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编号:10258331
鼠抗人Fas单克隆抗体的制备及鉴定
http://www.100md.com 《免疫学杂志》1999年第3期
     作者:宋建勋 朱锡华 陈克敏 郑 萍#1\%'7, 百拇医药

    单位:宋建勋 朱锡华 陈克敏 郑 萍 第三军医大学免疫学教研室全军免疫学研究所 重庆 400038;美国哥伦比亚大学#1\%'7, 百拇医药

    关键词:Fas抗原 单克隆抗体 制备 鉴定#1\%'7, 百拇医药

    免 疫 学 杂 志990318 摘 要 采用Jurkat细胞免疫Balb/c小鼠制备了1株抗人Fas mAb 2A1,它能特异性识别Jurkat、Raji、THP-1细胞膜表面50KD左右的蛋白,并能与SrFas标准蛋白反应,其识别的细胞膜蛋白与单抗特异性抗人Fas PcAb N-18相一致。经Ig类与亚类及型检测试剂盒测定为IgG1、κ型,杂交瘤细胞染色体数目平均为102。#1\%'7, 百拇医药

    中图号 R392.11#1\%'7, 百拇医药

    PRODUCTION AND IDENTIFICATION OF A MONOCLONAL ANTIBODY TO HUMAN FAS ANTIGEN#1\%'7, 百拇医药

    Song Jianxun, Zhu Xihua, Chen Kemin, Zheng Ping#1\%'7, 百拇医药

    (Department of Immunology, The Third Military Medical University, Chongqing 400038)#1\%'7, 百拇医药

    Abstract A mAb against human Fas(huFas), designated 2A1, was produced by fusion of the mouse myeloma cell line Sp2/0 with the spleen cells of Balb/c mice immunized with Jurkat cells. Using Dot-ELISA and western blotting and functional experiments, its was evidenced that anti-huFas mAb 2A1 is specifically directed to huFas and can recognize the Fas protein of about 50KD on Jurkat cells, Raji cells and THP-1 cells. Analysis of Ig classes subclasses and types revealed 2A1 to be IgG1, κ.

    Key words Fas antigen, Monoclonal antibody(mAb), Production, Identificationh|et, 百拇医药

    Fas/Apo-1/CD95抗原的发现起始于对两株mAb的功能观察,即抗Apo-1 mAb和抗Fas mAb[1,2], 由于两者都能识别细胞膜上CD95蛋白抗原,且能诱导敏感细胞凋亡,才导致了今天对Fas抗原的生物医学研究。制备抗Fas mAb对于Fas抗原的深入研究,尤其是对Fas抗原信号传导机制的阐明以及生物医学应用都有重要意义。本文利用Fas+的细胞作为免疫原,功能检测制备了1株鼠抗人Fas mAb 2A1。h|et, 百拇医药

    1 材料和方法h|et, 百拇医药

    1.1 培养液h|et, 百拇医药

    1.1.1 完全培养液:含10%~20%无支原体新生小牛血清(NCS,华西医大分子生物室,批号970502),2mmol L-Gln, 20mmol Hepes, 100U/ml青霉素和100μg/ml链霉素的RPMI1640(Gbco)。h|et, 百拇医药

    1.1.2 不完全培养液:不含NCS的完全培养液。HT培养液:完全培养液中加入1×10-4M次黄嘌呤(H)和1.6×10-5M胸腺嘧啶(T)。HAT培养液:HT培养液中加入4×10-7M氨基喋呤(A)。h|et, 百拇医药

    1.2 细胞系 Sp2/0小鼠骨髓瘤细胞、Jurkat人T淋巴细胞性白血病细胞、Raji人Burkitt(非洲)淋巴瘤细胞、U937人组织细胞性淋巴瘤细胞为本室保存。THP-1人单核白血病细胞引自中科院上海细胞生物所。各细胞系于含10% NCS的RPMI1640完全培养液中培养传代。h|et, 百拇医药

    1.3 抗体 单特异性兔抗人Fas多克隆抗体(PcAb)N-18购自Santa Cruz公司。鼠抗人Fas mAb CH-11:Kamiya公司,我室访美学者郑力新赠送。HRP-羊抗兔IgG、HRP-羊抗鼠IgG:购自华美公司。h|et, 百拇医药

