2.2.2動物細胞融合與單克隆抗體課件2021-2022學年高二下學期生物人教版選擇性必修3

2.2.2動物細胞融合技術(shù)與單克隆抗體本節(jié)聚焦：什么是動物細胞融合技術(shù)？單克隆抗體是如何制備的？在臨床上有哪些應(yīng)用？

靶向藥物是指被賦予了靶向（Targeting）能力的藥物或其制劑。其目的是使藥物或其載體能瞄準特定的病變部位，并在目標部位蓄積或釋放有效成分。靶向制劑可以使藥物在目標局部形成相對較高的濃度，從而在提高藥效的同時抑制毒副作用，減少對正常組織、細胞的傷害。

制備靶向藥物的其中一種思路是將抗體等適配體能夠與靶標分子特異性結(jié)合的探針分子通過化學或物理方法偶聯(lián)到藥物或其載體表面，從而賦予藥物或其載體主動與靶標結(jié)合的能力抗體的本質(zhì)、產(chǎn)生及傳統(tǒng)抗體3思考：1.抗體的本質(zhì)是什么？如何產(chǎn)生的？2.用傳統(tǒng)的方法如何獲取抗體？3.此方法能否快速、大量獲取我們想要的某種抗體？為什么？

快速、大量制備抗體的方法4若要得到大量的單一抗體，我們該如何去做？資料：人們發(fā)現(xiàn)，在動物發(fā)生免疫反應(yīng)的過程中，體內(nèi)的漿細胞可以產(chǎn)生多達百萬種以上的特異性抗體，但是每個漿細胞只分泌一種化學性質(zhì)單一、特異性強的抗體。要想獲得大量的單一抗體，必須用克隆單個B淋巴細胞形成細胞群。

單克隆抗體存在什么問題？你有什么解決方案？漿細胞不能增殖基因工程與癌細胞融合要獲得既能無限增殖又能產(chǎn)生抗體的細胞。一個極富創(chuàng)造力的方案：1975年，英國科學家米爾斯坦和德國科學家科勒設(shè)計實驗獲得了單克隆抗體。1984年獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。一個B淋巴細胞B淋巴細胞群

單克隆抗體產(chǎn)生克隆化培養(yǎng)單克隆抗體快速、大量制備抗體的方法

（產(chǎn)量高、純度高、特異性強）要實現(xiàn)這一方案，需要解決哪些困難？細胞融合、篩選、大規(guī)模培養(yǎng)動物細胞融合技術(shù)6自主探究：

（參考教材P48）1.什么是動物細胞融合技術(shù)（概念）？原理是什么？2.所形成的雜種細胞有什么特點？3.誘導動物細胞融合的方法有哪些？4.

動物細胞融合技術(shù)的意義和應(yīng)用有哪些？

動物細胞融合技術(shù)1.原理？細胞膜的流動性2.誘導的手段？滅活病毒、PEG、電融合等3.融合后細胞的類型？AA、AB、BB一

成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物新品種培育等的重要手段。為單克隆抗體的制備開辟了新途徑。4.應(yīng)用：植物體細胞雜交動物細胞融合原理細胞融合前的處理方法誘導細胞融合的方法細胞融合成功的標志主要用途意義細胞膜具有一定的流動性、植物細胞的全能性細胞膜具有一定的流動性用果膠酶和纖維素酶去除細胞壁用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細胞分散成單個細胞電融合法、離心法；聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法PEG融合法、電融合法、滅活病毒誘導法再生出細胞壁細胞核的融合獲得完整的雜種植株主要用于制造單克隆抗體打破生殖隔離，實現(xiàn)遠緣雜交育種，培育植物新品種突破了有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能與植物體細胞雜交的比較動物細胞融合技術(shù)一

閱讀P48-49圖2-16，思考以下問題：①為什么給小鼠注射特定的抗原蛋白？②會有幾種細胞融合方式（只考慮兩個細胞融合）？③雜交瘤細胞是如何篩選出來的？④是否所有的雜交瘤細胞都能產(chǎn)生專一性抗體？⑤有幾次篩選過程？目的是什么？⑥如何大規(guī)模進行培養(yǎng)得到大量的單克隆抗體？單克隆抗體及其應(yīng)用二

單克隆抗體的制備過程單克隆抗體及其應(yīng)用注射特定蛋白免疫小鼠培養(yǎng)小鼠骨髓瘤細胞B淋巴細胞骨髓瘤細胞多種細胞多種雜交瘤細胞能分泌所需抗體的雜交瘤細胞選擇培養(yǎng)基篩選克隆化培養(yǎng)專一抗體檢測注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖體外培養(yǎng)單克隆抗體融合二

用特定的抗原免疫，從小鼠的脾中得到能產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細胞。用特定的選擇培養(yǎng)基進行篩選∶在該培養(yǎng)基上，未融合的親本細胞和融合的具有同種核的細胞都會死亡，只有融合的雜交瘤細胞才能生長。單克隆抗體的制備過程單克隆抗體及其應(yīng)用二

對選擇培養(yǎng)的雜交瘤細胞進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選，就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細胞。將抗體檢測呈陽性的雜交瘤細胞在體外條件下大規(guī)模培養(yǎng)，或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖。從細胞培養(yǎng)液或小鼠腹水中獲取大量的單克隆抗體。單克隆抗體的制備過程單克隆抗體及其應(yīng)用二

