抗經典豬瘟單克隆抗體抗體結構、靶向抗原、制備流程及應用參數
瀏覽次數:99 發布日期:2025-7-7
來源:本站 僅供參考,謝絕轉載,否則責任自負
抗經典豬瘟(Classical Swine Fever, CSF,又稱豬霍亂)單克隆抗體(mAb)是針對經典豬瘟病毒(CSFV)抗原(主要為 E2 蛋白,少數為 E0、Core 蛋白等)的特異性抗體,在 CSF 的診斷、病毒分型及免疫機制研究中具有不可替代的作用。以下從抗體結構、靶向抗原、制備流程、關鍵特性及應用參數等方面詳細說明:
一、抗體結構特征
抗 CSFV 單克隆抗體多為鼠源 IgG 類(常見亞型為 IgG1、IgG2a),少數為 IgM(因穩定性和效價限制,應用較少),其基本結構如下:
- 整體結構:由 2 條重鏈(H 鏈,約 50 kDa)和 2 條輕鏈(L 鏈,約 25 kDa)通過二硫鍵連接形成 “Y” 型結構,分子量約 150 kDa(IgG)。
- 功能區域:
- 可變區(V 區):重鏈可變區(VH)和輕鏈可變區(VL)組成抗原結合位點(CDR1-CDR3),負責特異性識別 CSFV 抗原的線性或構象表位(E2 蛋白的中和表位多為構象表位,依賴蛋白空間結構)。
- 恒定區(C 區):重鏈恒定區(CH1-CH3)決定抗體效應功能(如 IgG2a 的 Fc 段可介導補體依賴的細胞毒性(CDC)或調理作用),輕鏈恒定區(CL)輔助維持結構穩定。
- 修飾特征:部分單抗的 Fc 段存在 N - 糖基化修飾,影響抗體在體內的半衰期(若用于被動免疫)和與 Fc 受體的結合能力。
二、靶向的 CSFV 抗原及毒株
CSFV 是黃病毒科瘟病毒屬的單鏈 RNA 病毒,其結構蛋白包括 Core(核衣殼蛋白)、E0(囊膜蛋白,又稱 Erns)、E1、E2(主要囊膜蛋白),其中E2 蛋白是誘導中和抗體和免疫保護的關鍵抗原,也是單抗的主要靶向對象。
1. 核心靶向抗原
- E2 蛋白:全長約 370 個氨基酸,含多個中和表位(如 A、B、C、D 表位),其中 A 表位(位于 N 端)是中和活性的核心區域,多數具有中和功能的單抗靶向此表位。E2 蛋白高度保守(不同毒株間同源性約 80%-95%),但疫苗株與野毒株的表位可能存在細微差異(可用于區分免疫與感染)。
- 其他抗原:少數單抗靶向 E0 蛋白(參與病毒釋放)或 Core 蛋白(用于病毒核酸檢測的輔助驗證),但因 E0 和 Core 的免疫原性較弱,應用范圍較窄。
2. 靶向的 CSFV 毒株
CSFV 分為 3 個基因型(1-3 型),我國流行株以 1.1 亞型(如石門株)、2.1 亞型(如 C 株疫苗株)為主,單抗可識別的常見毒株包括:
- 疫苗株:C 株(兔化弱毒疫苗,2.1 亞型,E2 蛋白序列穩定,是單抗制備的常用免疫原)、HCLV 株(豬瘟兔化弱毒疫苗)。
- 野毒株:石門株(強毒,1.1 亞型)、Alfort 株(1 型)、Brescia 株(1 型)、GLV 株(2 型)等。
- 重組抗原:通過桿狀病毒 - 昆蟲細胞、CHO 細胞表達的重組 E2 蛋白(保留天然構象,含完整中和表位),是單抗制備的首選免疫原(純度高、安全性好)。
三、制備流程及關鍵參數
1. 制備步驟
- 免疫原制備:優先選擇重組 E2 蛋白(純度≥95%,濃度 50-100μg / 劑,需驗證構象表位完整性),或滅活 CSFV 病毒(滴度≥10⁶ TCID₅₀/mL,需無殘留毒力)。
