TA的每日心情 | 怒 2020-6-29 17:24 |
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发表于 2012-7-18 21:23:58
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总之,筛选过程是整个单抗制备中犹为重要的一步,一个优秀的筛选过程对于单抗制备来说非常重要,筛选过程不仅要可靠,还要快速,因为细胞不能在同一孔养太久,所以一般一天内完成筛选最好,同时筛选的手段要尽量接近实际应用实验。
单抗的大规模制备、纯化与鉴定
这个话题涉及的问题需要超出本话题的讨论范围了,先尽量不偏题吧。
在筛选到阳性的细胞株后,在进行扩大规模生产之前一定要反复确认此细胞株产生的抗体是否真正地能够达到应用标准,如果认为细胞上清中的抗体不纯容易对结果造成干扰,则可以进行一个稍大一点规模的培养或制备腹水进行纯化,然后再进行检测,这一部份就不多说了,直接参考Proteintech Group的BBS上Dr. Lan的帖子http://www.ptgcn.com/bbs/viewthr ... mp;extra=page%3D1??待确认细胞株无误并且保种充份后即可根据需要考虑进行大规模生产了。
大规模生产单抗的方法分为体内法和体外法,体内法最常见的就是制备腹水了,这个是很早以前就有的技术,现在市场上的大部份单抗都是通过这种方法生产的,就不多说了,这种方法产生腹水,有效抗体浓度基本在0.5-5mg/ml之间,大部份都集中在1-2mg/ml左右,一只小鼠可产4-10ml腹水。另一种体内法是将细胞注射到大型动物子宫内的方法。这个方法现在没听说有人用,只是有文献提到在上个世界80年代时,美国国际单克隆制备公司(这是个神马公司???)和Kansas State University的科学家建立的方法,即把细胞接种到大型动物(牛或羊)的子宫内,然后其子宫内产生含抗体的液体,和腹水的过程基本相仿,最后可以从动物子宫内一次性获得几升的液体,其中抗体浓度在5-20mg/ml,相当高了!不知道为什么后来这个方法就没人使用了,估计操作麻烦同时涉及动物福利问题。
另一种扩大规模生产的方法是在体外进行,最初的体外培养基本和养菌差不多,用到的技术也和细菌的培养大同小异,比如说有摇瓶培养,有发酵罐培养,有中空纤维柱培养……这些技术都比较成熟了,最终的选择其实仅仅和规模的需要有关了,一般认为,如果抗体的需要量在10mg以下,基本的方法就是直接用多个flask进行独立培养,也可以使用转瓶培养;如果抗体的需要量在10-100mg之间,则用转瓶培养比较合理;需要量在100mg-1g之间,可选用渗析管(例如greiner bio-one公司的MiniPerm)进行,另外武汉瀚湖细胞有限公司也有一种比较有特色的产品,其结构类似于转瓶,但是据说可以把细胞养到极大浓度的状态,甚至可以形成类似组织块的结构,所以理论产量肯定远远大于转瓶;在1g至10g范围内,可以用中空纤维柱进行;在10g-10Kg的范围内,可以考虑用不同规格的发酵罐培养。 目前尚未听说有更大的数量级需求的抗体。如果既想大规模生产抗体,又不想让发酵体积变得非常大,此时可以借助微囊或微珠了,其原理是将细胞与凝胶原液混合,再使凝胶固化,最后加入囊化剂使其形成囊状结构,细胞就在此囊状结构中生产,整个过程类似于近海区的水产品人工养殖过程,微囊里的液体与整个液体培养环境相通,但细胞被其包裹,在此微囊中,细胞往往可以形成极高的浓度。
