生物制药论文

生物制药技术课程论文1生物制药技术课程论文题目：单克隆抗体技术的发展及应用班级：生科院094班姓名：张亚学号：09243321等级：生物制药技术课程论文2单克隆抗体技术的发展及应用【摘要】：本综述包括以下内容：简要叙述了单克隆抗体的概念及原理；系统地阐述单克隆抗体技术的优点和单克隆抗体的提纯；详细介绍单克隆抗体技术在疾病治疗和食品卫生检验中的应用。【关键词】：生物制药技术单克隆抗体技术疾病治疗食品安全应用生物制药技术是21世纪极具潜力的高科技技术以及新兴产业。它的飞速发展为制药行业以及人们的健康保障带来了巨大的改变和影响。生物制药技术的发展可以帮助人类解决很多目前无法医治的疾病的治疗问题，它可消除营养不良，延长人类寿命，提高生命质量。生物制药技术运用了多种先进的技术，包括基因工程制药，动物细胞工程制药，植物细胞工程制药，发酵工程制药，酶工程制药等。在此，就动物细胞工程制药当中的单克隆抗体技术，谈谈其发展以及应用。(一)单克隆抗体技术的概念单克隆抗体技术，一种免疫学技术,将产生抗体的单个B淋巴细胞同肿瘤细胞杂交，获得既能产生抗体，又能无限增殖的杂种细胞，并以此生产抗体。抗体主要由B淋巴细胞合成。每个B淋巴细胞有合成一种抗体的遗传基因。动物脾脏有上百万种不同的B淋巴细胞系，含遗传基因不同的B淋巴细胞合成不同的抗体。当机体受抗原刺激时，抗原分子上的许多决定簇分别激活各个具有不同基因的B细胞。被激活的B细胞分裂增殖形成该细胞的子孙，即克隆由许多个被激活B细胞的分裂增殖形成多克隆，并合成多种抗体。如果能选出一个制造一种专一抗体的细胞进行培养，就可得到由单细胞经分裂增殖而形成细胞群，即单克隆。单克隆细胞将合成一种决定簇的抗体，称为单克隆抗体。(二)单克隆抗体技术的基本原理要制备单克隆抗体需先获得能合成专一性抗体的单克隆B淋巴细胞，但这种B淋巴细胞不能在体外生长。而实验发现骨髓瘤细胞可在体外生长繁殖，应用细胞杂交技术使骨髓瘤细胞与免疫的淋巴细胞二者合二为一，得到杂种的骨髓瘤细胞。这种杂种细胞继承两种亲代细胞的特性，它既具有B淋巴细胞合成专一抗体的特性，也有骨髓瘤细胞能在体外培生物制药技术课程论文3养增殖永存的特性，用这种来源于单个融合细胞培养增殖的细胞群，可制备抗一种抗原决定簇的特异单克隆抗体。(三)单克隆抗体的提纯一般常用金黄色葡萄球菌蛋白A－琼脂糖4B亲和层析法。单克隆抗体的保存由腹水中获得的抗体,经离心去除细胞成分，再经冷冻超速离心,取上清液加0.1％NaN3，少量分装，冷冻于-70℃可保存几年。但应避免反复冻融,否则抗体失活，特别是IgM抗体。提纯的单克隆抗体,冷冻干燥保存于2～8℃，取出时溶解后，保存于2～8℃，至少一个月内可保持稳定。腹水抗体也可冷冻干燥低温(4℃)保存两年，融化后放置4℃下保存一个月。短期使用的腹水抗体，4℃3～4个月仍保持稳定,培养上清加0.1％NaN3，贮于-20℃，两年不失活性。（四）单克隆抗体的应用目前利用单抗对疾病进行治疗已取得了很大的成果,主要是将单抗同药物耦联,再与病原体或肿瘤的特异抗原结合后发挥作用[1]。1.单克隆抗体在肿瘤治疗中的应用目前，应用单抗隆抗体技术治疗肿瘤主要是通过两大途径。（1）非结合型单抗隆抗体治疗肿瘤肿瘤抗体（非结合型单抗）与肿瘤抗原结合，直接抑制肿瘤细胞的生长繁殖或杀死肿瘤细胞。单独用单抗的主要优点是它们的毒副作用小、相关产物安全。其抗肿瘤作用主要通过：①与相应抗原结合引起ADCC效应，使肿瘤细胞死亡；②促发细胞内信号系统的改变，促进细胞凋亡；③抑制肿瘤细胞增殖，促进其分化；④对病毒、毒素等的中和作用。目前有一定效果的非结合型单抗有包括抗CD的抗体如CD20、D22、表皮生长因子受体(EGFR)、C－1苷脂GD3等抗原的单抗[2]。（2）结合型单克隆抗体治疗肿瘤目前国际上与肿瘤治疗相关的抗体研究主要集中在将抗体与耦联物作用后直接杀伤肿瘤细胞，利用抗体促进肿瘤细胞凋亡和抑制肿瘤血管生成等方面[3]。