抗原抗體反應檢視原始碼討論檢視歷史
抗原抗體反應指抗原與相應抗體之間所發生的特異性結合反應，這種反應既可在機體內進行，也可以在機體外進行。抗原抗體反應的過程是經過一系列的化學和物理變化，包括抗原抗體特異性結合和非特異性促凝聚兩個階段，以及由親水膠體轉為疏水膠體的變化。抗原抗體反應的特點主要有特異性、比例性、可逆性三性。
反應原理
抗體能特異性地識別相應的抗原，並與之結合。這種結合在體外也能發生，這種特性就是許多免疫檢測方法的基礎。抗原與抗體相互作用是非共價的，可逆的，其特性符合許多化學反應的基本原理。但因為抗體分子的結構特點，以及抗原分子結構的多樣性，使抗原抗體結合反應表現出複雜性。
基本特點
抗原抗體反應的特點主要有三性：即特異性、比例性、可逆性。特異性是抗原抗體反應的最主要特徵，這種特異性是由抗原決定簇和抗體分子的超變區之間空間結構的互補性確定的。這種高度的特異性在傳染病的診斷與防治方面得到有效的應用。隨着免疫學技術的發展進步，還將在醫學和生物學領域得到更加深入和廣泛的應用，比如腫瘤的診斷和特異性治療等。
比例性是指抗原與抗體發生可見反應需遵循一定的量比關係，只有當二者濃度比例適當時才出現可見反應，在抗原抗體比例相當或抗原稍過剩的情況下，反應最徹底，形成的免疫複合物沉澱最多、最大。而當抗原抗體比例超過此範圍時，反應速度和沉澱物量都會迅速降低甚至不出現抗原抗體反應。
可逆性是指抗原抗體結合形成複合物後，在一定條件下又可解離恢復為抗原與抗體的特性。由於抗原抗體反應是分子表面的非共價鍵結合，所形成的複合物並不牢固，可以隨時解離，解離後的抗原抗體仍保持原來的理化特徵和生物學活性。[1]
應用領域
免疫動物 （1）抗原：免疫動物是製備抗血清的第—步。免疫所用的抗原可用病毒、細菌或者其他蛋白質抗原，如果使用半抗原如小分子激素等，必須與大分子載體連接。抗原的用量視抗原種類及動物而異，—次注射小鼠可以少至幾個微克，免、羊甚至更大的動物每次注射的量就相應增加，從幾百μg/次至幾mg/次。
〔2）佐劑及乳化：佐劑可以幫助抗原在注射部位緩慢釋放，以增加免疫刺激的效果。佐劑有完全和不完全佐劑之分。完全佐劑加有滅活的分枝桿菌（如卡介苗）或棒狀桿菌。福氏佐劑可從試劑公司購買，也可用羊毛脂和石蠟油按1：2—4混合自行製備。佐劑與抗原按1：1的比例混合乳化為均勻的乳液，放置後不會發生油水分離。
（3）免疫動物：常用於製備抗血清的動物打豚鼠、家免、小鼠、大鼠等，如果大量生產可用動物羊、馬等，動物接受免疫的乳液量小鼠為1．0—2．0 mL，家兔為2—4mL。抗原免疫動物的途徑取決於動物種類、抗原特性和是否使用佐劑。腹腔注射（i．p），肌肉注射（i．m），皮內注射（i．d．）和皮下注射(s．c．）適合於任何抗原，這些途徑主要刺激局部淋巴結髮生免疫應答，初次免疫和免疫加強注射均可使用。靜脈注射（i.v.）則只適合於可溶性抗原及分散的單細胞懸液，且不能使用佐劑，其誘發的免疫應答主要發生在脾臟。此外，在單克隆抗體製備時，亦可用脾臟直接注射或體外免疫方法，尤其對微量抗原比較實用。體外免疫方法也常用於人源單克隆抗體的製備。體外免疫時將脾細胞或外周血淋巴細胞（包括B細胞，T細胞及抗原遞呈細胞）與抗原一起作體外培養，然後再與骨髓瘤細胞融合。初次免疫後要經過2—3次以上的免疫加強以保證能形成較高水平的IgC抗體。兩次免疫注射之間的時間間隔，一般3—4周比較適合大部分動物，小動物可間隔10—14d，大動物則在2月左右。在免疫加強最後一次注射後的一周內採集抗血清，可獲得高水平的抗體。
抗血清的純化與保存 （1）採血：加強免疫的動物2—3次後，可通過耳靜脈或眼球（小鼠）採血，進行抗血清效價測定。當效價達到理想的高度後，可以採血。採血方式可以從心臟直接取血，也可通過動脈放血。待血液凝固後用針筒或吸管吸取血清。
