單克隆技術是近20年發展起來的生物高新技術。早在1975年,通過搶她玩ein建立了B淋巴細胞雜交瘤的技術,並從1984獲得諾貝爾醫學獎。抗體技術的發展經歷了三個階段;1975 B淋巴細胞雜交瘤技術的建立,使第壹代抗體(血清多克隆抗體)發展為第二代抗體(單克隆抗體)。
單克隆抗體的出現對生物學和免疫學的發展起到了極其重要的推動作用。在so時代,基因工程技術迅速發展並應用於抗體技術領域,尤其是早年抗體庫技術的建立和完善,使得抗體技術發展到第三代抗體(基因工程抗體)。B淋巴細胞雜交瘤技術是將能在體外長期增殖的骨髓瘤細胞與能產生抗體的B淋巴細胞融合成hybridOInacell,使其保留親本的特性,即能在體外長期增殖的骨髓瘤細胞的特性和能產生抗體的B淋巴細胞的特性。
該雜交瘤細胞在體外長期培養過程中能持續分泌大量特異性抗體。由於骨髓瘤細胞和B淋巴細胞多來源於同壹品系的BIc小鼠,故又稱鼠源性B淋巴細胞腫瘤雜交技術。
目前用於免疫學檢測的單克隆試劑種類繁多,其中鼠抗人CD系列單克隆抗體試劑近百種,此外還有鼠抗人類單克隆抗體試劑、鼠抗人細胞因子單克隆抗體試劑、鼠抗人生長因子單克隆抗體試劑、鼠抗人腫瘤相關抗原單克隆抗體試劑、鼠抗酶單克隆抗體試劑、鼠抗人中間絲單克隆抗體試劑等300多種。目前,大多數單克隆抗體來自小鼠。
鼠源單克隆抗體是壹種異種蛋白,在人體內使用後往往會因產生人抗鼠抗體而降低單克隆抗體的治療效果,甚至會因形成免疫復合物而引起過敏反應和嚴重的血清病,從而限制了在人體內的治療應用。為了克服鼠源單克隆抗體的諸多缺點,近年來,通過人-鼠雜交瘤技術、人-人雜交瘤技術和EBV轉化/E BV轉化雜交瘤技術,開發了人源單克隆抗體。
目前,由於上述方法獲得的雜交瘤細胞生長緩慢,抗體分泌水平低,性能不穩定,傳代過程中陽性克隆易丟失,人源單克隆抗體的制備遇到了許多困難,導致許多單克隆抗體治療研究仍處於實驗階段。近10年來,基因工程抗體的研究發展迅速。
基因工程抗體是指利用重組DNA和蛋白質工程技術,對抗體基因進行修飾或重新組裝,並轉染到合適的受體細胞中表達的抗體分子。常用於轉染的受體細胞包括真核細胞系統中的小鼠骨髓瘤細胞和原核細胞系統中的大腸桿菌。
基因工程抗體的類型包括嵌合體、修飾抗體(hay、RAb)、原核克隆抗體(Oliclonal antibodies)、噬菌體抗體(phanti des)等。近年來,修飾抗體的研究取得了很大進展。
修飾抗體是在嵌合抗體的基礎上構建的。修飾抗體是通過基因工程技術將人抗體可變(V)區的互補決定簇(CDR)序列改變為鼠源性單克隆抗體的CDR序列,從而重構出既具有鼠源性單克隆抗體特異性又具有抗體親和力的人源化抗體。
修飾抗體又稱重組抗體(hay),因主要涉及cDR移植,故又稱為cDR移植抗體。這種改造後的修飾抗體可以最大程度地克服鼠源單克隆抗體在人體內的免疫原性,對靶抗原具有很高的特異性和親和力,因此具有很大的實用價值。
構建修飾抗體的方法有很多。目前常采用PCR技術構建修飾抗體,如PCR突變重疊法,使小鼠CDR序列替換人V區相應序列,經過幾輪PCR擴增即可獲得高產率的正確組裝序列。PCR技術可以大大簡化修飾抗體的構建。
目前已構建了30多種針對不同抗原的修飾抗體,其中部分抗體已應用於臨床診斷和治療,並取得了令人滿意的效果,如消除腫瘤、延長器官移植存活時間、改善系統性血管炎、類風濕性關節炎、感染性疾病和免疫紊亂的臨床癥狀等。
2.基因工程發展的歷史背景20世紀70年代初,通過重組DNA實驗將哺乳動物基因導入細菌並成功表達,從而開創了生物技術制藥工業。短短20多年,獲得了人胰島素、人生長素、幹擾素-α、白細胞介素-2等多種生物技術藥物。它已經投放市場了。從65438到0997,已有39種基因工程藥物、疫苗和註射用單克隆抗體獲準在美國上市,2004年已超過150種。自20世紀70年代基因工程誕生以來,第壹個也是最活躍的研究領域是醫學。基因工程技術的快速發展使人們能夠生產出許多過去難以大量獲得的生物活性物質。
3.分子生物學的發展有哪些分子生物學的發展大致可以分為三個階段?