    1.4 动物 Balb/c雌性纯系小鼠,6~8wk,由本校实验动物中心提供。h|et, 百拇医药

    1.5 其它主要试剂 鼠Ig类与亚类及型检测试剂盒:IsoStripTM kit购自BM公司。硝酸纤维薄膜(NC膜):为Gibco公司产品。可溶性重组人Fas胞外区蛋白(SrFas△TM)购自PharMingen公司。融合用试剂:50%融合用聚乙二醇/PEG(Sigma, MW4 000,含10%二甲亚砜/DMSO),亮氨酸甲基酯/Leu-OMe(Sigma,MW181.7),A、H、T(Sigma),8-氮杂鸟嘌呤(Fluka),秋水仙素(Serva)。膜蛋白提取试剂:抑蛋白酶肽Aprotinin (BM),润湿剂NP-40(Fluka),苯甲基酰磺酰氟/PMSF(BM),脱氧胆酸钠(Serva),十二烷基硫酸钠/SDS和低MW蛋白标准(华美)。

    1.6 抗人Fas mAb的产生 ①动物免疫:基础免疫为Balb/c小鼠腹腔注射Jurkat细胞免疫原0.2ml,含2×107细胞/鼠,免疫2次,间隔2~4wk。加强免疫为脾内加强免疫。每脾注射0.1ml细胞免疫原,含1×106细胞/脾。3d后融合。②细胞融合、筛选及克隆化:小鼠脾细胞先用2.5mmol Leu-OMe处理,再与Sp2/0按10∶1的比例以50% PEG进行融合[3]。融合细胞用HAT培养液选择培养,杂交瘤生长后改用HT培养液,融合后10d~15d取上清进行筛选。杂交瘤上清对Jurkat细胞生长有毒性作用的孔初步定为阳性孔。克隆及亚克隆化采用有限稀释法。③腹水制备及抗体纯化:阳性杂交瘤细胞105腹腔注射石蜡油已致敏的Balb/c小鼠制备腹水,饱和(NH4)2SO4盐析和DEAE纤维素层析相结合纯化抗体。sw2|)#, 百拇医药

    1.7 抗人Fas mAb 2A1的鉴定 ①Dot-ELISA:SrFas抗原标准品点样于NC膜上,1% BSA封闭后,相继用杂交瘤腹水和HRP-羊抗鼠IgG作用,DAB显色,抗人Fas mAb CH-11作为阳性对照。②Western Blotting:Fas+敏感细胞用PBS洗涤后,用三去污剂裂解液(50mol/L Tris-Cl, pH8.0, 150mmol/L NaCl, 0.02% NaN3, 0.1% SDS, 100mg/L PMSF, 1μg/ml Aprotinin, 1% NP-40,0.5%脱氧胆酸钠)抽提膜蛋白[4],经12% SDS-PAGE分离,转移至NC膜后,相继用杂交瘤腹水和HRP-羊抗鼠IgG作用,DAB显色。③杂交瘤细胞染色体分析:参照文献[5],即秋水仙素作用获取杂交瘤细胞染色体中期分裂相,KC1低渗处理细胞,Giemsa染色。④Ig类与亚类及型鉴定:按Boehringer Mannheim公司生产的IsoStripTM试剂盒说明进行。sw2|)#, 百拇医药

    2 结果sw2|)#, 百拇医药

    2.1 杂交瘤细胞系的建立 用Jurkat细胞作为免疫原制备杂交瘤,分批免疫Balb/c小鼠,共72只,前后进行了8次成功融合,平均融合率约80%。从3072个杂交瘤生长孔上清中,筛选出对Jurkat细胞生长有抑制/毒性作用的孔3个,经克隆及反复亚克隆化后,分别命名为2A1,3B6,3D1。制备上清和小鼠腹水。

    2.2 Dot-ELISA 经复孔试验,对杂交瘤细胞系2A1,3B6,3D1小鼠腹水测试发现:仅2A1能与SrFas蛋白反应,斑点阳性对照抗Fas mAb CH-11亦能与SrFas结合并显色,SP2/0腹水则显示阴性结果(见图1)。+gn, http://www.100md.com

