單克隆抗體的應(yīng)用

單克隆抗體的應(yīng)用一、何謂單克隆抗體？只針對某一抗原決定簇的抗體分子稱為單克隆抗體一、單克隆抗體技術(shù)在天然藥物研究中的應(yīng)用

單克隆抗體問世以來，它在臨床治療疾病方面發(fā)揮了重要作用，尤其是在腫瘤治療方面。隨著人們對單克隆抗體認(rèn)識的深入，這一技術(shù)被逐漸應(yīng)用到食品、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物和植物、植物病毒學(xué)等方面，但在天然藥物研究領(lǐng)域中的應(yīng)用國內(nèi)鮮有報(bào)道。以單克隆抗體為基礎(chǔ)的酶聯(lián)免疫分析法以其靈敏、精確、迅速和簡便等特點(diǎn),可用于天然產(chǎn)物活性成分的檢識與含量測定，另外還可用于天然藥物有效成分的分離與純化、藥物代謝動(dòng)力學(xué)研究、質(zhì)量監(jiān)控、新藥篩選以及擴(kuò)大藥用植物資源，對于天然藥物的開發(fā)和利用、加速中醫(yī)藥現(xiàn)代化的進(jìn)程有著重要的意義。

自上個(gè)世紀(jì)70年代中期英國科學(xué)家Kohler和Milstein成功建立了單克隆抗體技術(shù)以來，單克隆抗體技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，這一技術(shù)在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究及臨床上得到了普遍的應(yīng)用,并發(fā)揮了重要的作用。從鼠源單抗之后，單抗歷經(jīng)了嵌合抗體、人源化抗體、人源性抗體3個(gè)發(fā)展階段。近年來隨著分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展，單克隆抗體的應(yīng)用已日益普及，單抗理論幾乎應(yīng)用到生物學(xué)研究的每一個(gè)領(lǐng)域。單克隆抗體在臨床上主要是應(yīng)用于治療腫瘤、感染性疾病及自身免疫性疾病等。

除此之外，還應(yīng)用于動(dòng)物、植物等轉(zhuǎn)基因方面的研究。建立在單克隆抗體基礎(chǔ)之上的定性、分離、分析檢測技術(shù),如免疫沉淀技術(shù)、免疫熒光技術(shù)及膠體金技術(shù)等,在科學(xué)研究、臨床及生物制品生產(chǎn)過程中都發(fā)揮著重要的作用，這一技術(shù)也將是天然藥物研究中的重要手段。1.1單克隆抗體在天然藥物活性成分定性定量分析中的應(yīng)用

藥物作用的物質(zhì)基礎(chǔ)是化學(xué)成分，成分的有無及多少?zèng)Q定藥物的療效，現(xiàn)有天然藥物定性定量的方法多為色譜法、光譜法、容量分析法等物理化學(xué)方法。與之相比，利用單克隆抗體技術(shù)的免疫分析具有靈敏度高、特異性強(qiáng)、前處理簡單、易操作、反應(yīng)速度快、檢測費(fèi)用低、適于現(xiàn)場監(jiān)控和大批量樣品分析等優(yōu)點(diǎn)，廣泛而迅速的觸及生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，亦已步入農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、畜牧業(yè)和食品加工業(yè)。

免疫分析法不僅可用于測定蛋白質(zhì)、酶等大分子物質(zhì)，而且還廣泛用于測定小分子量的藥物，特別適用于那些色譜法難以分析的藥物，它已成為藥物分析中一種必不可少的基本檢測技術(shù)。單克隆抗體在天然藥物活性成分定性定量分析的主要應(yīng)用：一是用于活性成分檢識和定量測定；二是用于毒性成分的檢識，其毒性成分包括內(nèi)源性和外源性毒性物；三是用于農(nóng)藥殘留物的檢識；此外還可用于藥物代謝動(dòng)力學(xué)研究，一些容易出現(xiàn)不良反應(yīng)藥品如抗凝劑福斯高（forskolin）和異喹啉生物堿黃連（isoquinolinealkaloid

