,融合前对骨髓瘤细胞进行支原体清除处理
四、总结
现代鼠单抗制备已从传统经验操作转向精准高效的技术体系,核心策略包括:
1 通过新型佐剂与冲击免疫提高抗体多样性
2 采用B细胞富集结合电融合提升有效杂交瘤比例
3 利用流式分选技术实现高通量筛选
这些技术不仅提高效价,更为治疗性抗体的人源化改造奠定基础,推动抗体药物研发进入新阶段。
技术参考:文中优化方案部分源自专利 WO2014093786 及 StemCell Technologies 的 RoboSep 系统验证数据。