病毒單株抗體的制備及應用

目前單株抗體的制備大都是沿用 Kohler & Milstein[20] 在 1975 年所發展出來的方法。將抗原注射到老鼠體內，待老鼠體內產生誘發 免疫反應後，抗體被 B 細胞生產出來後，抗體是一種用以抵抗外來 物侵襲的蛋白質（分子量約 15～90KDa）[21]。當身體有外來的物質 (antigen)侵入時，身體會採取許多防禦措施來使這外來物質被消除或 破壞。而抗體的產生是其中的一個防防禦措施。抗體是由 B 細胞所 分泌。 而每一個 B 細胞只能生產一種抗體。另外此種細胞本身不具 再分裂，再增殖的能力，因此，當此 B 細胞生產抗體達一段時間之 後，就會死亡、消失。 科學家採用了細胞融合技術，將產生抗體的 B 細胞與可以不斷分裂增殖的癌細胞融合在一起，那麼該融合細胞就可 以一面生產抗體，同時又不斷的增殖。所以在 1975 年，Kohler 與 Milstein 將 B 細胞與骨髓瘤細胞(myeloma cells )成功地合成融合瘤細 胞，開啟了應用單株抗體的新紀元。

1.2.2 單株抗體制備

將抗原打入實驗小鼠體內，其抗原通常有許多抗原決定基，則 老鼠免疫反應(如 B 細胞)，會生成對抗這 4 種抗原決定基的抗體，經 幾次抗原刺激免疫反應後，免疫系統產生專第一抗體體來辦認抗原 後，再取出老鼠的脾臟細胞，將它和骨髓癌細胞融合，融合後要以 HAT(Hypoxanthine Aminopterin Thymidine)培養篩選[22]，能存活下來

並生長穩定的是 B 細胞與骨髓癌細胞的正確融合細胞[23]。但從小鼠 中分離出的 B 細胞不全是所要的抗體，小白鼠原先就存在許多 B 細 胞株對抗一般外來抗原；因此要用酵素免疫分析法 (ELISA)挑出專一 性體，經過 HAT 與酵素免疫分析法篩選後的細胞株，仍含有兩群以 上的細胞，因此要進行單株化，此時要使用極限稀釋法，要將該細胞 株稀釋，下到 96 孔盤細胞培養盤中，計算使得每孔只含有一個細胞，

使其穩定生長成群落後，再次以 ELISA 篩選專一性抗體。量產抗體 可分兩種方法︰可把挑選出來的融合細胞打入小鼠腹部，誘生腫瘤，

然後以針頭收集所產生的腹水，腹水中的抗體濃度非常高。把融合細 胞在大型培養槽中培養，收集培養液上清即得抗體[24]。

1.2.3 融合原理

當兩種細胞因細胞膜融合使新生成的細胞同時具有兩種細胞的特 性。Kohler＆ Milstein（1975）成功地將小鼠脾臟細胞與小鼠骨髓瘤 細胞融合產生一具有分泌抗體又可不斷分裂培養的融合瘤細胞。細胞 融合的方式利用 polyethylene glycol（PEG），亦可使用電極脈衝反應。

目前較常使用的則是 PEG[25]。細胞融合時有許多未融合之細胞，需 利用 HAT（hypoxanthine, aminopterin, thymidine）培養基進行融合瘤 細胞的篩選。

1.2.4 單株抗體應用

利用單株抗體在醫學檢驗試劑方面，單株抗體對抗原點結合之專 一性，可以測出檢體內抗原點數量。在實驗室中製造出單株抗體與可 測量物質，例如帶有放射性化學物、酵素、螢光等等之結合體，再依 據此結合體與抗原之結合數目，如此可測得檢驗體中抗原(外來病原) 之數量。目前普通使用的單株抗體做出人體外檢驗試劑，包括細胞表 面抗原（cell surface antigen）[26]、癌細胞指標（tumor markers）[27]、