    图 1斑点酶联免疫吸附试验+gn, http://www.100md.com

    Fig 1Dot-ELISA+gn, http://www.100md.com

    1.2A1; 2.3B6; 3.3D1; 4.anti-Fas mAb CH-11;5.SP2/0+gn, http://www.100md.com

    2.3 免疫印迹 Jurkat细胞、Raji细胞、THP-1细胞膜蛋白提取样品经SDS-PAGE后,用考马斯亮兰R-250染色液(0.25%考马斯亮兰R-250,25%异丙醇,10%冰乙酸)染色及脱色后,显示蛋白条带相似,与U937细胞膜蛋白条带差异明显(见图2)。经电转印及免疫染色后发现,杂交瘤腹水2A1能与Jurkat细胞、Raji细胞、THP-1细胞膜蛋白上50KD左右蛋白带反应,与特异性兔抗人Fas PcAb N-18所识别的位置一致(见图3),但在U937细胞膜蛋白带上未能检测阳性结果。+gn, http://www.100md.com

    2.4 杂交瘤细胞染色体分析 染色体数目平均为102,见图4。+gn, http://www.100md.com

    2.5 Ig类与亚类及型鉴定 从BM公司试剂盒检测条带上显示,杂交瘤2A1分泌的抗体为IgG1,κ型。体外传代3mo及液氮反复冻融,细胞株仍能分泌抗体。+gn, http://www.100md.com

    图 2细胞膜蛋白的SDS-PAGE+gn, http://www.100md.com

    Fig 2SDS-PAGE of membrane fractions+gn, http://www.100md.com

    A:1.U937l;2.Jurkat;3.Molecular weight standard; 4.Raji; 5.THP-1+gn, http://www.100md.com

    B:Jurkat and molecular weight standard

    图 3免疫印迹;iju^, 百拇医药

    Fig 3Immunobloting analysis of Fas antigen;iju^, 百拇医药

    1.Molecular weight standard; 2.Anti-Fas PcAb N-18; 3.2A1;4.2A1 to SrFas; 5.Supernatant of SP2/0 ;iju^, 百拇医药

    图 4杂交瘤细胞染色体(吉氏染色,1 000×);iju^, 百拇医药

    Fig 4The chromosomal morphology of hybridoma;iju^, 百拇医药

    cells (Giemsa’s stain, 1 000×);iju^, 百拇医药

    3 讨论;iju^, 百拇医药

    3.1 Fas抗原的发现 Fas抗原是两个研究组于1989年同一年在各自的实验室发现的。一组是德国学者Trauth[1]所在的研究组为了抑制肿瘤的生长,采用细胞表面分子来控制其增殖;用鼠抗人B淋巴细胞系SKW6.4的单抗,来检测这些单抗对SKW6.4细胞生长的影响,在几千个抗体的实验中,发现抗Apo-1单抗能彻底抑制SKW6.4细胞的生长,并诱导植入裸鼠体内的人B细胞淋巴瘤组织消退。因为Apo-1抗原介导的信号能诱导细胞凋亡——Apoptosis,所以抗Apo-1单抗作用的细胞表面分子叫Apo-1抗原。另一组是日本学者Yonehara[2]所在研究组,发现的细胞表面分子命名为Fas,鼠抗人Fas抗体对表达有Fas抗原的人多种瘤细胞具有类似作用。1991年日本学者Itoh等[6]从T细胞淋巴瘤KT3株中克隆了Fas cDNA。1992年德国学者Oehm等[7]也从B细胞淋巴瘤SKW6.4株中纯化了Apo-1蛋白并克隆了其cDNA,证实两者序列完全一致为同一分子。1993年11月在美国Boston召开的第5届人白细胞分型国际会议上,正式命名Apo-1/Fas抗原为CD95。1994年,Suda等利用亲和层析技术从鼠细胞毒T淋巴细胞中纯化了Fas抗原的天然配体FasL[8];iju^, 百拇医药

    由此可知,Fas抗原分子的研究起始于抗Fas mAb的制备,正是由于制备了抗Fas mAb才有了今天对Fas抗原的较深入认识。抗Fas mAb能诱导Fas+敏感细胞凋亡,有关Fas抗原死亡信号传导等研究离不开抗Fas mAb的作用。

