IVD关键原料——抗原的研发与制备过程

抗原制备

一个好的抗原需要具备的属性

抗体制备方案的核心是抗原制备，好的抗原是制备优质抗体的前提，作为抗原需要具备以下几个基本属性：

１.分子量大

大分子物质能长时间留在机体内，有更多机会和免疫细胞（主要是巨噬细胞、T淋巴细胞和B淋巴细胞）接触，引起免疫细胞作出免疫反应（佐剂最主要的作用就是油状物质包裹抗原在体内缓释，形成长期持续刺激）；而对于小分子物质，体内代谢很快将其排出体外，没有机会与免疫细胞接触；同理，即使是大分子物质，如果太容易降解的也不适合做抗原。

小于4kD的蛋白很难激发细胞产生抗体的原因，一反面是因为其容易被排出机体；另外一方面平均每5-10kD的蛋白才有一个抗原表位也就是抗原决定簇（epitope），按照平均值几率来说，分子量太小的抗原很难有有效表位（人工设计表位除外）。

2.外源性强

个体发育的早期，机体对自身物质形成免疫耐受，与机体物质相似度很高的物质一般不会引起机体产生免疫反应，只有异源性的物质侵入体内，机体才能迅速对抗外来物质的侵害，保护自身；但是机体对有些部分如大脑，眼球，睾丸等物质成分不会产生免疫耐受，但此区域有天然屏障，成为免疫赦免区，如果以此类物质作为抗原可以不考虑免疫耐受和外源性问题。

3.结构复杂

外源性只是从归类宏观角度上论述抗原性问题，实际上从微观上来说，作为抗原的分子物质的结构必须尽可能复杂，简单重复的序列或者直链物质（比如：糖、氨基酸）组成的序列一般抗原性都很弱，这类物质比如明胶、淀粉、核酸和多聚氨基酸等。

4.降解性好

作为抗原，必须是可以降解才能抗原提呈；这个似乎听起来有点矛盾，我们通常都喜欢蛋白或者抗原比较稳定，的确如此，那是相对于体外保存而言。塑料、钢铁等难降解的物质免疫原很弱；D-型氨基酸组成的物质免疫原性也都非常弱，因为机体不能降解D-氨基酸组成的蛋白或多肽。

常用的抗原制备方式

（1）纯化的天然蛋白质。

由于天然的蛋白存在修饰，而且结构比较复杂（除了线性表位还有结构表位），因此天然的蛋白质是很好的抗原。但是天然的蛋白很难达到较高的纯度，这给免疫和后面的纯化带来了不少麻烦，而且只适合在机体细胞内表达量比较高的蛋白。

（2）纯化的重组蛋白。

相对于天然蛋白来说，重组蛋白比较容易获得较高的纯度，而且鉴定也比较方便，整个生产过程更容易掌握。

但是重组蛋白为了纯化的方便，通常需要带一段标签（如GST、6*His、Myc、MBP、Flag、Fc等)，在免疫中动物体通常会产生这些标签的抗体，在后面的纯化过程中需要去掉这些标签的抗体，比如说可以使用对应的另一种标签的重组蛋白纯化抗体，或者先用纯标签蛋白吸附掉血清中的标签抗体，然后再用重组蛋白纯化目的抗体。6*His这个标签比较小，而且免疫原性弱，因此由它产生的抗体几乎可以忽略，如果用它作为重组蛋白标签就不需要考虑去掉由标签产生的抗体。

（3）人工合成多肽。

很多蛋白属于家族蛋白，而这些家族内的蛋白相似度都很高，以Actin（肌动蛋白）家族来说，alpha-actin、beta-actin、gamma-actin之间的相似度都很高，相互之间只相差几个氨基酸，另外，不同物种之间的Actin同源性也极高，此时如果用对应的天然蛋白或者重组蛋白免疫动物往往不能产生出抗体，或者生产的抗体可以同时识别这三种肌动蛋白，此时就需要人工合成它们之间不相同的区域作为抗原进行免疫。