人免疫球蛋白重链可变区基因引物设计方法的改良

针对抗体胚系基因数据库的数据不断更新和完善,为获得人全部免疫球蛋白(Ig)重链可变区基因,改进引物设计方法,自主设计针对可变区基因高度保守的框架区1(FR1)和框架区4(FR4)的引物,提取未经免疫的健康人外周血单个核细胞,通过RT-PCR扩增重链可变区基因.其DNA序列与GenBank数据库和IMGT/V-QUEST软件比对,序列分析符合人免疫球蛋白重链基本框架结构,为胚系基因重排产生的序列.多个克隆的测序结果对比分析显示了良好的多样性.获得的重链序列为研制基因工程抗体及构建噬菌体抗体库奠定了物质基础,也为扩增其他物种Ig可变区基因的引物提供新的设计思路.     

抗人血管内皮生长因子单链抗体基因的构建、表达及活性鉴定

鼠单克隆抗体E11能与人血管内皮生长因子(VEGF)特异结合,已用于临床检测恶性肿瘤细胞VEGF的表达,并初步证明其体内抑瘤活性。为便于大规模生产,特进行基因工程改造,构建小分子的单链抗体(scFv)。首先通过逆转录及多聚酶链式反应(PCR),分离并克隆E11的可变区基因。经测序表明,E11轻链可变区(VL)基因全长333bp,编码111个氨基酸,归属小鼠轻链可变区基因第Ⅲ亚组。重链可变区VH基因全长369bp,编码123个氨基酸,归属小鼠重链可变区基因Ⅱ(A)亚组。然后用一编码亲水性多肽接头的DNA片断将E11单抗轻、重链可变区基因连接,构建表达质粒pET-15YV,在大肠杆菌BL21(DE3)中进行表达。表达产物(包含体)经变性及复性后,用免疫组化法检测该单链抗体结合抗原(颊癌)能力。对颊癌组织检测的结果表明,基因工程抗体scFv与亲代抗体一样,具有较高的组织特异性。本研究获得的抗人VEGF单链抗体具有潜在的临床价值,为肿瘤放射免疫显像及以血管为靶标的抗血管生成治疗奠定了基础。     

β淀粉样肽单克隆抗体可变区基因的5′RACE扩增及序列分析

目的:克隆并分析抗β淀粉样肽单克隆抗体轻链与重链可变区基因。方法:从分泌抗β淀粉样肽单克隆抗体的杂交瘤细胞株A8中提取总RNA,根据恒定区序列设计基因特异性引物,通过5′RACE法扩增抗体的轻链和重链可变区基因,测定并分析可变区基因序列,并克隆入pMD18-T载体。结果:重链可变区基因序列全长450bp,编码150个氨基酸残基;轻链可变区基因序列全长429bp,编码143个氨基酸残基。在GeneBank中对氨基酸序列进行比对分析,二者均符合小鼠IgG可变区基因的特征。根据Kabat法则对A8抗体轻链和重链可变区氨基酸序列基因进行分析并确定了3个抗原互补决定区(CDR)、4个框架区(FR)和信号肽。结论:通过5′RACE法得到了抗β淀粉样肽单克隆抗体轻链与重链可变区基因,为进一步研究抗体三维结构,以及对该抗体进行人源化改造奠定了基础。     

人癌胚抗原单链抗体基因的构建和筛选

从分泌抗癌胚抗原(carcinoembryoni antigen, CEA)单抗的杂交瘤细胞株C50中提取总RNA, 逆转录成cDNA, PCR扩增分别得到抗体轻、重链可变区基因, 再利用两对PCR引物合成和扩增得到全单链抗体基因. 将含轻、重链可变区序列的DNA片段克隆于含噬菌体基因Ⅲ的噬菌粒pCANTAB5. 重组克隆在噬菌体表面表达基因Ⅲ与单链抗体的融合蛋白. 表达具抗原结合活性的单链抗体的重组噬菌体可以通过亲和筛选的方法筛选得到并富集. 利用该方法我们可以从许多分泌不同抗体的杂交瘤细胞RNA中快速克隆和筛选功能性抗体可变区基因.     