(1)準備和醞釀階段65438+19世紀末到50年代初是現代分子生物學誕生的準備和醞釀階段。在這個階段,對生命本質的理解出現了兩大突破。
蛋白質是生命的主要物質基礎。19年底,Buchner兄弟證明了酵母無細胞提取液可以發酵糖產生酒精,並首次提出了酶的名稱。酶是壹種生物催化劑。
壹些酶(包括脲酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、同工酶、細胞色素c、肌動蛋白等。)在20世紀20-40年代被提純結晶,證明了酶的本質是蛋白質。後來發現生命的許多基本現象(物質代謝、能量代謝、消化、呼吸、運動等。)與酶和蛋白質有關,可以用純化的酶或蛋白質重復體外實驗。
在此期間,對蛋白質結構的認識也取得了很大進展。1902 EmilFisher證明了蛋白質結構是多肽;20世紀40年代末,桑格創立了DNFB法,埃德曼發展了異硫氰酸苯酯法來分析肽鏈的N端氨基酸。Sanger和Thompson在1953年完成了第壹個多肽分子——胰島素A鏈和胰島素B鏈的氨基酸序列分析。
由於晶體X射線衍射分析技術的發展,Pauling和Corey在1950中提出了α-角蛋白的α-螺旋結構模型。因此,在這個階段,蛋白質的壹級結構和空間結構已經得到了認可。
確定了生物遺傳的物質是DNA。雖然核素是由F.Miescher在1868年發現的,但在隨後的半個世紀裏並沒有引起人們的重視。
20世紀20、30年代,證實了自然界存在DNA和RNA兩種核酸,並明確了核苷酸的組成。因為當時對核苷酸和堿基的定量分析不夠準確,所以得出DNA中A、G、C、T的含量大致相等的結論。因此,長期以來,人們認為DNA結構只是“四核苷酸”單元的重復,不具有多樣性,無法攜帶更多的信息。當時蛋白質更多被認為是攜帶遺傳信息的候選分子。
20世紀40年代以來的實驗事實使人們對核酸的功能和結構的認識有了很大的進步。1944 O.T.Avery等人證明肺炎球菌轉化因子是DNAS.Furbery等人在1952中的x射線衍射分析,闡明了核苷酸不是平面空間像,提出DNA是螺旋結構;1948-1953 Chargaff等人利用新的色譜和電泳技術分析了組成DNA的堿基和核苷酸的數量,積累了大量數據,提出了DNA堿基組成A=T,G=C的Chargaff法則,為理解堿基對的DNA結構奠定了基礎。
(二)現代分子生物學的建立和發展階段這壹階段是20世紀50年代初至70年代初,以1953年Watson和Crick提出的DNA雙螺旋結構模型為現代分子生物學誕生的裏程碑,為分子遺傳學基礎理論的建立和發展創造了黃金。DNA雙螺旋的發現最深刻的意義在於:確立了核酸作為信息分子的結構基礎;指出堿基配對是核酸復制和遺傳信息傳遞的基本方式。從而最終確定核酸是遺傳的物質基礎,為理解核酸與蛋白質的關系及其在生命中的作用奠定了最重要的基礎。
這些時期的主要進展包括:遺傳信息傳遞中心法則的確立。沃森和克裏克在發現DNA雙螺旋結構的同時,提出了DNA復制的可能模型。
然後DNA聚合酶在1956 A.Kornbery被首次發現;1958中的Meselson和Stahl同位素標記和超速離心實驗證明了DNA的半保留模型。1968岡崎(Okazaki)提出了DNA的不連續復制模型;1972證實DNA復制需要RNA作為引物;20世紀70年代初獲得了DNA拓撲異構酶,並分析了真核DNA聚合酶的特性。這些都逐漸提高了對DNA復制機制的認識。本文在研究遺傳信息從DNA復制傳遞給後代的同時,提出了RNA在遺傳信息傳遞給蛋白質的過程中起中介作用的假說。
