题目内容
【题目】2018年10月1日诺贝尔生理学或医学奖授予詹姆斯·艾利森和本庶佑两位科学家,以表彰他们在癌症免疫治疗方面作出的贡献。他们研发的PD-1单克隆抗体药物,已被证实在对抗癌(肿瘤)方面具有突出效果。回答下列问题:
(1)制备PD-1单克隆抗体药物的过程,要用到_____________和动物细胞融合两项技术,请写出其它动植物细胞工程技术的名称__________________。要选用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞,原因是__________________________。
(2)制备过程中,需用特定的_____________培养基对融合细胞进行筛选:单克隆抗体具有__________________________的特点。
(3)本庶佑研究发现T细胞表面的PD-1蛋白对T细胞有“刹车作用”:人体组织细胞表面少量的PD-L1蛋白质(癌细胞或肿瘤细胞表面有大量PD-L1蛋白),与T细胞表面的PD-1蛋白质结合后,使T细胞凋亡,避免过度免疫,即“刹车作用”(癌细胞或肿瘤细胞也由此躲过细胞免疫),如图1所示。针对此发现,科学家研发了治疗癌症的新药物PD-1单克隆抗体,它的作用原理如图2所示。
由此可知,PD-1单克隆抗体通过____________________________抑制癌细胞或肿瘤细胞。你认为有器官移植史的癌症患者能够用PD-1单克隆抗体进行治疗吗?请说明理由。___________,____________________________。
【答案】动物细胞培养 动物体细胞核移植技术(或克隆技术)、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术 B淋巴细胞具有产生单一抗体的能力,但不能在体外增殖;骨髓瘤细胞能在体外培养条件下无限增殖,但不能产生抗体;杂交瘤细胞在体外培养条件下能不断增殖,同时能产生出某种特异性的抗体 选择 特异性强、灵敏度高,可大量制备 与T细胞表面的PD-1蛋白特异性结合,T细胞不会裂解凋亡,再通过T细胞参与的细胞免疫清除癌细胞或肿瘤细胞 不能 会产生较强的免疫排斥反应
【解析】
1、单克隆抗体的制备
(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
(2)获得杂交瘤细胞
①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;
②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
(3)克隆化培养和抗体检测
(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖
(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
2、T细胞表面的PD-1蛋白对T细胞有“刹车作用”,可以抑制人体的免疫反应。
(1)制备单克隆抗体的过程,要用到动物细胞培养和动物细胞融合两项技术,其它动、植物细胞工程技术还有:动物体细胞核移植技术(或克隆技术)、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术。要选用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞,原因是:B淋巴细胞具有产生单一抗体的能力,但不能在体外增殖;骨髓瘤细胞能在体外培养条件下无限增殖,但不能产生抗体;杂交瘤细胞在体外培养条件下能不断增殖,同时能产生出某种特异性的抗体。
(2)要想得到能产生专一抗体的杂交瘤细胞,需用特定的选择性培养基对融合细胞进行筛选;因此制备过程中,需用特定的选择培养基对融合细胞进行筛选:单克隆抗体具有的特点是:特异性强、灵敏度高,可大量制备。
(3)根据图2所示的作用原理,PD-1单克隆抗体通过与T细胞表面的PD-1蛋白特异性结合,T细胞不会裂解凋亡,再通过T细胞参与的细胞免疫清除癌细胞或肿瘤细胞;有器官移植史的癌症患者不能用PD-1单克隆抗体进行治疗,原因是T细胞不会裂解死亡,会产生较强的免疫排斥反应。