# 单克隆抗体

> CIE A-Level 生物学 · 9700
> 来源: https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-9700-u11-monoclonal-antibodies/

本子主题涵盖单克隆抗体（mAb）的生产及其在医学诊断和治疗中的应用。你将学习杂交瘤细胞的制备方法，以及纯抗体制剂在临床中的应用。

**先修:** [抗体的结构和功能](https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-9700-u11-antibody-structure-function/); [人体免疫应答](https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-9700-u11-immune-response/)

## 学习目标

- 区分单克隆抗体和多克隆抗体
- 概述通过杂交瘤技术生产单克隆抗体的过程
- 解释单克隆抗体的诊断应用，包括验孕和ELISA检测
- 描述其在癌症和自身免疫疾病中的治疗应用

## 什么是单克隆抗体？

**单克隆抗体** — 由基因完全相同的单个B淋巴细胞克隆产生的抗体，全部特异性结合靶抗原的一个抗原表位。

*例:* 用于验孕的所有相同抗体，只特异性结合人绒毛膜促性腺激素（hCG）。

单克隆抗体不同于多克隆抗体：多克隆抗体由多个不同的B细胞克隆产生，可结合同一抗原上的不同抗原表位。单克隆抗体的高特异性使其在靶向医学应用中极具价值。

**例题:** 区分单克隆抗体和多克隆抗体

1. 1. 来源：单克隆抗体来自单个B淋巴细胞克隆；多克隆抗体来自多个不同的B细胞克隆。
2. 2. 特异性：所有单克隆抗体都结合同一个抗原表位；多克隆抗体结合同一抗原上的不同抗原表位。
3. 3. 应用：单克隆抗体非常适合靶向临床应用；多克隆抗体常见于感染后的天然血清中。

**概念自测**

测试你的基础理解：

1. 下列哪个描述正确说明了单克隆抗体？

   - A. 它们可结合多种不同抗原
   - B. 它们由单个B细胞克隆产生
   - C. 它们仅用于癌症治疗
   - D. 它们无法在细胞培养中增殖

   *解析:* 正确。所有单克隆抗体都来源于同一个相同的B细胞克隆。

## 单克隆抗体的生产

单克隆抗体通过杂交瘤技术生产，该技术由Köhler和Milstein开发。这种方法结合了两种细胞的优良特性：产生抗体的B细胞和永生性癌细胞。

**杂交瘤细胞** — 由能产生特异性抗体的B淋巴细胞与癌变骨髓瘤细胞融合形成的杂交细胞。杂交瘤可在培养中无限分裂，持续产生纯的单克隆抗体。

**例题:** 逐步概述生产针对靶抗原的单克隆抗体的完整过程

1. 1. 将靶抗原注射入小鼠体内，刺激免疫应答，促使小鼠脾脏中产生能分泌抗体的B细胞。
2. 2. 取出小鼠脾脏，分离出能产生针对靶抗原抗体的B淋巴细胞。
3. 3. 使用聚乙二醇诱导融合，将分离得到的B细胞与永生性骨髓瘤（癌）细胞融合。
4. 4. 将混合细胞在选择培养基中培养，只有融合的杂交瘤细胞能够存活，未融合的B细胞和未融合的骨髓瘤细胞都会死亡。
5. 5. 将每个杂交瘤分别培养为单个克隆，筛选出能产生所需特异性抗体的克隆。
6. 6. 将筛选得到的杂交瘤克隆大规模培养，然后从培养基中提取并纯化单克隆抗体。

> **tip**
>
> 考试中经常考查骨髓瘤细胞的作用。记住：骨髓瘤细胞具有永生性，因此能让杂交瘤在培养中无限分裂；单独的B细胞无法在培养中长期分裂。

## 单克隆抗体的诊断应用

单克隆抗体的高特异性使其非常适合诊断检测——检测单个靶抗原的存在是诊断的关键。常见应用包括家用验孕、感染的ELISA检测，以及癌症标志物的早期检测。

**例题:** 解释家用验孕中如何使用单克隆抗体

1. 1. 验孕检测人绒毛膜促性腺激素（hCG），这是妊娠早期由发育中的胚胎分泌的激素。
2. 2. 验孕试纸上有可移动、染料标记的单克隆抗体，可特异性结合hCG。
3. 3. 加入尿液后，若存在hCG则会与标记抗体结合，混合物通过毛细管作用沿试纸向上移动。
4. 4. 在检测线处，固定化的抗hCG单克隆抗体会捕获hCG-抗体-染料复合物，产生可见的蓝色线条，即为阳性结果。
5. 5. 多余的未结合标记抗体继续向上移动，在控制线处被固定化抗体捕获，产生第二条线，确认试纸正常工作。