不管用哪一种方法进行大规模培养杂交瘤细胞,最终得到的抗体总是和其它的杂蛋白混合在一起,因此纯化这一步总是必需的。在纯化之前,先提一下抗体亚型鉴定的问题。一般认为,杂交瘤产生的抗体可能为IgG,IgM,IgA中的一类,另外IgG又有同种亚型:IgG1,IgG2a,IgG2b,IgG3,以一些特殊品系的小鼠作为host动物作融合的,还可能有IgG2c这一亚型,关于亚型鉴定的意义以及各种亚型之间的差异,我将另外单独讨论,此贴仅讨论新技术新方法。由于单抗的亚型在很大程度上决定了其纯化所采用的方法,所以相对于传统的多抗检测来说,亚型鉴定是单抗特有的一个属性。现在检测单抗亚型基本上有三种方法,一是使用分型二抗自行检测,二是使用Isotyping ELISA kit,根据kit的操作说明进行简单的ELISA操作,第三是用试纸条进行检测。对于有大量的样品需要检测,用第一种方法显然最经济,用三种方法速度最快,但也最贵,第二种方法在操作上和成本上都介于二者之间。
最后就是纯化过程。单抗的纯化手段较多,几乎所有的蛋白质技术中用到的纯化手段都可能被用来进行单抗纯化。在纯化之前,通常需要对腹水或者细胞培养上清进行初步除杂。对于细胞碎片和油脂,离心和SiO2吸附法较为常用,如果是非常大的体积的细胞培养上清,则可能使用板框等源自微生物发酵工艺中用到的设备进行过滤。对于高丰度杂蛋白(如鼠自身白蛋白,培养基中的白蛋白等)可以通过沉淀法去除,如果体积较小,则可以使用专门的亲和柱除去,据推测,那些商品化的除高丰度蛋白的亲和柱无非就是偶联了相关的抗体的填料。另一件预处理中需要做的事情就是浓缩低浓度的抗体溶液,对于小体积样品,通常推荐超滤浓缩,超滤浓缩是保护抗体活性的最好浓缩方法,对于体积比较大的样品,多采用真空离心浓缩,也有采用氮吹仪和冷冻机的。 当样品体积达到了可以接受的水平,即可进行纯化,常用的纯化方法有盐沉淀法(主要是辛酸-硫酸铵法),离子交换法,亲水疏水层析,凝胶过滤法(尤其是纯化IgM亚型抗体的时候常用,可以正向用,也可以反向用),再就是各种亲和纯化了,目前商业化的亲和纯化填料有Protein A, G, L,还有一个暂时不记得了,ProA, G就不说了,大家都熟悉,Protein L则是最近几年才流行起来的,主要识别抗体的kappa chain,而小鼠单抗有95%的机率为kappa型,所以可以用它纯化,但是其成本相对Protein A,G贵许多,只是作为一种备用材料而已,但其在纯化IgM亚型的抗体时优势较明显。 用Protein A, G ,L 这类填料可以很容易实现10g级抗体的纯化,而且纯化的产品纯度相当高,但因填料较贵,所以一般只作为最后一步使用。除此之外,小规模纯化也采用抗原直接做亲和纯化的,一般难以实验大规模操作,具体过程大家也都熟悉了,不再细说了。
需要指出的是,小规模纯化抗体基本不用过于考虑成本问题以及操作的复杂性的问题,但是当采用体外法大规模生产时,通常用多种纯化方法相结合,以达到最理想的纯化效果(高回收率,高纯度,低活性损失),同时又可控制成本。在放大体系之前,都需要做小试进行严格的论证才可以达到事半功倍的效果。
纯化完抗体之后,就是质检的事了,又回到了Dr. Lan讨论的话题,这进而就不再深入讨论了,http://www.ptgcn.com/bbs/viewthr ... &extra=page%3D1
到这里,传统单抗制备方法的一些新的进展差不多就这些了,由于本人水平有限,参考的文献也有限,所以有不周到之处,请大家多多指正。 另外,说到进展,其实整个单抗的最大的进展也是最有经济前景的进展当数人源化单抗了,已不属于此话题讨论范围,日后再另外讨论。
P.S. 关于抗体亚型的一些讨论,也将和大家另外讨论。 |
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