    3.2 抗Fas mAb制备中存在的问题 Fas抗原作为细胞膜表面受体,其抗原来源有限,这是抗Fas mAb制备过程中的一大障碍。曾有3种方案在制备抗Fas mAb时用来解决抗原量不足的问题,(1)用生物化学方法从Fas+细胞膜上纯化Fas蛋白抗原,(2)用化学方法合成Fas抗原胞外区肽段,(3)用Fas+细胞直接作为免疫原。开始我们曾提取Fas+细胞膜蛋白,试图从中纯化出部分Fas蛋白抗原,但由于纯化量太低且方法不易,以及考虑到纯化的Fas抗原蛋白变性,制备出的抗Fas mAb是否能有生物学功能等原因,放弃了第1种方法;用合成肽作为抗原制备抗Fas mAb是最为简便而有效的方法,由于合成过程中刚好遇上国际上某些合成化学试剂禁运,故这条方法亦被迫停止。因此,我们制备抗Fas mAb采用的是第3种方法,即用Fas+细胞作为免疫原,采用功能检测的方法进行筛选有生物学功能的抗Fas mAb。/dys, http://www.100md.com

    Fas+细胞采用Jurkat T淋巴细胞性白血病细胞,是因为83%的Jurkat细胞膜表面Fas抗原表达阳性,比例较高[1]。Jurkat细胞繁殖较快,传代容易,易于大量收集用于免疫的细胞免疫原。另外还证实,Jurkat细胞用有丝分裂原PHA或ConA均不能提高其细胞膜表面Fas抗原的表达量,这与国外某些实验室的实验结果一致(郑立新,美国NIH)。用Jurkat细胞作为免疫原免疫Balb/c小鼠制备mAb,细胞融合率不高,不超过75%。为提高融合率,我们曾采用对Sp2/0骨髓瘤细胞用20μg/ml的8-氮杂鸟嘌呤处理及用小鼠活体内生长的骨髓瘤细胞进行融合,但效果不理想[6]。而用Leu-OMe处理免疫脾细胞后再与Sp2/0融合,则能明显提高融合率,融合率可达90%以上,其机理不详[3]/dys, http://www.100md.com

    功能检测用来筛选阳性杂交瘤,在制备抗Fas mAb过程中虽费时、费力,但在没有足够纯化Fas抗原的情况下亦还有效。制备有生物学功能的抗Fas mAb,即是能诱导敏感细胞凋亡,换言之,能对细胞生长有抑制作用或毒性。基于这一点,我们对几千个融合阳性杂交瘤上清进行检测,寻找对敏感细胞有毒性作用的孔,最终找到3个孔的杂交瘤细胞,由此筛选到1株抗人Fas mAb。/dys, http://www.100md.com

    第一作者:男,32岁,博士,讲师/dys, http://www.100md.com

    全军“九五”重点课题资助项目

    参考文献3, http://www.100md.com

    1 Trauth BC,Klas C, Peters AM, et al. Monoclonal antibody-mediated tumor regression by induction of apoptosis. Science, 1989,245(4915):3013, http://www.100md.com

    2 Yonehara S, Ishii A,Yonehara M. A cell-killing monoclonal antibody(anti-Fas) to a cell surface antigen co-downregulated with the receptor of tumor necrosis factor. J Exp med, 1989, 169(5):17473, http://www.100md.com

    3 Seo N, Egawa K. Utilization of leucine methyl ester for the generation of hybridomas producing monoclonal antibodies specific to tumor-associated antigens, Cancer Immunol Immunother, 1994, 38(5):2773, http://www.100md.com

    4 Sambrook J, Fritsch EF, Maniatis T.分子克隆实验指南.第2版.金冬雁,等译.北京:科学出版社,1992.8733, http://www.100md.com

    5 徐志凯.实用单克隆抗体技术.西安:陕西科学技术出版社,1992.783, http://www.100md.com

    6 Itoh N,Yonehara S, Ishil A, et al. The polypeptide encoded by the cDNA for human cell surface antigen Fas can mediate apoptosis. Cell, 1991,66(4):2333, http://www.100md.com

    7 Oehm A, Behrmann I, Falk W, et al. Purification and molecular cloning of the Apo-1 cell surface antigen, a member of the tumor necrosis factor/nerve growth factor receptor superfamily. J Biol Chem, 1992,267(15):107093, http://www.100md.com

    8 Suda T, Nagata S. Purfication and characterization of the Fas-ligand that induces apoptosis. J Exp Med, 1994,179(3):8733, http://www.100md.com

    (1998-09-23收稿;1999-01-25修回)(宋建勋 朱锡华 陈克敏 郑 萍)