现在已能在体外将编码抗体的DNA进行处理，然后再导回到淋巴细胞系细胞中，这样可以产生遗传工程改造的抗体，这不仅是一个研究抗体相互作用的有用技术，它也能帮助我们去制造具有奇妙效应功能的重组抗体。
在过去的几年中，抗体在医学和生物学上的应用巨增。这主要是由于杂交瘤技术的发展。从这些产生单克隆抗体的杂交瘤细胞中分离其编码该抗体的基因，将它们在体外进行一些处理，然后导回到淋巴细胞中。用这种方法能够制造奇妙的抗体或抗体相关分子，可将其用于临床诊断和治疗，并且在免疫化学中也有一定的价值。
表达系统
已证明抗体基因的最有效表达系统就是将免疫球蛋白基因DNA导入到骨髓瘤细胞中进行表达。小鼠的骨髓瘤是浆细胞肿瘤。在哺乳动物中浆细胞是负责合成和分泌抗体的细胞。因此，骨髓瘤是理想的表达转染抗体基因的细胞。因为它们不仅能识别免疫球蛋白基因的转录信号，也具备蛋白质分泌的装置。一般将编码所设计的抗体的重 - 和/或轻 - 链的基因克隆到一个质粒中，这个质粒必须含有抗药性基因，这样才能筛选稳定的转染骨髓瘤克隆。现在应用gpt和neo基因作为选择标志，它们能分别提供对霉酚酸和抗菌素G418的抗性。分离得到其稳定转染的克隆的频率一般为10-\这取决于特定的骨髓瘤细胞系、质粒和所用的DNA转染方法。一个常用的方法就是球状体（spheroplast）融合，用聚乙二醇（PEG）将骨髓瘤与带有上述质粒的大肠杆菌球状体融合。磷酸钙共沉淀法也被广泛应用。如果骨髓瘤宿主比较好，则正常情况下一般在10至14天后将会出现转染克隆。而在抗体产生量方面克隆与克隆之间有相当大的变化。一般正常希望所得到的克隆能在每升培养上清液中产生1 ~ 2 mg抗体。
现在也进行试验用含有免疫球蛋白cDNA的质粒转化的大肠杆菌或酵母细胞来制造抗体的可行性。然而用这种方法有一些严重的问题：① 这些细胞不能有效分泌免疫球蛋白多肽；② 在这些细胞内免疫球蛋白的重链和轻链之间几乎不能进行组装；③ 抗体是糖蛋白，糖化过程是一翻译后的修饰过程，而大肠杆菌不容易进行这一过程；④ 一些种类的免疫球蛋白（IgM和IgA）含有一个共价连接的多肽（J链），它是由骨髓瘤宿主细胞提供的，但在酵母和原核细胞中都不存在；最后⑤ 因为这些多肽在细胞外组装是非常低效的，所以这些表达系统的抗体产量是极微的。
因此，除非抗体链的再组装、分泌和加工处理这些问题被解决了，最吸引人的产生完整抗体的表达系统将是骨髓瘤细胞，尽管哺乳类细胞培养的成本较高。
嵌合抗体
自从1975年K?hler和Milstein首次产生小鼠杂交瘤抗体以来，许多研究小组试图去制造人类单克隆抗体，因为它们在治疗中具有明显的潜在应用能力。许多研究工作集中于用杂交瘤技术产生人类抗体和建立持续长期生长的人B细胞系。已能用EB病毒使B细胞转化长期生存下去。但是还没有建立一个体外有效的免疫致敏系统，在获得稳定分泌大量人类抗体的细胞系过程中遇到了相当多的困难。
将免疫球蛋白基因在导入到骨髓瘤细胞以前在体外进行改造，这样我们就可以去制造含有小鼠或大鼠抗原 - 结合部位可变区（V）与人稳定区（C）连接的嵌合抗体。为了构建像这样的抗体，用常规方法制得一个特异针对所需抗原的小鼠或大鼠杂交瘤，然后分离杂交瘤的表达的V－区基因，在体外进行重组连接到人的C - 区基因上，最后将含有这一编码该嵌合抗体基因的质粒导入到骨髓瘤细胞系中。以这种方式，能制得嵌合的人类免疫球蛋白IgM、IgG和IgE抗体，并且它们都是对不同简单抗原特异的。从目前所获得的资料来看，十分清楚，嵌合抗体的确保留有小鼠V基因决定的抗原特异性。它们也显示有真正的人类抗体的效应功能，即在IgM和某些种类的IgG存在下活化补体；在IgE存在下启动嗜碱性粒细胞释放组织胺。已知一些抗体的效应功能是依赖于免疫球蛋白的糖化的。已证明嵌合抗体的确也被糖化，尽管现在还没有正式确定嵌合抗体的糖化程度和性质是与它们的真正人类对应抗体相同的。
运用这些技术，我们可以去建立一系列分泌半抗原 - 特异的嵌合单克隆抗体的细胞系，这些嵌合抗体仅仅在它们的人类重链稳定区不同。这将允许我们对照和详细地比较不同种类和亚类的人类免疫球蛋白的效应功能。
