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抗猪蓝耳病毒(PRRSV)单克隆抗体的研制、特性及应用_abio生物试剂品牌网

abiopp3个月前 (06-21)技术8
一、PRRSV 概述 猪蓝耳病毒(Porcine Reproductive and ResPIratory Syndrome Virus,PRRSV)属于动脉炎病毒科,是引起猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)的病原体,主要导致母猪繁殖障碍(流产、死胎等)和仔猪呼吸道疾病,给全球养猪业造成重大经济损失。PRRSV 分为基因 1 型(欧洲型) 和基因 2 型(美洲型),两型抗原性差异显著,这对单克隆抗体(mAb)的研制提出了更高要求。 二、抗 PRRSV 单克隆抗体的研制流程
1. 抗原制备
  • 病毒抗原:选择 PRRSV 经典株(如 VR-2332、CH-1a)或流行株(如 NADC30-like、HP-PRRSV),在 Marc-145 细胞或 PK-15 细胞中增殖,经灭活、纯化后获得全病毒抗原。
  • 重组蛋白抗原:针对 PRRSV 的结构蛋白(如 GP5、M、N 蛋白)或非结构蛋白(如 nsp2),通过原核(大肠杆菌)或真核(昆虫细胞、酵母)表达系统制备重组蛋白,优点是抗原纯度高、安全性好。
2. 动物免疫与脾细胞制备
  • 选用 6-8 周龄的 Balb/c 小鼠,通过腹腔注射抗原(辅以佐剂,如弗氏完全佐剂 / 不完全佐剂),免疫 3-4 次后检测血清抗体效价,选取高效价小鼠进行加强免疫,3 天后取脾脏分离 B 淋巴细胞。
3. 细胞融合与杂交瘤筛选
  • 用聚乙二醇(PEG)诱导脾细胞与骨髓瘤细胞(如 SP2/0、NS0)融合,筛选出杂交瘤细胞。
  • 通过间接 ELISA免疫荧光(IFA) 或中和试验筛选能分泌特异性抗 PRRSV 抗体的杂交瘤细胞,重点关注:
    • 对 PRRSV 不同毒株的结合活性;
    • 对病毒感染细胞的识别能力;
    • 抗体的中和活性(能否抑制病毒与宿主细胞结合或复制)。
4. 克隆化与抗体生产
  • 采用有限稀释法对阳性杂交瘤细胞进行单克隆化,确保单一抗体分泌。
  • 通过小鼠腹腔注射(诱生腹水)或细胞培养(体外发酵罐)生产单克隆抗体,经 Protein A/G 亲和层析或硫酸铵沉淀法纯化。
三、抗 PRRSV 单克隆抗体的特异性分析
1. 抗原结合特异性
  • ELISA/IFA 检测:验证抗体与 PRRSV 不同毒株(如基因 1 型、基因 2 型)的结合能力,分析是否具有广谱识别性;同时与其他猪病毒(如猪瘟病毒、猪圆环病毒、猪伪狂犬病毒等)进行交叉反应测试,确保抗体特异性。
  • 表位定位:通过突变抗原表位、多肽竞争实验等方法,确定抗体识别的抗原表位(如 GP5 蛋白的高变区或保守区),明确其针对的抗原区域(线性表位或构象表位)。
2. 功能活性分析
  • 中和活性:采用病毒中和试验(VNT)测定抗体对 PRRSV 感染宿主细胞的抑制能力,中和效价(如 IC₅₀)是评估抗体抗病毒活性的关键指标。
  • 抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC):检测抗体是否能通过 Fc 段介导免疫细胞(如巨噬细胞)对病毒感染细胞的杀伤作用。
四、单克隆抗体的标记与包被技术
1. 标记技术(用于检测或治疗)
  • 酶标记(HRP/AP):通过碳二亚胺法(EDC)或戊二醛法将辣根过氧化物酶(HRP)或碱性磷酸酶(AP)与抗体偶联,用于 ELISA、免疫组化(IHC)等检测方法。