coptisine），測定其血清和尿液中的代謝物水平，可為臨床安全用藥提供指導(dǎo)。1.2單克隆抗體在天然藥物成分分離中的應(yīng)用

XuJS等用甘草皂甙的單克隆抗體制備免疫親和分離柱一步就得到了高純度的甘草皂甙。我國學(xué)者利用免疫親和柱分離出黨參、桃仁、神曲中的黃曲霉毒素，并對其進(jìn)行了含量的檢測，以便控制天然藥物中的有害成分及含量。隨著科學(xué)的發(fā)展進(jìn)步，免疫分離柱的應(yīng)用也將推廣到天然藥物的工業(yè)化生產(chǎn)上來，以促進(jìn)高質(zhì)量天然藥物的產(chǎn)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。1.3單克隆抗體在藥用植物分子育種及培育方面的應(yīng)用

將天然藥物單克隆抗體功能性的單鏈抗體可變區(qū)基因片（scFv）導(dǎo)入到大腸桿菌或病毒等載體內(nèi)后，得到一個(gè)重組體，再將重組體導(dǎo)入植物細(xì)胞進(jìn)行培植，就可以得到活性成分高富集的天然藥物。1.4單克隆抗體在樣品篩選中的應(yīng)用

有人利用單克隆抗體的ELISA技術(shù)來檢測多種不同藥用植物中是否含有小檗堿，篩選出可用于臨床的藥用植物來進(jìn)行植被，發(fā)現(xiàn)黃連素種屬新的替代品，找到含黃連素較高的新藥源。也有學(xué)者利用青蒿素的單克隆抗體來篩選出高含量青蒿素的植物種類來進(jìn)行栽培。最近報(bào)道利用單克隆抗體技術(shù)定量分析不同季節(jié)西洋參的漿果和花中人參皂甙Rb1，Rg1andRe的量，發(fā)現(xiàn)含人參皂甙最高的西洋參并確定其收獲季節(jié)。此外，單克隆抗體技術(shù)的免疫分析技術(shù)還可用于實(shí)驗(yàn)室植物組織培養(yǎng)過程中的成分檢測，從而獲得其培養(yǎng)物成分含量符合標(biāo)準(zhǔn)水平的樣品。1.5展望

近年來已經(jīng)有不少關(guān)于中草藥中含有毒性成分報(bào)道，盲目的服用或是過度服用會(huì)對人體造成傷害，制備其毒性成分的單克隆抗體來中和其毒素，將在臨床治療上有廣闊的應(yīng)用前景。天然藥物按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法制備其提取物,可制備中藥材質(zhì)量抗體芯片用于鑒定藥材的科、屬、種及其所含成分，建立中藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。按其制定相應(yīng)成分含量的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，可進(jìn)一步制備出其活性成分檢測的ELISA試劑盒，可以快速、敏感、全面鑒定中藥材質(zhì)量。單克隆抗體技術(shù)為天然藥物的研究方法提供了更多的選擇。二、單克隆抗體在食品安全和臨床中的應(yīng)用

單克隆抗體問世后取得了廣泛的應(yīng)用,隨后由單克隆抗體衍生出的各種免疫技術(shù)如免疫-PCR、免疫傳感器等,大大提高了免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)的特異性和敏感性,從而促進(jìn)了免疫學(xué)快速檢測的發(fā)展。目前免疫檢測技術(shù)已廣泛應(yīng)用于臨床、食品安全以及人類健康保障事業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域,如應(yīng)用于動(dòng)物性食品檢測,包括對β類興奮劑、抗生素類、激素類藥物及病原微生物等的檢測;植物性食品中農(nóng)藥殘留、生物毒素及病原微生物等的檢測,還有腫瘤、傳染和感染性疾病、免疫性疾病、器官移植排斥反應(yīng)、正常人群的健康檢查、進(jìn)出口岸人群健康檢查等。2.1單克隆抗體在動(dòng)物性食品檢測中的應(yīng)用β類興奮劑類:孫海新等利用雜交瘤技術(shù)獲得了沙丁胺醇的單克隆抗體,并建立了沙丁胺醇在食品中藥物殘留的快速檢測方法。抗生素類:。Loomans等用新霉胺作為免疫原建立了ELISA方法,能同時(shí)檢測牛奶中的慶大霉素、卡那霉素和新霉素。激素類:Sawaya等應(yīng)用酶聯(lián)免疫方法檢測了包括雞肉組織,牛肉組織在內(nèi)的多種動(dòng)物肉樣品的雄激素醋酸去甲雄三烯醇酮的殘留。2.2單克隆抗體在植物性食品檢測中的應(yīng)用