抗体与耦联物相结合即为结合型单克隆抗体，目前耦联物主要是化学药物、酶、放射性核素、毒素和生物诱导剂等。单抗与抗肿瘤药物通过药物分子上特殊的功能基团如羟基、巯基、氨基等相偶尔，抗肿瘤药物主要通过抑制细胞DNA或蛋白质合成、干扰破坏细胞核酸或蛋白质功能、抑制细胞有丝分裂等方式来杀伤肿瘤细胞,而单抗的特异性客观上造成了这些药物对增殖旺盛细胞的“选择性杀伤”,极大地限制了这类药物的进一步应用和发展，从而达到增效生物制药技术课程论文4减毒的作用。而抗体与酶的结合物利用抗体与肿瘤细胞表面抗原的特异性结合，将前体药物的专一性活化酶与单抗耦联，导向输入到靶细胞部分，再注入前体药物，使其在酶的作用下转化为活性药物，进而杀伤肿瘤细胞。目前研究较多的肿瘤放射免疫治疗是将单抗与放射性核素耦联而成，将放射性核素导向肿瘤组织，通过内照射杀伤肿瘤细胞，然而这种放射性的治疗主要用于实体瘤或全身多部位转移的肿瘤。目前结合型单抗的研究国内外正处于发展与完善阶段，抗肿瘤结合型单抗也时有报道，发展前景较好。2.单克隆抗体在治疗阿尔茨海默病中的应用阿尔茨海默病(AD)[4]是一种严重危害人类健康的退行性脑病,亦称早老性痴呆。可引起脑功能逐渐衰退,其典型的症状记忆力、抽象思维、定向力等障碍及人格改变,同时伴有智力衰退,社会活动能力减退。这主要是由于控制记忆力、语言和其他较高级功能的脑中枢部位的神经细胞大量死亡所致。其典型的病理标志为患者脑内出现大量的老年斑(SP)。β－淀粉样多肽（Aβ）是老年斑的核心成分,能形成淀粉样沉着，在AD的发生、发展过程中起了关键性作用。Aβ的聚集物对神经细胞有着明显的直接或间接毒性作用,导致神经突触的减少和神经元的坏死[5]。赵正卿[6]的研究表明,运用单克隆抗体技术通过主动或被动免疫在体内产生一系列单克隆抗体,从而与体内致病抗原结合,有效清除脑内沉积的Aβ,阻断Aβ的神经毒作用，达到治疗的目的，值得近一步进入临床研究。3.单克隆抗体在食品中的应用(1)单克隆抗体在乳品工业中的应用单克隆抗体在乳品工业中主要用于牛奶成分分析；形成牛奶正常和非正常风味的微生物与酶的鉴定；牛奶中的病原微生物和毒素的检测；加工工艺对牛奶蛋白结构的影响以及牛奶中掺杂羊奶的识别。在牛奶中掺杂羊奶会严重影响乳酪的加工，因为牛奶凝块的组成将影响产品的感官品质和加工特性。根据不同动物的免疫反应不同，一种以抗牛奶酪蛋白的专一性抗体进行的免疫斑点技术被建立。而且由于酪蛋白的耐热性，这种方法对巴氏杀菌前后的牛奶或乳酪都能进行分析[7]。(2)单克隆抗体在肉品卫生中的应用肉品卫生检验是免疫学技术应用的一个重要方面。沙门氏菌是肉品污染中一种典型的病原微生物。目前出现的许多快速检测方法是利用酶免疫（EIA）方法。包括直接EIA、夹心ELASA等。最新的检测方法是采用特殊材料制成固相载体，聚酯布（Potyestercloth）结合单抗放置在层析柱的底部富集鼠伤寒沙门氏菌，然后直接做斑点印迹试验；还有用单抗结合到磁性粒子（直径28nm）上，用来检测卵黄中的肠炎沙门氏菌，英国biomerienx公司最新推出了一种全自动ELISA沙门氏检测系统，其原理是将捕捉抗体包被到凹形金属片的内面上，吸附被检样中的沙门氏菌[8]。仅需把样品加到测定试剂孔中，其余全部为自生物制药技术课程论文5动分析，仅45分钟，比传统的方法省时、方便。（3）单克隆抗体技术在酿酒工业中的应用单克隆抗体可用于检出酿酒过程中的各种污染物，用于对酿酒过程的检测。免疫学检测的步骤简单,易于自动化,其最大缺点是单克隆抗体的制备成本高，不过单克隆抗体的制备正成为研究的热点。另外，浑浊敏感蛋白是引起啤酒稳定性下降的主要因素之一,可以引起啤酒浑浊,主要由蛋白质与多酚发生聚合反应而产生，它在整个啤酒酿造过程中保持着抗原性，能被抗体认别。利用ELISA技术检测啤酒生产中的浑浊敏感蛋白[9]，以便控制工艺条件,提高啤酒的品质。贾娟[10]等人在酶联免疫吸附实验(ELISA)技术基础上,利用单克隆抗体技术鉴定区分泡沫活性蛋白和浑浊敏感蛋白,研究取得较好的效果。