  • 荧光标记(FITC/PE/APC):利用异硫氰酸荧光素(FITC)、藻红蛋白(PE)等荧光染料与抗体结合,适用于流式细胞术(FCM)、IFA 等荧光检测。
  • 生物素标记:通过 N - 羟基琥珀酰亚胺(NHS)活化生物素与抗体氨基结合,结合链霉亲和素 - 酶 / 荧光探针系统,放大检测信号。
  • 胶体金标记:用于免疫胶体金试纸条,通过调节 pH 值使胶体金颗粒与抗体稳定结合,形成可视化标记物。
2. 包被技术(用于诊断试剂盒)
  • 固相包被(ELISA 板 / 试纸条)
    • 缓冲液选择:常用碳酸盐缓冲液(pH 9.6)或 PBS(pH 7.4),将抗体稀释至最佳浓度(通过棋盘滴定确定),4℃包被过夜,确保抗体以正确构象固定于固相载体。
    • 封闭处理:包被后用牛血清白蛋白(BSA)、脱脂奶粉或明胶溶液封闭非特异性结合位点,降低背景信号。
  • 侧向流层析(试纸条)
    • 标记垫包被:将胶体金标记抗体喷涂于玻璃纤维膜,作为检测探针;
    • 硝酸纤维素膜(NC 膜)包被:检测线(T 线)包被抗 PRRSV 另一表位的单克隆抗体(双抗体夹心法),质控线(C 线)包被羊抗鼠 IgG 抗体,确保试纸条有效性。
五、抗 PRRSV 单克隆抗体的应用场景
  1. 诊断检测
    • 开发 ELISA 试剂盒、胶体金试纸条,用于 PRRSV 抗原(如 N 蛋白)或中和抗体的检测,辅助临床诊断和流行病学调查;
    • 结合流式细胞术或免疫荧光,分析 PRRSV 感染细胞的抗原表达动态。
  2. 病毒研究
    • 作为工具抗体,用于 PRRSV 复制机制研究(如病毒与宿主细胞受体的结合位点分析)、抗原表位鉴定及疫苗免疫原性评估;
    • 通过中和抗体筛选,确定 PRRSV 的中和表位,为新型疫苗(如亚单位疫苗、表位疫苗)设计提供靶点。
  3. 治疗与预防(探索中)
    • 高中和活性的单克隆抗体可作为被动免疫制剂,用于仔猪 PRRSV 感染的紧急干预,或与疫苗联合使用增强保护效果;
    • 通过基因工程改造(如人源化抗体)降低免疫原性,探索临床治疗潜力。
六、研制难点与挑战
  1. PRRSV 的抗原变异性:基因 2 型毒株(如 NADC30-like)的 nsp2 蛋白存在大片段缺失,GP5 蛋白高变区易突变,导致单克隆抗体的广谱性不足,需针对流行毒株动态优化抗原选择。
  2. 中和抗体的筛选效率:PRRSV 的中和表位有限且依赖构象,传统杂交瘤技术筛选到高中和活性抗体的概率较低,可结合噬菌体展示技术或单细胞测序技术提高筛选效率。
  3. 标记包被的稳定性:抗体标记后可能影响其亲和力,需优化标记条件(如标记物比例、反应时间),并通过稳定性试验(如 4℃、37℃加速老化)验证试剂盒的保质期。
七、前沿技术趋势
  • 基因工程抗体技术:利用噬菌体展示库或转基因动物(如小鼠、兔)制备全人源或高亲和力单克隆抗体,减少异源抗体的免疫原性。
  • 双特异性抗体:设计同时识别 PRRSV 不同表位(如 GP5 和 M 蛋白)的双抗,提高中和效率并降低病毒逃逸险。
  • 纳米抗体(VHH 抗体):从骆驼科动物中筛选针对 PRRSV 的纳米抗体,其分子量小、稳定性高,可通过原核表达大规模生产,适用于诊断和治疗。
  通过系统的单克隆抗体制备与优化,结合高效的标记包被技术,抗 PRRSV 单克隆抗体已成为 PRRS 防控中诊断、研究及潜在治疗的重要工具,未来需进一步结合病毒变异规律,提升抗体的广谱性和应用价值

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