2.2.1單克隆抗體在農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用

2.2.2

單克隆抗體在生物毒素檢測中的應(yīng)用

2.3.3

單克隆抗體在食品病原微生物中的應(yīng)用單克隆抗體在農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用

近年來對以單克隆抗體為基礎(chǔ)的酶聯(lián)免疫法(ELISA)的研究十分活躍,該方法靈敏度高、方便快速、分析容量大。現(xiàn)可用ELISA分析的農(nóng)藥已有60種左右，目前已投入使用的有乙基谷硫磷(柑橘類和葡萄刺吸類害蟲防治)、倍硫磷(萵苣中)、甲胺磷(稻谷和小白菜葉片樣品中)等有機(jī)磷農(nóng)藥的單抗，及各種氨基甲酸酯類殺蟲劑免疫分析檢測試劑盒，如呋喃丹、涕滅威和西維因(黃瓜、番茄、馬鈴薯、草莓、柑橘等果蔬中)。對除草劑殘留的免疫分析研究也取得了很多成果，目前已商品化的試劑盒有:百草枯、撲滅津、甲草胺、撲草凈、莠去津及阿特拉津等幾十種。另外,趙友全等利用甲霜靈的單克隆抗體制備了甲霜靈膠體金試紙條,用于現(xiàn)場快速檢測進(jìn)出口蔬菜甲霜靈農(nóng)藥殘留量。單克隆抗體在生物毒素檢測中的應(yīng)用

路戈等利用抗黃曲霉毒素B1(AFB1)的單克隆抗體建立了檢測玉米、花生、小麥、大米、植物油中AFB1的ELISA間接競爭法。其次谷物中的煙曲霉毒素、小麥及其制品中的T-2毒素和脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、大麥中的赭曲霉毒素A、玉米和小麥中的玉米赤霉烯酮及糧食中的雜色曲霉素(ST)都可通過基于單克隆抗體的酶聯(lián)免疫技術(shù)進(jìn)行檢測,不僅降低了最小檢出限,還提高了特異性。單克隆抗體在食品病原微生物中的應(yīng)用

目前單克隆抗體技術(shù)及其衍生技術(shù)在食品安全檢測中的廣泛應(yīng)用，大大提高了病原微生物的檢測效率。Plomer等利用電化學(xué)免疫傳感器技術(shù)對食品和飲用水中的腸道細(xì)菌和大腸桿菌進(jìn)行定量測定，該技術(shù)將抗腸道細(xì)菌或大腸桿菌的抗體包被在晶體表面，然后浸入在待測的液體中進(jìn)行測定，根據(jù)包被晶體的頻率變化，從而測出液體中的細(xì)菌數(shù)量。2.3單克隆抗體在臨床上的應(yīng)用2.3.1腫瘤的診斷與治療2.3.2單克隆抗體在病原微生物診斷中的應(yīng)用2.3.3單克隆抗體在機(jī)體移植排斥反應(yīng)中的應(yīng)用2.3.4單克隆抗體在白血病診斷及妊娠診斷中的應(yīng)用2.3.1腫瘤的診斷與治療

