實驗方法原理 1975年,Kohler和Milstein發現將小鼠骨髓瘤細胞和綿羊紅細胞免疫的小鼠脾細胞進行融合,形成的雜交細胞既可產生抗體,又可無限增殖,從而創立了單克隆抗體雜交瘤技術。這一技術上的突破不僅為醫學與生物學基礎研究開創了新紀元,也為臨床疾病的診、防、治提供了新的工具。
制備單克隆抗體包括動物免疫、細胞融合、選擇雜交瘤、檢測抗體、雜交瘤細胞的克隆化、凍存以及單克隆抗體的大量生產,要經過幾個月的一系列實驗步驟。
實驗材料 小鼠骨髓瘤細胞
試劑、試劑盒 NCS
儀器、耗材 CO2孵箱培養板
實驗步驟
一、細胞融合前準備
1. 免疫方案
選擇合適的免疫方案對于細胞融合雜交的成功,獲得高質量的McAb至關重要。一般要在融合前兩個月左右確立免疫方案開始初次免疫,免疫方案應根據抗原的特性不同而定。
(1)顆粒性抗原免疫性較強,不加佐劑就可獲得很好的免疫效果。下面以細胞性抗原為例的免疫方案
初次免疫 1×107/0.5 ml ip (腹腔內注射)
↓ 2~3周后
第二次免疫 1×107/0.5 ml ip
↓ 3周后
加強免疫(融合前三天)1×107/0.5 ml ip或iv(靜脈內注射)
↓
取脾融合
(2)可溶性抗原免疫原性弱,一般要加佐劑,常用佐劑:福氏完全佐劑,福氏不完全佐劑。要求抗原和佐劑等體積混合在一起,研磨成油包水的乳糜狀,放一滴在水面上不易馬上擴散呈小滴狀表明已達到油包水的狀態。商品化福氏完全佐劑在使用前須振搖,使沉淀的分枝桿菌充分混勻。
初次免疫 Ag 1~50 μg 加福氏完全佐劑皮下多點注射(一般0.8~1 ml 0.2 ml/點)
↓3周后
第二次免疫 劑量同上,加福氏不完全佐劑皮下或ip(ip劑量不宜超過0.5 ml)
↓3周后
第三次免疫 劑量同上,不加佐劑,ip(5~7天后采血測其效價,檢測免疫效果)
↓2~3周后
加強免疫,劑量50~500 μg為宜,ip或iv
↓3天后
取脾融合
目前,用于可溶性抗原(特別是一些弱抗原)的免疫方案也不斷有所更新,如
①將可溶性抗原顆粒化或固相化,一方面增強了抗原的免疫原性,另一方面可降低抗原的使用量。
②改變抗原注入的途徑,基礎免疫可直接采用脾內注射。
③使用細胞因子作為佐劑,提高機體的免疫應答水平,促進免疫細胞對抗原反應性。
2. 飼養細胞
在制備單克隆抗體過程中,許多環節需要加飼養細胞,如:在雜交瘤細胞篩選、克隆化和擴大培養過程中,加入飼養細胞是十分必要的。常用的飼養細胞有:小鼠腹腔巨噬細胞(較為常用)、小鼠脾臟細胞或小鼠胸腺細胞,也有人用小鼠成纖維細胞系3T3經放射線照射后作為飼養細胞,使用比較方便,照射后可放入液氮罐長期保存,隨用隨復蘇。
小鼠腹腔巨噬細胞的制備
小鼠采用與免疫小鼠相同的品系,常用BaLb/c小鼠6~10 周齡
↓
拉頸處死,浸泡于75 %酒精,消毒3~5 分鐘
↓
用無菌剪刀剪開皮膚,暴露腹膜
↓
用無菌注射器注入6~8 ml培養液
↓
反復沖洗,吸出沖洗液
↓
放入10 ml離心管,1200 轉/分離心5~6 分鐘
↓
用20 %小牛血清(NCS)或胎牛血清(FCS)的培養液混懸,調整細胞數1×105 /ml