抗HEV嵌合抗体的构建及在CHO细胞中的表达

通过RT-PCR方法从分泌戊型肝炎(戊肝)病毒中和性鼠源单克隆抗体(单抗)8C11的杂交瘤细胞中克隆出抗体基因的重链可变区(VH)、轻链可变区(VK)序列,并分别克隆到含有人gamma 1重链和kappa轻链恒定区序列的pcDNA3.1/Hygro和pcDNA3.1( )质粒中,共转染中华仓鼠卵巢癌细胞(CHO)细胞.RT-PCR结果表明,转染的CHO细胞转录了嵌合重链及轻链基因,间接ELISA及Western blot结果表明:翻译出的两种多肽在细胞内正确组装成嵌合抗体分子,并可分泌至细胞外,表达的嵌合抗体保留了原鼠单抗的抗原结合特异性及对8H3结合抗原的增强作用.8C11嵌合抗体的成功表达可降低鼠源性,为探讨戊肝抗体治疗的可能性奠定了基础.     

基因工程抗体的类型与研究方法的近况

本文介绍了基因工程抗体的主要类型（包括嵌合抗体、人源化ＣＤＲ移植抗体、亚分子抗体和双特异性抗体）、研究方法和用途;克隆可变区（Ｖ）基因的策略,从正常或免疫Ｂ细胞获得Ｖ区基因和抗体基因库技术;在大肠杆菌中、噬菌体内和哺乳类细胞中高效表达抗体及其片段研究方法的新进展。     

利用线性表达框高通量表达人源单克隆抗体

目的:建立不通过克隆步骤高通量表达来源于人单个B细胞的抗体轻、重链基因的方法。方法和结果:PCR扩增3个末端重叠的DNA片段,即1CMV启动子和编码抗体引导区序列的片段;2抗体Ig G1重链恒定区序列和牛生长激素(BGH)poly(A)信号序列,轻链Igκ恒定区序列和BGH poly(A)信号序列,轻链Igλ恒定区序列和BGH poly(A)信号序列;以及3抗体基因可变区序列V_H、V_κ或V_λ。3个片段通过重叠延伸PCR构建全长线性片段即线性表达框,将此来源于人单个B细胞的配对的抗体轻、重链线性表达框共转染293E细胞,72 h收集上清检测到表达的抗体。结论:构建的抗体基因线性表达框是无须克隆,快速高通量表达抗体基因进行筛选分析的策略。     

抗体可变区基因结构研究的应用

抗体可变区的研究工作是免疫学中的重要领域。对抗体可变区基因结构的研究已经成为阐明免疫学研究领域中诸多重要免疫过程和机制的重要入口。根据近年来这方面的最新研究报道对抗体可变区基因结构研究应用的主要方面作了详细的分析与讨论。     

抗人CD3单抗重,轻链可变区基因的体外扩增,克隆和序列分析

根据免疫球蛋白重链和轻链可变区基因５＇端序列和Ｊ区序列,化学合成适合于体外扩增抗体重、轻链可变区基因的二对引物。从体外培养的ＯＫＴ３杂交瘤细胞中提取总ＲＮＡ,反转录生成ｃＤＮＡ,以ｃＤＮＡ为模板,分别加入合成的重、轻链可变区引物进行ＰＣＲ,扩增出抗体重、轻链可变区基因片段。将扩增产物分别插入ｐＵＣ１９质粒,筛选出阳性克隆,用链终止法进行ＤＮＡ序列测定。所测重链可变区基因全长３５７ｂｐ,编码１１９个     

抗人CD3单抗重、轻链可变区基因的体外扩增、克隆和序列分析

根据免疫球蛋白重链和轻链可变区基因５’端序列和Ｊ区序列,化学合成适合于体外扩增抗体重、轻链可变区基因的二对引物。从体外培养的ＯＫＴ３杂交瘤细胞中提取总ＲＮＡ,反转录生成ｃＤＮＡ,以ｃＤＮＡ为模板,分别加入合成的重、轻链可变区引物进行ＰＣＲ,扩增出抗体重、轻链可变区基因片段。将扩增产物分别插入ｐＵＣ１９质粒,筛选出阳性克隆,用链终止法进行ＤＮＡ序列测定。所测重链可变区基因全长３５７ｂｐ,编码１１９个氨基酸,轻链可变区基因全长３２１ｂｐ,编码１０７个氨基酸。     