在腫瘤診斷與治療上,單克隆抗體有三種用途:①單克隆抗體用于腫瘤的血清診斷。腫瘤可產(chǎn)生為數(shù)眾多的腫瘤標(biāo)志物,其中一些可分泌或釋放至血液中,診斷中可應(yīng)用某些與腫瘤抗原特異結(jié)合的單克隆抗體,在體外通過間接免疫熒光、放射免疫分析、免疫吸附或間接免疫沉淀技術(shù),在患者血清或體液中測出某些抗原,進(jìn)行定性和定量分析,為腫瘤的早期診斷或監(jiān)測復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移提供幫助。②單克隆抗體用于腫瘤細(xì)胞學(xué)和組織學(xué)診斷。通過免疫熒光技術(shù)、放射自顯影及免疫吸附等方法,用針對腫瘤細(xì)胞膜抗原的單抗進(jìn)行組織學(xué)和細(xì)胞學(xué)檢查,將有助于腫瘤組織學(xué)分類和降低漏診率。③單克隆抗體用于腫瘤的治療?；蚬こ碳夹g(shù)使得構(gòu)建任意目標(biāo)構(gòu)型、大小、功能的人源化單克隆抗體或其片段成為可能,進(jìn)而制備了雙特異性單克隆抗體,它具有兩種不同的配體結(jié)合位點(diǎn),從而可將效應(yīng)細(xì)胞(CTL細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞等)或效應(yīng)分子(IL-2、TNF-α等)特異性地導(dǎo)向腫瘤細(xì)胞,還可與化學(xué)藥物、酶、放射性核素、毒素和生物誘導(dǎo)劑等耦聯(lián)后直接殺傷腫瘤,也可以制備抗腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞的單克隆抗體來阻斷腫瘤細(xì)胞營養(yǎng)供應(yīng),從而殺死腫瘤細(xì)胞。2.3.2單克隆抗體在病原微生物診斷中的應(yīng)用目前應(yīng)用單克隆抗體結(jié)合在硝酸纖維膜上的斑點(diǎn)ELISA技術(shù),已能自患者的咽拭標(biāo)本中同時(shí)檢出可能存在的肺炎支原體、流感病毒、副流感病毒、呼吸道合胞病毒和3、7型腺病毒。

目前人們正越來越多地利用農(nóng)藥、獸藥、抗生素、激素等小分子與載體蛋白偶聯(lián)制備完全抗原,并免疫小鼠獲得相應(yīng)的單克隆抗體,進(jìn)而開發(fā)市場需要的藥物殘留ELISA檢測試劑盒。另外,利用單克隆抗體技術(shù)發(fā)展起來的免疫PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))、PCR-ELISA及免疫傳感器也廣泛用于食品安全檢測和臨床診斷,免疫PCR和PCR-ELISA靈敏度極高,可用于檢測微量抗原。免疫傳感器能將抗原抗體特異性結(jié)合后所產(chǎn)生的復(fù)合物通過信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暂敵龅碾娦盘柣蚬庑盘?從而達(dá)到分析檢測的目的,如電化學(xué)免疫傳感器可測定飲用水及食品中大腸桿菌和腸道細(xì)菌數(shù)目。2.3.3單克隆抗體在機(jī)體移植排斥反應(yīng)中的應(yīng)用

移植排斥是機(jī)體對外來物質(zhì)入侵所作出的總的協(xié)調(diào)性反應(yīng),具體指MHC編碼的外來抗原被受者免疫細(xì)胞所識別并刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答。介導(dǎo)移植排斥反應(yīng)的主要是T細(xì)胞及其分泌的一些炎癥細(xì)胞因子如IL-17、TNF-α等,故減緩移植排斥反應(yīng)可從抑制T細(xì)胞活化著手。針對T細(xì)胞活化所必須的兩個(gè)信號:CD28和B7,LFA-1和ICAM-1的結(jié)合及一些細(xì)胞因子的作用,我們可以制備出相應(yīng)的單克隆抗體,由于單克隆抗體特異性強(qiáng)、靈敏度高,目前已被廣泛用于移植排斥反應(yīng)的輔助治療中。2.3.4單克隆抗體在白血病診斷及妊娠診斷中的應(yīng)用

由于白血病具有