↓
加入96孔板,100 μl/孔
↓
放入37 ℃,CO2孵箱培養
一般飼養細胞在融合前一天制備,一只小鼠可獲得5~8×106 腹腔巨噬細胞,若用小鼠胸腺細胞作為飼養細胞時,細胞濃度為5×106 /ml,小鼠脾細胞為1×106 /ml,小鼠的成纖維細胞(3T3)1×105 /ml,均為100 μl/孔。
3. 骨髓瘤細胞
骨髓瘤細胞系應和免疫動物屬于同一品系,這樣雜交融合率高,也便于接種雜交瘤細胞在同一品系小鼠腹腔內產生大量McAb。
常用骨髓瘤細胞系有:NS1、SP2/0、X63 Ag8.653等。
骨髓瘤細胞的培養適合于一般的培養液,如RPMI1640,DMEM培養基。小牛血清的濃度一般在10~20 %,細胞的最大密度不得超106 /ml,一般擴大培養以1∶10稀釋傳代,每3~5 天傳代一次。細胞的倍增時間為16~20 小時,上述三株骨髓瘤細胞系均為懸浮或輕微貼壁生長,只用彎頭滴管輕輕吹打即可懸起細胞。
一般在準備融合前的兩周就應開始復蘇骨髓瘤細胞,為確保該細胞對HAT的敏感性,每3~6月應用8~AG(8氮雜鳥嘌呤)篩選一次,以防止細胞的突變。
保證骨髓瘤細胞處于對數生長期,良好的形態,活細胞計數高于95 %,也是決定細胞融合的關鍵。
4. 免疫脾細胞
免疫脾細胞指的是處于免疫狀態脾臟中B淋巴母細胞和漿母細胞。一般取最后一次加強免疫3天以后的脾臟,制備成細胞懸液,由于此時B淋巴母細胞比例較大,融合的成功率較高。
脾細胞懸液的制備
在無菌條件下取出脾臟,用不完全的培養液洗一次,置平皿中不銹鋼篩網上,用注射器針芯研磨成細胞懸液后計數。一般免疫后脾臟體積約是正常鼠脾臟體積的2倍,細胞數為2×108左右。
二、細胞融合,選擇雜交瘤
1. 細胞融合流程
(1)取對數生長的骨髓瘤細胞SP2/0,1000 rpm離心5 分鐘,棄上清,用不完全培養液混懸細胞后計數,取所需的細胞數,用不完全培養液洗滌2 次。
(2)同時制備免疫脾細胞懸液,用不完全培養液洗滌2 次。
(3)將骨髓瘤細胞與脾細胞按1∶10或1∶5的比例混合在一起,在50 ml塑料離心管內不完全培養液洗1 次,1200 rpm,8分鐘。
(4)棄上清,用滴管吸凈殘留液體,以免影響PEG的濃度。
(5)輕輕彈擊離心管底,使細胞沉淀略加松動。
(6)在室溫下融合
①30 秒內加入預熱的1 ml45 %PEG(Merek,分子量4000)含5 %DMSO,邊加邊攪拌。
②作用90 秒鐘,若冬天室溫較低時可延長至120 秒鐘。
③加預熱的不完全培養液,終止PEG作用,每隔2 分鐘分別加入1 ml,2 ml,3 ml,4 ml,5 ml和10 ml。
(7)離心,800 rpm,6 分鐘。
(8)棄上清,先用6 ml左右20 %小牛血清RPMI1640輕輕混懸,切記不能用力吹打,以免使融合在一起的細胞散開。
(9)根據所用96孔培養板的數量,補加完全培養液,10 ml一塊96孔板。
(10)將融合后細胞懸液加入含有飼養細胞的96孔板,100 μl/孔,37 ℃、5 %CO2孵箱培養。
一般一塊96孔板含有1×107脾細胞。