1958 Weiss和Hurwitz發現了依賴DNA的RNA聚合酶;1961年,Hall和Spiegel-Mann用RNA-DNA異色性證明了mRNA和DNA序列是互補的。RNA轉錄和合成的機制逐漸被闡明。同時認識到蛋白質是通過接收RNA的遺傳信息合成的。
20世紀50年代初,Zameik等人在形態學和分離亞細胞組分的實驗中發現,微粒體是細胞內蛋白質合成的場所。1957年,霍格蘭德、紮梅克和斯蒂芬森分離出tRNA,並提出了轉運氨基酸在蛋白質合成中的功能假說。1961年,Brenner和Gross觀察到蛋白質合成過程中mRNA和核糖體的結合。1965年,Holley首次測定了酵母丙氨酸tRNA的壹級結構;特別是在20世紀60年代,尼倫伯格、奧喬亞和科蘭納等幾組科學家付出巨大努力,破譯了RNA上編碼合成蛋白質的遺傳密碼,隨後的研究表明,這種遺傳密碼在生物界是普遍存在的,從而了解了蛋白質翻譯和合成的基本過程。上述重要發現建立了以中心法則為基礎的分子遺傳學基本理論體系。
1970年,Temin和Baltimore還發現了以RNA為模板從雞肉瘤病毒顆粒合成DNA的逆轉錄酶,進壹步補充和完善了遺傳信息傳遞的中心法則。進壹步了解蛋白質的結構和功能。
在1956-58中,anfinsen和White根據酶蛋白的變性和復性實驗,提出了蛋白質的三維空間結構是由其氨基酸序列決定的。1958 Ingram證明了正常血紅蛋白和鐮狀細胞溶血患者血紅蛋白之間的亞基的肽鏈上只有壹個氨基酸殘基,使人們對蛋白質壹級結構對功能的影響印象深刻。
同時,蛋白質研究的方法也得到了改進。1969年,韋伯開始用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳測定蛋白質的分子量。20世紀60年代,血紅蛋白、核糖核酸酶A等壹批蛋白質的壹級結相繼被分析。
4.生物制劑發展簡史;傳統生物技術的發展階段。
公元前6000年,蘇美爾人釀造啤酒
公元前4000年,埃及人發酵面包
在中國,醬油是在殷朝制造的,醋是在周代制造的...
特點:自然發酵,全憑經驗。
現代生物技術階段
1673年,荷蘭微生物學家安東尼·列文虎克發明了簡單的高倍顯微鏡(300倍),發現了微生物。
1857法國科學家巴斯德證明了發酵原理。
青黴素於1928年在英國弗萊明發現。
青黴素是1940年從英國的Flory和ernst boris chain分離出來的。
現代生物技術
1953 DNA雙螺旋結構
1973 DNA重組技術的建立
1975單克隆抗體技術的建立
1978通過大腸桿菌表達胰島素。
1988 PCR技術出現。
1997英國克隆羊多利。
1998 RNA幹擾技術
5.完全人源化單克隆抗體單克隆抗體的發展經歷了小鼠單克隆抗體、嵌合單克隆抗體、人源化單克隆抗體和完全人源化單克隆抗體四個階段。
全人源單克隆抗體:抗體的可變區和恒定區為人,去除了免疫原性和毒副作用。與制備全人源抗體相關的技術主要有:人源雜交瘤技術、EBV轉化B淋巴細胞技術、噬菌體展示技術、轉基因小鼠抗體制備技術和單個B細胞抗體制備技術。
人源化和全人源化抗體制備的人源化和全人源化抗體藥物具有高親和力、高特異性和低毒副作用的特點,克服了動物源抗體和嵌合抗體的各種缺點,已成為治療性抗體藥物發展的必然趨勢。阿達木單抗作為生物單克隆抗體藥物,在療效和技術門檻上難以挑戰;此外,越來越多的醫生在治療類風濕病時更喜歡皮下註射的劑型,這種劑型不需要註射過程和費用。雖然與依那西普的臨床對比試驗還沒有出來,但壹般認為阿達木單抗更有效。