核糖体展示口蹄疫单链抗体库的构建

目的:构建库容量大、多样性好的核糖体展示口蹄疫单链抗体(scFv)库。方法: 分离口蹄疫病毒免疫的兔脾细胞,提取总RNA,用RT-PCR扩增兔抗体的重链可变区(VH)基因和轻链可变区(VL)基因,同时扩增作为间隔区的兔抗体Ck基因;采用重叠延伸PCR (简称SOE-PCR)技术连接VH-VL基因,同时引入T7启动子和核糖体结合位点序列,体外构建核糖体展示scFv库模板,连接pMD18-T载体转化E.coli DH5α大肠杆菌,挑取阳性克隆测序以鉴定scFv组装。结果:成功构建了库容量达8.21×10¹³的兔源口蹄疫核糖体展示scFv库。结论: 构建的大容量兔源性口蹄疫核糖体展示抗体库可以成为进一步筛选特异性口蹄疫单链抗体的实验平台,为开发诊断性口蹄疫单链抗体奠定了很好的实验基础。     

细胞内POCR法克隆抗体可变区基因

报道一种克隆免疫脾细胞中抗体可变区基因的新方法。抗原免疫小鼠的脾细胞经分散、固定、渗透处理,直接在细胞内进行反转录,再采用半巢式PCR扩增,获得的序列经测序证明是抗体可变区编码序列。这种不经mRNA纯化、从细胞内直接获取目的的方法既可用于抗体库的建立,亦可用于新基因的快速克隆。     

抗乙型肝炎表面抗原单链抗体(ScFv)的原核表达、纯化及鉴定

从抗HBsAg鼠单抗的杂交瘤细胞提取RNA,经反转录得到cDNA,进一步扩增得到鼠重链可变区基因(VH)和轻链可变区基因(VL),按VH-linker-VL的结构将VH、VL基因拼接成单链抗体(scFv)基因;经测序正确后进一步构建了表达重组体p26HBSc并在E.coli中表达,得到一约30kD的外源蛋白;纯化后经ELISA检测与HBsAg有较高的亲和力活性,为下一步的人源化改造奠定了基础。     

抗人大肠癌重组单链抗体的研制

应用重组噬菌体抗体系统制备了重组单链抗体。首先从抗人结肠癌ND-1单抗杂交瘤细胞中提取mRNA,利用反转录多聚酶链反应(RT-PCR)扩增出单抗重链可变区(V_H)及轻链可变区(V_L)片段,再通过连接DNA合成单链抗体可变区片段(ScFv),然后经双酶切后克隆到pCANTAB5E载体中,在E.coliTGI细胞中表达出噬菌体融合蛋白,用抗原阳性噬菌体感染E.coliHB2151细胞,产生单链抗体,该单链抗体既保持了原单抗的特异性,应用上又优于原单抗。     

6C6鼠-人嵌合抗体的纯化及鉴定

采用基因工程技术 ,将小鼠 6C6单克隆抗体可变区基因与人抗体恒定区基因连接 ,构建了鼠 人 6C6嵌合抗体基因 ,并在CHO细胞中高效表达 .利用ProteinA亲和层析柱从细胞培养上清中分离纯化 6C6嵌合抗体 ,得到电泳纯度大于 98%的 6C6嵌合抗体 ,其重链 (5 5kD)和轻链 (2 4kD)符合IgG相对分子质量的理论值 .Western印迹、细胞免疫荧光和免疫组织化学实验结果均呈阳性 .表明6C6嵌合抗体可识别人乳腺癌细胞表面上的肿瘤相关抗原 ,保持了 6C6单克隆抗体的特性 ,为后续的研究工作奠定了基础     

抗肠炎沙门氏菌单链抗体制备及其特异性分析

目的:利用基因工程技术制备抗肠炎沙门氏菌的单链抗体.方法:从抗肠炎沙门氏菌单克隆抗体的杂交瘤细胞中纯化RNA,反转录后扩增出抗体的重链可变区(VH)和轻链可变区(VL)基因片段,采用重叠延伸的方法,用柔性多肽Linker接头(Gly4 Ser)3按VL-Linker-VH方式将VH基因和VL基因拼接成单链抗体基因片段后,连接到pGEX-4T-1载体上,进行重组转化.挑取阳性克隆,经IPTG诱导后,通过GST柱进行亲和层析,最后利用ELISA检测抗体的活性.结果:成功构建了表达抗肠炎沙门氏菌单链抗体的基因工程菌株,经SDS-PAGE和ELISA检测结果表明,诱导表达的单链抗体scFv分子量约为60 kDa,其能特异与肠炎沙门氏菌结合,但与副甲伤寒沙门氏菌、鸭沙门氏菌、鼠伤寒沙门氏菌有轻度交叉反应.结论:成功构建了抗肠炎沙门氏菌单链抗体的表达菌株,表达的单链抗体scFv可作为沙门氏菌的检测的候选抗体分子.     

