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杂交瘤技术的进展、临床意义及未来展望

期刊:journal of genetic engineering and biotechnologyDOI:10.1186/s43141-021-00264-6

本文档属于类型b,是一篇关于杂交瘤技术(hybridoma technology)的综述文章。以下是对该文献的学术报告:

作者及发表信息

本文由Sanchita MitraPushpa Chaudhary Tomar(通讯作者)合作完成,两人均来自印度哈里亚纳邦法里达巴德的Manav Rachna International Institute of Research and Studies生物技术系。文章于2021年发表在开放获取期刊Journal of Genetic Engineering and Biotechnology(J Genet Eng Biotechnol),标题为《Hybridoma Technology: Advancements, Clinical Significance, and Future Aspects》。

主题与背景

杂交瘤技术是生物技术领域的重要突破,由Köhler和Milstein于1975年首次开发。该技术通过将抗原免疫的小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,形成能无限增殖并分泌单一抗体的杂交瘤细胞。本文综述了该技术的原理、临床应用、优势与挑战,以及未来发展方向,尤其关注单克隆抗体(monoclonal antibodies, mAbs)在诊断、治疗及研究中的价值。


主要观点及论据

1. 杂交瘤技术的原理与流程

杂交瘤技术的核心步骤包括:
- 免疫:用特定抗原免疫小鼠,刺激B淋巴细胞分化为浆细胞。
- 细胞融合:分离脾脏B细胞,与缺失HGPRT基因的骨髓瘤细胞(如SP2/0)在聚乙二醇(PEG)或电融合作用下融合。
- 筛选:通过HAT培养基(含次黄嘌呤-氨基蝶呤-胸苷)筛选杂交瘤细胞,仅融合细胞可存活。
- 克隆与扩增:通过有限稀释法分离单克隆杂交瘤,并通过体外培养或小鼠腹水生产抗体。

支持证据
- 引用Köhler和Milstein(1975)的开创性研究,证明杂交瘤细胞可无限分泌预设特异性抗体。
- 实验数据表明,HAT筛选可有效消除未融合的骨髓瘤细胞(因缺乏HGPRT依赖的核苷酸补救合成途径)。

2. 单克隆抗体的临床意义

单克隆抗体因其高特异性被广泛应用于:
- 诊断:如妊娠检测(hCG)、血型鉴定、肿瘤标志物检测(如放射性标记抗体用于癌症影像诊断)。
- 治疗
- 癌症:利妥昔单抗(Rituximab)靶向CD20治疗淋巴瘤;放射性免疫疗法(RIT)精准杀伤肿瘤细胞。
- 自身免疫病:如OKT3抑制T细胞以预防器官移植排斥。
- 感染性疾病:抗SARS-CoV-2单抗(如Bamlanivimab/Etesevimab组合)获FDA紧急授权。

支持证据
- 列举15种FDA批准的单抗药物(如2020年批准的Margetuximab用于HER2阳性乳腺癌)。
- 临床研究显示,靶向CD3的OKT3可降低移植排斥率(Pirofski et al., 1990)。

3. 技术优势与局限性

优势
- 高特异性与纯度:单抗仅识别单一抗原表位,避免多克隆抗体的交叉反应。
- 规模化生产:杂交瘤细胞可冷冻保存,实现抗体无限供应。

挑战
- 动物源性风险:鼠源抗体可能引发人体免疫反应(如过敏),且存在病毒污染隐患。
- 技术限制:融合效率低(仅1–2%细胞存活),且不适用于小肽抗原。

支持观点
- 引用Carthew(1986)指出鼠源病毒(如逆转录病毒)可能污染抗体产品。
- 转基因小鼠(如HuMAb小鼠)和基因工程人源化技术(如CDR移植)被提出以解决免疫原性问题。

4. 未来发展方向

技术进步
- 人源化抗体
- 嵌合抗体(Chimeric antibody,1980s):将鼠源Fab段与人类Fc段融合。
- 全人源化抗体(2000s后):通过转基因小鼠或噬菌体展示技术生产。
- 双特异性抗体(Bispecific antibody):同时靶向两种抗原,增强疗效(如癌症免疫治疗)。
- 微生物生产:利用大肠杆菌表达抗体片段(如Fab或scFv),降低成本。

支持案例
- 人源化抗HER2抗体曲妥珠单抗(Trastuzumab)显著降低免疫原性(Morrison, 1985)。
- 双特异性抗体Blinatumomab(靶向CD19/CD3)已用于白血病治疗(Milstein & Cuello, 1984)。


文献价值与意义

  1. 系统性综述:全面梳理杂交瘤技术的发展历程、应用场景及技术瓶颈,为研究者提供清晰的技术路线图。
  2. 临床转化视角:强调单抗在癌症、感染病等领域的实际应用,并指出未来需优化人源化策略以提升安全性。
  3. 跨学科参考:涵盖分子生物学、免疫学、药物开发等多领域知识,对生物医学研究具有广泛指导意义。

亮点

  • 技术演进分析:从第一代鼠源抗体到第三代双特异性抗体,清晰呈现技术迭代逻辑。
  • 批判性讨论:客观分析动物源性抗体的风险,推动行业向全人源化方向发展。
  • 前沿应用:详细介绍抗SARS-CoV-2单抗的紧急使用授权,体现技术应对突发公共卫生事件的潜力。

本文的开放获取许可(CC BY 4.0)进一步促进了知识的传播,为后续研究提供了重要基础。

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