（4）单克隆抗体在食品储藏中的应用食品在储藏过程中会受到霉菌等微生物的污染，其结果不仅导致感官品质和营养价值的降低，更重要的是某些霉菌能产生毒素。对霉菌的检测一般采用培养、电导测量、测定耐热物质如几丁质以及显微观察等，均繁琐而费时，现在已从青霉、毛霉等霉菌中提取耐热性抗原制成抗体。用ELISA方法可检出加热和未加热的食品中的霉菌[11]。黄曲霉素致癌、致突变物。对这种真菌毒素的免疫学分析方法有放射免疫分析（RIA）和酶联免疫吸附分析等。新一代ELISA引入一系列放大机制，使ELISA敏感性大为提高，如底物循环放大机制，使碱性磷酸酶不直接催化有色物质生成，而是使NADP脱磷酸生成NAD，NAD进入由醇脱氢酶和黄素酶催化的氧化还原循环，导致有色物质的生成，这种放大机制使碱性磷酸酶的信号比标准ELISA放大了250倍。一种专一的竞争ELISA微量试验碟已被用于检出黄曲霉素B1、B2之间的交叉反应，抗黄曲霉素B2的单克隆抗体被用于间接竞争ELISA，灵敏度为50pg。(五)单克隆抗体的优点：单克隆抗体技术是生物技术的重要内容之一。它不仅可与基因工程媲美，而且已与基因工程配合应用，将更加发挥其重大作用。这是由它们的下列优点所决定的：（1）用任何抗原、半抗原，包括各种细菌、激素、酶素、病原体、氨基酸序列、核酸，还有其他异体蛋白或糖蛋白等抗原物质，都可以用杂交瘤技术获得相应的单克隆抗体。因而人们可以在体外或动物体内按自己的需要，生产不同类型的单抗。现在，已经可以制出多种病毒、细菌、枝原体、霉菌、寄生虫表面抗原，癌胚抗原，血型红细胞抗原，移植抗原，肿瘤相关抗原，多种血清成份，678，978，基因片段等等单克隆抗体。已应用单克隆抗体制成免疫荧光技术，酶免疫吸附实验以及放射免疫测定等高度敏感性快速诊断需要的标记抗体。生物制药技术课程论文6（2）和惯用的常规免疫血清（又称多克隆抗体）相比，单抗的特异性高，效价高，纯度高，质地均一，易于标准化，而且生产方便，易于精制浓缩。应用单抗可以提高诊断检测法的敏感性和特异性。同时，它又是基础研究，制备疫苗，提纯抗原，生产生物制剂的重要手段。（3）来源充裕可长期使用。高效价的杂交瘤株，一旦选育成功，鉴定合格，置液氮内保存，如不发生变异，染色体不丢失，就可长久源源不断地大批量生产特异性高，化学纯的单抗。（4）杂交瘤技术近年来发展迅速，除B淋巴细胞杂交瘤外，还建立T淋巴细胞杂交瘤和TB细胞杂交瘤。除用骨髓瘤细胞进行杂交，还有用淋巴瘤、胸腺瘤、胚胎瘤、血瘤细胞或Hela细胞进行融合；除小鼠———小鼠B细胞杂交瘤外，近来又发展有大鼠、兔、豚鼠、牛，还有用人的种属内或与小鼠的杂交瘤。从发展看，在不同动物品种和兽医领域内，开发利用的前途是十分广阔诱人的。总之，综合多学科的努力，通过单克隆抗体等新技术的创立可以大大拓宽发明新药的空间，增加发明新药的机遇与速度，因为这些手段可以寻找快速鉴定药物作用，促进生物制药技术的发展，更有效的发展更多新的先导无化学实体，从而为发明新药提供更加广阔的前景。【参考文献】：[1]胡春艳,刘全忠.单克隆抗体制备技术及应用的研究进展.安徽预防医学杂志.2008,14（3）：116-118.[2]张涛,高静,王强,顾丽.单克隆抗体治疗肿瘤研究进展.包头医学院学报.2005,4（21）：428－431.[3]杨海东,罗傲雪,范益军,秦之香.单克隆抗体在治疗肿瘤中的研究进展.时珍国医国药.2007，18（11）[4]SelkoeDJ.Alzheimer’discase:Acentralforamyloid.NeurpatbolExpNeurol,1994,52:438-447.[5]YanSD,ChenX,FuJetal.RAGEandamyyloid-Bpeptideneurotoxicityinlzheimer’sdisease.Nature,1996,382:685～691.[6]赵正卿.单克隆抗体技术在阿