抗人P185~(erbB2)嵌合抗体在CHO细胞中的高效表达及其活性分析

为降低人抗鼠抗体 (HAMA)反应并在CHO细胞中高效表达抗人P185 erbB2 人 /鼠嵌合抗体 ,将抗人P185 erbB2 单抗C2 5的轻、重链可变区基因分别克隆入具有人抗体恒定区基因组序列和弱化启动子驱动的选择标志基因的真核表达载体中 ,共转染CHO dhfr-细胞 ,经G418及氨甲喋呤 (MTX)梯度加压筛选进行了嵌合抗体的高效表达。采用RT PCR、ELISA、细胞ELISA、免疫荧光细胞化学等实验证实了所表达的抗人P185 erbB2 嵌合抗体的人源性及抗原特异性。培养上清中的抗体产量可达 10 0mg/L ,所表达的嵌合抗体具有抑制P185 erbB2 高表达肿瘤细胞增殖的作用     

鼠源抗B型肉毒毒素单链抗体噬菌体文库的构建筛选及抗体免疫学活性的初步研究

B型肉毒毒素重链C-端片段(BoNTB/Hc)经金属螯和层析法纯化后免疫Balb/c小鼠,从其脾淋巴细胞中提取总RNA,反转录成cDNA,用抗体可变区混合引物进行全套抗体重、轻链可变区基因的扩增,体外随机装配成单链抗体(scFv)。将其克隆至pCANTAB5E中,构建单链抗体噬菌体抗体库。结果表明经过4轮"吸附-洗脱-扩增"的富集过程,筛选获得高亲和力的克隆。序列测定符合抗体可变区结构特点。     

抗体重链可变区框架Ⅰ区对抗体分泌的影响

抗体重链可变区框架Ⅰ区(FR-Ⅰ)对抗体在原核细胞中的分泌表达具有显著的影响,单个氨基酸的改变即可导致抗体分子分泌能力的丧失.为了探索抗体在哺乳动物细胞中的高效表达,我们对一株不能有效分泌的人源抗狂犬病病毒抗体pCMV-RV/VH的FR-Ⅰ区氨基酸编码基因进行定点突变研究.实验显示,抗体重链可变区FR-Ⅰ区H6位的氨基酸由Glu突变为Gin之后,抗体的分泌表达水平得到了显著的提高,并且与抗原特异性结合的能力也明显增强.通过免疫荧光法对抗体在细胞内的转运过程进行了初步的探讨,发现能够有效分泌的抗体与无分泌表达的抗体都能够在细胞内进行正常的转录和翻译,进入内质网并转运至高尔基体,而且胞内表达水平基本一致.我们认为分泌能力的不同可能是FR-Ⅰ区影响抗体分子的折叠与装配所致,其中该区H6位氨基酸的性质能够显著影响抗体在哺乳动物细胞中的分泌.本研究以抗体重链可变区FR-Ⅰ区氨基酸为焦点,对基因工程抗体在真核细胞中高效表达的影响因素进行了探索,为改进抗体规模化生产提供了依据.     

抗人黑色素瘤单链抗体基因的克隆和分泌型表达

应用ＲＴ－ＰＣＲ技术从分泌抗人黑色素瘤单克隆抗体的杂交瘤细胞ＨＢ８７６０中克隆了抗体轻、重链可变区基因,然后用（Ｇｌｙ４Ｓｅｒ）３连接肽基因将ＶＨ、ＶＬ连接成ＳｃＦｖ基因,并进行了序列测定．计算机分析表明ＶＨ,ＶＬ均符合小鼠抗体可变区的特征,为功能性重排的抗体可变区基因．ＶＨ、ＶＬ、ｌｉｎｋｅｒ拼接正确．ＳｃＦｖ基因全长７２９ｂｐ,其中ＶＨ基因长３６０ｂｐ,编码１２０个氨基酸,ＶＬ基因长３２４ｂｐ,编码１０８个氨基酸．在噬菌粒表达载体ｐＣＡＮＴＡＢ５Ｅ中表达了可溶性的ＳｃＦｖ蛋白,表达产物经流式细胞仪检测可特异地与黑色素瘤细胞结合,不与肝癌、胃癌及良性黑痣细胞结合