病毒、細菌。用於人體內的則有癌腫瘤及偵測心臟病等之醫學檢驗試 劑，都普遍應用病人身上。也有應用在醫學治療方面，將病人所需藥 物連接在單株抗體上，如此一來可利用單株抗體的專一性將藥物帶至 標的器官或是組織。例如將對抗細胞的藥物與對癌細胞有特異性之單 株抗體結合一起，再將此結合物打入癌症病患體內，單株抗體就會把 藥物帶到癌細胞處，再發揮藥效將癌細胞殺死，並且不會影響到正常 細胞。但是利用單株抗體對抗癌細胞亦有其缺點，因癌細胞表面抗原 變異性過大，所以單株抗體療效受限制。腫瘤細胞接受單株抗體處理 後，其抗原會轉向進細胞內部。對較大之腫瘤，單株抗體只能標定外 圍之細胞，無法達到完全的治療效果。近年來，更有研究指出利用單 株抗體結合上奈米科技[28]應用上發展各類細胞表面抗原、癌細胞指 標、病毒、細菌等等的醫學檢驗技術。跟傳統檢驗相較之下，這種新

發展的技術可以提升偵測的準確率及便利性，也縮短了檢驗時間。例 如，傳統的癌細胞指標偵測需利用標定放射線，但在活體中照射過量 的放射線會使全身其他的正常細胞造成一定程度的傷害，對於患者本 身會導致副作用。但當標定了奈米粒子後，因奈米粒子具有穩定性及 良好的生物相容性，進入生物體後，使用紅外線儀偵測即可，十分便 利，更會隨著身體的循環系統排出，不會對患者造成額外影響。

1.3 奈米科技介紹及應用 1.3.1 奈米科技介紹

奈米的定義為：：奈米是英文(nanometer)的譯名，還有一種說法 是源自於拉丁文(NANO)，是長度的單位；一奈米為百萬分之一公釐，

也就是十億分之一公尺，相當於 4 個原子的直徑，是 10 個氫原子並 排的長度[29]。奈米科技材料是包括所有微觀世界中奈米級範圍內的 所有物質材料，物質材料經過奈米處理過後，會讓材料產生與原本完 全不同的特性而形成相當多的特殊功能。在 80 年代研發出的奈米金 屬以及近來研發出的奈米半導體薄膜[30]、奈米陶瓷[31]、奈米磁性 材料以及結合生命科學領域的奈米生物醫學材料[32]等，均屬於奈米 材料科學的一部分。製作這些奈米材料，依結構上的不同又可區分為 零維結構(如奈米球形粒子或量子點)，一維結構(如奈米線或奈米棒) 和二維結構(如奈米薄膜)三種形式。這些奈米材料具有以下的特性：

表面效應、小尺寸效應、宏觀量子穿隧效應（量子尺寸與量子局域效 應）[33]等特性。在表面效應特性部分，超微顆粒的表面具有很高的 活性，例如金屬超微顆粒利用表面活性，可望成為新一代的高效催化 劑以及低熔點材料。在小尺寸效應特性部分，由於顆粒尺寸變小所引 起的巨集觀物理性質的變化，故稱之為小尺寸效應，進而在物理性質 產生特殊的性質變化，尤其是在力學性質方面，譬如陶瓷材料在一般 情況下是呈脆性，由奈米超微顆粒製成的奈米陶瓷材料卻具有良好的 韌性與一定的延展性，賦予陶瓷材料新的力學性質；另外如奈米晶粒 的金屬要比傳統金屬硬 3 至 5 倍。

1.3.2 奈米科技在生命科學領域的應用

奈米科技在生命科學領域的發展已包含許多層面，將碳加工成穩 定性最高的 C60，因碳類具有低毒性的特質，在骨骼中可逗留長達兩 天之久，故可在生物醫學中在活體內作為顯影劑使用[34]。C60 中心 結構部份可經加工後，形成攜帶藥物或是抗體的載體，到達特定的器 官、組織、或細胞後，釋放藥效或是發揮治療效果。透過了奈米技術 加工及化學結構的修飾，碳類有可能成為藥物的新載體。也有研究指 出碳類結構或其衍生物會影響愛滋病病毒複製的蛋白酶抑制劑（HIV protease）[35]結合，並抑制其活性。在中藥加工方面，一般細胞大小 約是10μm，而傳統中草藥萃取物顆粒平均約高達 300 微米左右[36]，

不易被人體細胞所吸收，若選擇了藥物將其中的有效成分奈米化，使 其粒徑小至 0.5μm，不但能使藥物較易被吸收，很多不溶於水的物質 做成奈米微粒後可溶於水，將可增加水溶性以利於水溶性差的中藥在 身體被吸收，將藥效發揮在人體中的最佳療效。