單克隆抗體的制備過程——第一次篩選單克隆抗體及其應(yīng)用二

已知細胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。人淋巴細胞中有這兩種DNA的合成途徑，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤細胞中盡管沒有S途徑，但能不斷分裂增殖。如何篩選出雜交瘤細胞?培養(yǎng)基中添加氨基嘌呤AB1、AB2、AB3……專一抗體檢驗陽性：有限稀釋法、抗原-抗體雜交法單克隆抗體的制備過程——第二次篩選【原理】將雜交瘤細胞培養(yǎng)液稀釋后滴入多孔板，如果稀釋度足夠高，多孔板的一個孔里就可能只有1個雜交瘤細胞，培養(yǎng)之后(即克隆化培養(yǎng))，用標記的抗原檢測每個小孔上清液里是否含有我們需要的特異性的抗體（抗原抗體能結(jié)合即為陽性孔）。這樣經(jīng)過多次克隆化培養(yǎng)以及有限稀釋法的篩選，就能選出需要的那種雜交瘤細胞（AB3）。多孔細胞培養(yǎng)板抗體檢測板陽性孔單克隆抗體及其應(yīng)用二

【課堂小結(jié)】單克隆抗體篩選二雜交細胞雜交瘤細胞體外或體內(nèi)培養(yǎng)篩選一骨髓瘤細胞

誘導融合分泌特異抗體的雜交瘤細胞雜交瘤細胞群提取已免疫的B淋巴細胞動物細胞融合技術(shù)動物細胞培養(yǎng)技術(shù)單克隆抗體的制備既能大量繁殖又能產(chǎn)生專一抗體特異性強靈敏度高可大量制備注射抗原單克隆抗體的應(yīng)用資料1.用抗人絨毛膜促性腺激素單克隆抗體做成的"早早孕診斷試劑盒"，在妊娠第8天就可以作出診斷，這比原來的診斷方法提前了10d左右，可以避免孕婦在不知道妊娠的情況下因服用藥物而對胎兒造成不利影響。該方法檢測的準確率在90%以上。單克隆抗體能準確地識別抗原的細微差異，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并且可以大量制備。用于多種疾病的診斷和病原體鑒定。(1)作為診斷試劑——最廣泛應(yīng)用單克隆抗體及其應(yīng)用二

單克隆抗體的應(yīng)用資料2.使用高效的細胞毒素類藥物進行化療可以有效殺傷腫瘤細胞。但細胞毒素沒有特異性，在殺傷腫瘤細胞的同時還會對健康細胞造成傷害，這限制了它在臨床上的應(yīng)用?？贵w—藥物偶聯(lián)物（ADC）通過將細胞毒素與能特異性識別腫瘤抗原的單克隆抗體結(jié)合，實現(xiàn)了對腫瘤細胞的選擇性殺傷。ADC通常由抗體、接頭和藥物（如細胞毒素）三部分組成，它的作用機制如下圖所示。(2)用于治療疾病和運載藥物單克隆抗體及其應(yīng)用二

1.除了細胞毒素，還有哪些物質(zhì)理論上可以作為ADC偶聯(lián)的藥物？2.單克隆抗體診斷試劑盒和ADC在臨床應(yīng)用上各具有什么優(yōu)勢？①可以用放射性同位素標記單克隆抗體進行靶向放療；②一些作用于細胞信號轉(zhuǎn)導通路的藥物可以通過阻斷腫瘤細胞的信號通路來抑制其生長，理論上也可以將這些藥物與單克隆抗體結(jié)合進行治療。①檢測的特異性和靈敏度大大提高；有利于控制產(chǎn)品的質(zhì)量和標準化生產(chǎn)診斷試劑盒；②ADC能夠協(xié)同發(fā)揮抗體特異性識別的靶向作用和細胞毒素對腫瘤細胞的殺傷作用，因此它在臨床上具有靶點清楚、毒副作用小等優(yōu)點單克隆抗體的應(yīng)用單克隆抗體及其應(yīng)用二

課堂小結(jié)兩個過程動物細胞融合過程單克隆抗體制備過程三個“一”一個誘導細胞融合的新方法

－－滅活病毒一個新細胞－－雜交瘤細胞一個優(yōu)勢－－單克隆抗體特異性強、靈敏度高、可大量制備的優(yōu)勢

練習與應(yīng)用一、概念檢測1.下列有關(guān)動物細胞融合與植物體細胞雜交比較的敘述，錯誤的是（

）A.它們的原理都涉及細胞膜的流動性B.都可以用電融合法或PEG融合法誘導融合C.融合前都需用纖維素酶或果膠酶處理細胞D.前者主要是為了獲得細胞產(chǎn)品，后者主要是為了獲得雜種植株2.科學家以SARS病毒的核衣殼蛋白為抗原，制備出了單克隆抗體。下列相關(guān)敘述正確的是（

）A.利用該單克隆抗體可以診斷是否感染SARS病毒B.體外培養(yǎng)單個B淋巴細胞可以獲得針對SARS病毒的單克隆抗體C.將等量B淋巴細胞和骨髓瘤細胞混合，經(jīng)誘導后融合的細胞即為雜交瘤細胞D.將純化的核衣殼蛋白反復注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠血清中分離出的抗體為單克隆抗體CA

二