杂交瘤技术

(hybridoma technigue)即淋巴细胞杂交瘤技术,又称单克隆抗体技术。它是在体细胞融合技术基础上发展起来的。克勒(Kohler)和米尔斯坦

(Milstein)(1975)证明,骨髓瘤细胞与免疫的动物脾细胞融合,形成能分泌针对该抗原的均质的高特异性的抗体——单克隆抗体,这种技术通称为杂交瘤技术。这一技术的基础是细胞融合技术。骨髓瘤细胞在体外可以连续传代,而脾细胞是终末细胞,不能在体外繁殖。如将小鼠的骨髓瘤细胞与分泌某种抗体或因子的淋巴细胞融合,则融合细胞既具有肿瘤细胞无限繁殖的特性,又具有淋巴细胞能分泌特异性抗体或因子的能力,同时也克服了免疫淋巴细胞不能在体外繁殖的缺点,融合的细胞称为淋巴细胞杂交瘤。

小鼠瘤细胞与脾细胞融合后,不是所有细胞都能融合,再加上细胞融合是一个随机过程,除脾、瘤二细胞间的融合外,还伴有脾细胞之间及瘤细胞之间的自身融合。因此,培养中有三种细胞,即瘤细胞、脾细胞和杂交瘤细胞。由于脾细胞是终端分化细胞,所以在培养中自然死亡。为了使瘤细胞和杂交瘤细胞分开,就需要使用选择培养基 HAT(H 次黄嘌呤,A 氨基喋呤,T 胸腺嘧啶核苷)。在 HAT 培养基中,小鼠瘤细胞死亡,而杂交瘤细胞能继续繁殖。

用于杂交的小鼠瘤细胞系(常用 NS-1.SP2/0),都是经过嘌呤类似物 8- 氮鸟嘌呤筛选而得到的骨髓瘤系,均为缺乏应急通路所必需的次黄嘌呤磷酸核糖转化酶(HGPRT)的缺陷型。HAT 培养基中的氨基喋呤阻断了细胞中叶酸代谢,使细胞不能利用正常途径获得合成 DNA 所需的嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸。HAT 培养基中有次黄嘌呤存在,在氨基喋呤阻断叶酸代谢时,细胞可以通过应急旁路,用 HGPRT 酶把次黄嘌呤核苷酸形成嘌呤核苷酸,供给合成 DNA 的原料。但由于这些瘤细胞系缺乏 HGPRT 酶,所以不能利用应急旁路来合成嘌呤核苷酸,因而瘤细胞不能繁殖而死亡。

杂交瘤是由瘤细胞和脾细胞融合而成。瘤细胞缺乏 HGPRT 酶,但小鼠脾细胞中有此酶存在,所得杂交瘤具备 HGPRT 酶,在 HAT 培养基中,杂交瘤细胞可以利用应急通路合成嘌呤核苷酸。同时又保留了由瘤细胞所获得的在组织培养条件下生长的能力。因此最终筛选出来的杂交瘤细胞既可以合成DNA,也可以繁殖传代。

目前,世界上已建立起数以百计的具有各种各样特异性的杂交瘤单克隆细胞系。它们所产生的抗体已经成为各个领域中广泛应用的最新药品。单克隆抗体纯度高、特异性强,所以能准确地识别细胞膜、细菌、病毒、寄生虫、酶、蛋白质和激素等抗原物质的微细差异,并跟一定的抗原发生特异性结合。这给诊断和治疗带来很大的方便。近年来,用抗癌细胞的单克隆抗体与放射性同位素、化学药物或毒素相结合,注入体内同癌细胞结合,能在原位杀死癌细胞,而对其他正常细胞毫无损伤。这种以单克隆抗体为主的综合性药物好比是专攻癌的“导弹”,人们把这种治疗方法形象地比喻为导弹疗法。1981 年有人报道,用蓖麻病毒蛋白和单克隆抗体连结起来,成为专攻癌细胞的免疫毒素,几乎能杀死骨髓中所有的肿瘤细胞,而不损伤产生红细胞和白细胞的正常细胞。

杂交瘤技术从诞生到应用于生产只有几年时间,这是科学史上不多见

的。现在人们把杂交瘤技术和 DNA 重组技术并列,并认为是生物医学领域中的两大技术突破,推动了生命科学的不断向前发展。鉴于克勒和米尔斯坦的重大贡献,从而获得 1984 年度的诺贝尔医学或生理学奖。