> **note**
>
> CIE考试评分标准几乎总会给提及控制线作用的答案分数，因此一定不要忘记这一点。

## 单克隆抗体的治疗应用

单克隆抗体可靶向结合体内特定细胞或分子进行治疗，与传统化疗等非靶向治疗相比，对健康细胞的损伤更小。

**例题:** 解释单克隆抗体如何用于靶向癌症治疗

1. 1. 癌细胞表面存在独特的肿瘤特异性抗原，健康细胞表面不存在这些抗原。
2. 2. 制备能特异性结合这些肿瘤抗原的单克隆抗体。
3. 3. 将细胞毒性药物或放射性毒素连接到单克隆抗体上。
4. 4. 注射入患者体内后，抗体随血液循环流动，只结合癌细胞。
5. 5. 连接的毒素杀死靶向癌细胞，由于健康细胞不受影响，因此副作用比化疗小得多。

其他常见的治疗应用包括治疗类风湿性关节炎等自身免疫疾病，单克隆抗体可中和损伤关节组织的过度活跃炎症分子。

## 常见错误

- **错误做法:** 认为B细胞是与杂交瘤细胞融合
  - 原因: 杂交瘤细胞是融合的产物，不是起始细胞类型
  - 正确做法: B淋巴细胞与癌变骨髓瘤细胞融合，产生杂交瘤细胞
- **错误做法:** 声称所有杂交瘤细胞都能产生所需抗体
  - 原因: 只有部分杂交瘤克隆能产生所需的特异性抗体
  - 正确做法: 融合后，需要筛选杂交瘤克隆，鉴定出能产生靶特异性抗体的克隆
- **错误做法:** 忘记验孕中控制线的作用
  - 原因: 考官一直会给这个知识点单独计分
  - 正确做法: 控制线通过捕获多余的标记抗体，确认试纸正常工作
- **错误做法:** 混淆单克隆抗体和多克隆抗体
  - 原因: 这是考试中常见的1-2分区分题
  - 正确做法: 单克隆=一个克隆，一个表位；多克隆=多个克隆，多个表位
- **错误做法:** 声称单克隆抗体仅用于诊断
  - 原因: 治疗应用是长问答题的常见考点
  - 正确做法: 单克隆抗体可用于疾病的诊断和靶向治疗

## 速查表

| 核心主题 | 考试核心考点 |
| --- | --- |
| 定义 | 来自1个B细胞克隆的相同抗体，特异性结合1个表位 |
| 杂交瘤 | B细胞+骨髓瘤融合：永生性，产生纯单克隆抗体 |
| 生产步骤 | 注射抗原 → 分离B细胞 → 融合 → 筛选 → 培养 |
| 诊断 | 验孕（hCG）、ELISA、癌症标志物检测 |
| 治疗 | 靶向癌症治疗、自身免疫疾病治疗 |

## 下一步

掌握单克隆抗体技术是学习现代免疫学和生物技术的核心基础，无论对你的A-level考试还是未来生物科学的进一步学习都很重要。本主题经常与CIE 9700大纲的其他内容关联，包括免疫应答、细胞生物学和生物技术。考试经常将本内容与疫苗开发或癌症生物学结合考查，因此巩固这里的知识能帮助你在多个单元得分。单克隆抗体研究也是现代医学发展最快的领域之一，每年都有新的靶向治疗获批用于多种疾病。接下来，探索这些相关子主题来构建你的知识体系：

- [能量与呼吸作用（AS部分）](https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-9700-u12-overview/)
- [生物体的能量需求](https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-9700-u12-energy-needs-of-living-organisms/)
- [ATP的结构与作用](https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-9700-u12-atp-structure-and-role/)

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