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抗獨(dú)特型抗體及其在醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用

  針對(duì)外來(lái)抗原的抗體分子(Ab1)可變區(qū)上Id可刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的抗Id抗體(Ab2)。Ab2β具有與外來(lái)抗原相似的氨基酸排列順序或空間構(gòu)型,它能夠在體內(nèi)模擬始動(dòng)抗原的作用。應(yīng)用Ab2β的這一特性,可有目的地制備Ab2β,將其作為抗原的替代物用于基礎(chǔ)和臨床醫(yī)學(xué)研究。

  一、抗獨(dú)特抗體的制備

 。ㄒ)抗原及其用量的選擇

  由于Ab2是針對(duì)Ab2Id的抗體,因而制備Ab2時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)腁b1作為免疫原。所用抗原的用量依照給予抗原的種類、次數(shù)、途徑以受體動(dòng)物的耐受性而有所不同。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)受體動(dòng)物為小鼠時(shí),常用Ab1最為50-200μg;若受體動(dòng)物為家時(shí),使用的Ab1量可達(dá)100-200μg。

 。ǘ)免疫動(dòng)物的選擇

  抗獨(dú)特型抗體可在自身體內(nèi)、同類系、同種異體以及異種動(dòng)物中誘導(dǎo)產(chǎn)生,因此在制備抗獨(dú)特型抗體時(shí)可根據(jù)不同情況選用同類系、同種異體或異種動(dòng)物(表9-1)。從制備技術(shù)上講,可以制備單克隆抗Id和多克。庖哐)抗Id。

表9-1 不同宿主免疫系統(tǒng)識(shí)別的抗體決定簇及抗獨(dú)特型抗體的制備

受體動(dòng)物(應(yīng)答者)

提供Ab1的動(dòng)物(刺激者) Ab1分子上的抗原決定簇類型 產(chǎn)生Ab2的類型
家兔 BALB/c小鼠 同種型 抗同種型
    獨(dú)特型 抗同種型
C59BL/6小鼠 BALB/c小鼠 同種異型 抗同種異型
    獨(dú)特型 抗同種型
BALB/c小鼠 BALB/c小鼠 獨(dú)特型 抗同種型

  1.同類系動(dòng)物 用某一種抗原免疫某一品系的動(dòng)物,分離純化的Ab1再免疫相同品系的另外一只動(dòng)物,可獲得抗獨(dú)特型體。例如Uytdegaag等將Ⅱ型脊髓灰質(zhì)炎病毒免疫BALB/c小鼠,經(jīng)雜交瘤技術(shù)制備了單克隆抗體(Ab1),再用Ab1免疫BALB/c小鼠,制備了單克隆Ab2。

  2.同種異型動(dòng)物 Seto等從一只品系為a3b4家兔血清中純化出IgG作為Ab1,然后免疫B/J品系家兔,得到了含有Ab2的免疫血清。用此方法制備的抗血清中,除了含有抗Id外,還含有抗同種異型決定簇的抗體。

  3.異種動(dòng)物 例如用人IgM作為Ab1免疫小鼠制備單克隆Ab2。由異種動(dòng)物免疫制備的Ab2血清中,除抗Id外還含有抗同種型的抗體。

 。ㄈ)抗獨(dú)特型抗體的檢測(cè)

  抗Id抗體的鑒定至關(guān)重要。通常采用免疫學(xué)檢測(cè)方法如ELISA、RIA、免疫熒光和中和試驗(yàn)等,可根據(jù)具體條件和需要加以選用?笽d的鑒定必須設(shè)置充分的對(duì)照,確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性。例如,在鑒定小鼠源性抗原特異性人IgM抗獨(dú)特型抗體時(shí),用正常人IgM作為對(duì)照。將Ab1(抗原特異性人IgM)包被微孔板,然后加檢測(cè)樣品(小鼠源性抗Id),再加抗鼠的標(biāo)記抗體,為了克服非特異性鼠抗人IgM同種型Ig造成的假陽(yáng)性,同時(shí)用非特異性人IgM包被微板作為對(duì)照(圖9-9)。當(dāng)試驗(yàn)孔為陽(yáng)性、對(duì)照孔為陰性時(shí)可基本確定為抗Id抗體。

圖9-9 用ELISA間接法檢測(cè)鼠源性單克隆抗Id示意圖

  二、抗獨(dú)特型抗體在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

  抗獨(dú)特型抗體不僅對(duì)于免疫應(yīng)答調(diào)節(jié)的理論研究具有重要意義,而且在傳染性疾病的預(yù)防、自身免疫性疾病發(fā)病機(jī)理研究和惡性腫瘤的治療等應(yīng)用研究中也具有重要的價(jià)值。