- 動物免疫:BALB/c 小鼠腹腔免疫,基礎免疫 3 次(間隔 2 周),加強免疫 1 次(融合前 3 天),血清效價需≥1:10⁴(間接 ELISA 檢測,以重組 E2 蛋白為包被抗原)。
- 細胞融合:取免疫小鼠脾臟 B 淋巴細胞與 SP2/0 骨髓瘤細胞融合,融合率≥30%,雜交瘤克隆形成率≥50%。
- 篩選與克隆:
- 初篩:間接 ELISA(檢測針對重組 E2 蛋白的抗體)。
- 復篩:免疫熒光(IFA,檢測感染 CSFV 的 PK-15 細胞中的特異性熒光)、中和試驗(檢測對活病毒的中和活性,中和效價≥1:16 為陽性)。
- 克隆純化:有限稀釋法克隆 3 次以上,確保單克隆性(染色體數目穩定,約 90-110 條)。
- 抗體生產:腹水誘生(效價 1:10⁶-10⁸)或無血清懸浮培養(濃度 20-100μg/mL),經 Protein A/G 親和純化后純度≥95%。
2. 制備關鍵參數
- 雜交瘤穩定性:連續傳代 60 次后,抗體分泌能力無顯著下降(效價波動≤20%)。
- 抗體效價:ELISA 效價(腹水)≥1:10⁶,中和效價(針對強毒株)≥1:32。
四、特異性與交叉反應率
1. 特異性
- 抗原特異性:僅與 CSFV 的靶抗原(如 E2)結合,不識別 CSFV 的非結構蛋白(如 NS3、NS5)或其他病毒(如豬繁殖與呼吸綜合征病毒 PRRSV、豬偽狂犬病病毒 PRV)的抗原。
- 病毒特異性:通過 IFA 和中和試驗驗證,僅與 CSFV 反應,不與同屬的牛病毒性腹瀉病毒(BVDV)、邊界病病毒(BDV)交叉反應(因三者 E2 蛋白存在部分同源序列,需嚴格排除交叉)。
2. 交叉反應率
- 與同屬病毒:優質單抗對 BVDV、BDV 的交叉反應率≤5%(ELISA 檢測 OD 值比值 < 0.05)。
- 與不同基因型 CSFV:因 E2 蛋白保守性高,單抗通?山徊孀R別 1-3 型毒株,對 1 型和 2 型毒株的識別率≥90%,對 3 型的交叉率≥85%。
- 區分疫苗株與野毒株:部分單抗可識別野毒株特有的表位(如石門株的 D 表位),對疫苗株(C 株)無反應,交叉率≤1%,可用于 “鑒別診斷(DIVA)” 試劑。
五、其他核心參數
- 親和力:通過 SPR(表面等離子體共振)或 ELISA 競爭法測定,解離常數(KD)通常為 10⁻⁸-10⁻¹⁰ M(KD 值越小,親和力越高,中和活性越強)。
- 中和活性:在細胞水平可有效抑制 CSFV 感染,50% 抑制濃度(IC₅₀)≤1μg/mL(針對 100 TCID₅₀的病毒)。
- 熱穩定性:37℃放置 7 天,效價保留率≥80%;-20℃凍存 3 年,活性無顯著下降。
- 應用適應性:適用于 ELISA(檢測抗原或抗體)、IFA(病毒定位)、Western blot(僅識別變性抗原的單抗)、病毒中和試驗等,工作濃度范圍:ELISA 1:2000-1:10000,IFA 1:500-1:2000。
六、應用場景
- 診斷試劑:作為核心試劑用于 CSFV 抗原檢測(如雙抗體夾心 ELISA)、病毒分型及 “免疫 - 感染” 鑒別診斷。
- 基礎研究:解析 E2 蛋白的功能(如與宿主細胞受體結合機制)、病毒入侵途徑。
- 被動免疫:高中和活性的單抗可用于仔豬緊急預防或發病豬的早期治療(需驗證安全性和半衰期)。
抗經典豬瘟單克隆抗體的核心質量指標是中和活性、特異性(無交叉反應)及寬毒株覆蓋度,實際應用中需根據需求(如診斷或治療)選擇參數匹配的抗體,并通過第三方驗證確保性能穩定。