十分清楚，一个主要的希望就是嵌合抗体在治疗中将是有用的。已将单克隆抗体试用于肿瘤治疗和肿瘤显像以及用于骨髓移植除去供体的与移植物抗宿主疾病有关的同种异体反应性T细胞群。假若需要反复应用单克隆抗体，遇到的问题将是病人本身可以产生针对这些异源性单克隆抗体的抗 - 抗体。希望嵌合抗体代替一个完整的异源性抗体的应用后将能大大解除抗 - 抗体应答。然而，嵌合抗体只能解决针对小鼠C区的抗 - 抗体产生的问题，而针对抗体V区的抗 - 抗体还能产生，除非减弱此治疗抗体可变区的抗原性。十分清楚，嵌合抗体的试制成功开通了将抗体用于治疗的一条新途径。
对于抗体Fc区域与补体Clq蛋白和与不同类型细胞膜上的Fc受体相互作用的分子机制的详细了解、将能帮助我们去改善对治疗有用的单克隆抗体的设计。例如，变态反应个体血清中含有直接针对变应原的IgE抗体，那么可以在大肠杆菌中制得针对一个无关抗原或IgEFc片段的IgE嵌合抗体，两者可以在体外与变应原 - 特异性IgE抗体竞争与人类嗜碱性粒细胞表面的Fc受体结合。这样，变应原介导的组织胺释放将会被阻断。
具有奇妙效应功能的抗体
抗体最广泛的应用就是在免疫学试验中的应用。例如在酶联免疫吸附试验中（ELISA），将一个酶用化学反应的方法连接到一个特异性抗体制剂上，用这种抗体 - 酶连接物作为一种试剂去测量适当的抗原的量。在不同批号的连接物制剂中有相当大的差异。因此，人们非常希望用基因融合（而不是化学偶联）去制得含有一个免疫球蛋白的抗原结合部位与一个酶连接的杂交分子，已建立了分泌完全缺乏一个Fc部分的或单价免疫球蛋白Fab片段的骨髓瘤转化克隆。因此抗体的Fc对于免疫球蛋白基因的表达或抗体的分泌是不必需的。事实上，所构建的骨髓瘤细胞系能分泌重组的半抗原特异性抗体。在这些抗体中IgG的CH2和CH3-功能区已被一个金黄色葡萄球菌核酸酶所代替。这一重组Fab - 酶分子具有抗原结合特性，这是由抗体Fab部分提供的，还具有一个依赖的降解 - DNA或RNA的活性，这是由金黄色葡萄球菌核酸酶所提供的。这一杂交分子可以作为一个遗传融合连接物用于酶联免疫试验。
除了诊断应用以外，可以想象像这样类似的分子最终将可用于治疗。在肿瘤治疗中所用的“神弹”方法就是将一种直接针对肿瘤细胞表面表达的一种抗原的抗体去将细胞毒制剂导向肿瘤靶细胞。在模型系统中，应用抗体与蓖麻毒蛋白或白喉毒素进行化学连接到抗体上去治疗肿瘤已获得了成功。
用抗体 - 酶融合实验的一个有趣副产品就是这些融合蛋白质对于特异性酶的合成和温和方便纯化是非常有意义的。像这样一个重组抗体的Fab部分能提供一个标志，使得酶比较容易从细胞中释放分泌出来，然后在一个抗原柱上一步纯化之。我们已构建了一个将一抗体Fab和大肠杆菌DNA多聚酶Ⅰ的Klenow片段组成的重组分子。这种杂交分子从细胞中能有效地进行分泌，这为DNA序列分析的双脱氧方法提供了一个方便容易纯化酶的来源。
现在还不清楚，这种抗体 - 酶融合方法究竟还能延伸用于多少种研究。遇到的困难就是所用的有些酶在单体情况下没有活性或对于NH2 - 末端的融合是敏感的。事实上，一些序列还可以阻止杂交蛋白从细胞中分泌出来。
展望
总之，一个抗体基因表达系统的建立能允许我们对不同人免疫球蛋白种类和亚类的效应功能进行比较。将体外位点特异性突变技术用于抗体基因，这对抗体与它们的抗原相互作用的研究将会提供有价值的资料。同时，也允许我们去绘出免疫球蛋白Fc部分与抗体效应分子之间的详细图谱。在合成方面与分析研究水平不同，嵌合和重组抗体应该构成一系列奇妙的分子，可以用于诊断或治疗。从原则上讲，可以制得—个分泌特异针对任一化学决定簇的单克隆抗体的杂交瘤，从这一细胞系中分离出表达的V基因。因此，一个引人感兴趣的可能性就是生物化学家们可能用编码单克隆抗体的抗原结合部位的基因作为一个基本结构成分去构建完全新的酶或蛋白质。
（Trends in Biochemical Sciences，10（9）：347，1985年）