  (一)抗獨(dú)特型抗體與疫苗

  抗獨(dú)特型抗體中Ab2β作為抗原的模擬物,可代替病原體的抗原,誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生抗病原體的特異性免疫應(yīng)答,即所謂抗獨(dú)特型疫苗(anti-idiotype vaccine)。目前,抗獨(dú)特型疫苗研究仍處于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究階段,疫苗的范圍主要有病毒、細(xì)菌和原蟲(chóng)等引起的傳染。ū9-2)。

  1.抗病毒的抗獨(dú)特型疫苗 針對(duì)病毒感染的抗獨(dú)特型疫苗是近年來(lái)較活躍的研究領(lǐng)域。Reagan將狂犬病毒糖蛋白特異的單克隆抗體免疫動(dòng)物,制備出抗Id抗體,將這些抗體注射小鼠后,可誘導(dǎo)出具有病毒特異性中和活性的抗體應(yīng)答。Kennedy等用抗HBsAg抗體制備出抗獨(dú)特型抗體,經(jīng)親和層析純化后注射于BALB/c小鼠,誘導(dǎo)產(chǎn)生針對(duì)HBsAg的體液免疫應(yīng)答。

  Uytdehaag等用對(duì)Ⅱ型脊隨灰質(zhì)炎病毒特異的保護(hù)性單克隆抗體(Ab1)免疫BALB/c小鼠,制備出單克隆Ab2,用Ab2免疫BALB/c小鼠后,可誘導(dǎo)出Ab3,產(chǎn)生抗脊髓灰質(zhì)炎病毒的保護(hù)性免疫,這種單克隆Ab2可用于預(yù)防Ⅱ型脊髓灰質(zhì)炎病毒的感染。Tanaka等在BALB/c小鼠中用抗新城疫病毒(NDV)血凝素的抗體誘導(dǎo)出抗Id抗體,在無(wú)病毒抗原存在的情況下,這種抗Id抗體可刺激小鼠產(chǎn)生抗NDV抗體。Lathey用單純皰疹病毒(HSV)糖蛋白D特異的McAb制備了抗Id抗體,并在小鼠中誘發(fā)對(duì)HSV的免疫應(yīng)答。用人工合成HIV包膜抗耕牛的735-752氨基酸段的多肽免疫黑猩猩制得Ab1,再用Ab1免疫家兔制備Ab2,將Ab2免疫小鼠獲得Ab3,實(shí)驗(yàn)表明,Ab3能與HIV多肽抗原發(fā)生特異性結(jié)合。

圖9-10 HBsAg抗Id的實(shí)驗(yàn)研究(Kennedy,1984)

  2.抗細(xì)胞菌和原蟲(chóng)的抗獨(dú)特型疫苗 抗Id抗體也可用于誘導(dǎo)針對(duì)細(xì)菌和原蟲(chóng)的保護(hù)性免疫應(yīng)答。例如,用Ab2誘導(dǎo)動(dòng)物針對(duì)肺炎球菌、大腸桿菌(K13)、血吸蟲(chóng)和羅德西亞錐蟲(chóng)等病原體的保護(hù)性免疫。其Ab2的制備和研究方法與病毒性抗Id疫苗研究類似。

  抗Id作為疫苗有以下優(yōu)點(diǎn):(1)不含有傳染性物質(zhì);(2)可大量制備抗Id的McAb;(3)某些保護(hù)性抗原決定簇為碳水化合物,不能用DNA重組技術(shù)獲得,而某些抗Id可模擬碳水化合物抗原決定簇;(4)能誘導(dǎo)比滅活病毒更為有效的T細(xì)胞應(yīng)答;(5)誘導(dǎo)抗原決定簇特異性的抗Id疫苗。應(yīng)該看到,抗Id疫苗的免疫應(yīng)答水平一般較低,大劑量鼠源性免疫球蛋白可能刺激機(jī)體產(chǎn)生抗異種蛋白的免疫反應(yīng)以及過(guò)敏反應(yīng)。因此,在臨床實(shí)際應(yīng)用中,制備人源性抗Id疫苗,應(yīng)該看到,抗Id疫苗的免疫應(yīng)答水平一般較低,大劑量鼠源性免疫球蛋白可能刺激機(jī)體產(chǎn)生抗異種蛋白的免疫反應(yīng)以及過(guò)敏反應(yīng)。因此,在臨床實(shí)際應(yīng)用中,制備人源性抗Id疫苗,提高抗Id疫苗的免疫原性,以及細(xì)胞工程和基因工程相結(jié)合等方面有待進(jìn)一步深入研究。

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