（2）抗血清的純化與保存：除抗體外血清中含有多種其他蛋白成分。為了避免這些蛋白質干擾抗體（免疫球蛋白）標記反應和抗原抗體反應，抗血清可經過純化以獲得單一的機體（常為IgG）組分。常用的純化IgG的方法為飽和硫酸胺鹽析和層析法。蛋白質在不同的鹽濃度的溶液中，其溶解度不一樣，鹽離子干擾蛋白質和水分子間氫鍵形成，因為水—鹽結合比水—蛋白質結合更穩定，蛋白質即可從溶液中沉澱出來。蛋白質分子越大，沉澱時所需鹽離子濃度越低。免疫球蛋白（Mr 1.5×105）比血清中主要蛋白質白蛋白（M r 6.7×104）的分子大得多，抗體在30%—50%飽和度的硫酸鹽中析出，而白蛋白需在70%—80%飽和度才析出，因此常用33%飽和度的硫酸胺純化血清中的IgG。鹽析時為了減少抗體變性，需在4℃進行，同時用pH8.0緩衝液稀釋抗血清，以減少蛋白濃度過高而發生共沉澱。銨鹽的溶解度不隨溫度變化而明顯改變，0℃和25℃僅差3%，而鈉鹽則相差5倍，因此常在低溫沉澱時用銨鹽，室溫沉澱用鈉鹽。銨鹽對抗體的標記反應（如FITC和biotin標記時）有一定的干擾作用。
鹽析法只能部分純化抗體，更高純度的抗體製劑可用層析法製備。IgM五聚體相對分子質量達9.7×10，比血清中任何其他蛋白都大，用分子篩層析很容易將其純化。IgG在PH 8．0時帶負電荷，能與DEAE纖維素上的陽離子結合，因此可用離子交換層析來純化IgG。IgG純化最常用的方法為親和層析。IgG與葡萄球菌A蛋白和鏈球菌G蛋白具合高度的親和性，可用這兩種蛋白質交聯親和層析柱將IgG純化。大部分IgG與蛋白A結合PH為8—9，洗脫PH為2—4；而與蛋白G的結合PH為5—7，洗脫PH為9—10。C蛋白更適合於IgG的純化，不但反應條件為溫和的弱酸性或弱鹼性，並且與IgG的結合力高於A蛋白。G蛋自能與大部分動物種類的IgG結合，而A蛋白對小鼠IgG1、大鼠IgG2b、人IgG3、馬和綿羊IgG結合力弱或不能結合G蛋白和A蛋白均不能與雞IgG結合。
抗血清或純化的抗體在低溫保存可維持活性數年，反覆凍融使抗體很快失活，被細菌或黴菌污染的抗血清或IgG製品也易失去活性。稀釋的抗血清加入防腐劑疊氮化鈉和保護劑如BSA等可於4℃保存。長期保存常用等量甘油於—20℃以下冷藏。也可置於 50%飽和硫酸銨中4℃保存，還可以冷凍乾燥保存。
抗血清的特性鑑定 根據不同目的製備的抗血清，對其中所含抗體的濃度，特異性及免疫球蛋白種類的要求也不一樣。為了獲得質量和數量上合符要求的抗血清，在收集動物血清前必須對免疫效果進行檢測，對收穫後的抗血清也必須對—些參數進行分析，如效價、親和力及交叉反應等。根據不同的抗原性質選用合適的檢測方法。最常用的為免疫沉澱，ELISA，放射免疫等。
效價又稱滴度（titer），是常用於表達抗血清中特異性抗體相對含量的—個半定量指標，即在給定的條件下，結合—定量抗原的抗血清的稀釋度。抗血清經一系列稀釋後（如倍比稀釋）與定量的抗原反應，以能檢測抗血清最大稀釋倍數即為該抗血清的效價。不同的檢測方法測定同一種抗血清的效價，靈敏度不一樣，抗血清的效價也不一樣，如沉澱反應（瓊脂雙擴散）與ELISA二者的效價相差甚大，後者遠高於前者。放射免疫分析（RIA）常用於標記小分子抗原來檢測抗血清的效價。
親和力（affinity）表示抗血清與相應抗原的結合強度，是描述抗體持異性的重要指標，
常用親和常數K表示。親和常數K與抗原抗體反應的平衡常數有關：
抗體特異性與交叉反應：抗體是特異的。只與相應抗原反應。實際製備的抗體卻常有非特異性反應，這是因為抗原不純造成的。多組分抗原之間存在共同的抗原決定簇，或者兩個抗原決定簇結構類似能與同一抗體結合，均可出現抗體與異源抗原的交叉反應。用瓊脂雙擴散能簡便直觀地反映不同抗原與同一抗血清，或不同抗血清與同一抗原的交叉反應。
單克隆抗體的製備 原理1：單克隆抗體（MAb）與抗血清（又稱多克隆抗體，PAb）最主要的區別是MAb為單一種B細胞克隆所產生的一種均一的免疫球蛋白分子。所以MAb是B細胞克隆的標誌，是一種獨特型的抗體，它的特異性是針對一個抗原決定簇的。製備單克隆抗體不能用化學分離的方法從多克隆抗體中去分離純化得到它，而是用分離產生抗體的B細胞克隆的方法得到它。為了使B細胞克隆能在體外人工培養下長期存活並產生完全均一的MAb，G．KÖhler合Milstein於1975年創立了雜交瘤方法。所以製備單克隆抗體的技術又稱雜交瘤技術（hybredoma technique）。
雜交瘤技術的基本原理是用分泌抗體但不能長期培養的B細胞與能在體外長期培養並可低溫保存的腫瘤細胞進行雜交。篩選得到的雜交瘤細胞應該是既能分泌抗體又有瘤細胞的特性，可長期傳代培養，又可在液氮中保存的細胞。把這些細胞單克隆化，用單克隆化的雜交瘤細胞進行單克隆抗體的生產。
原理：最常用的單克隆抗體是小鼠的單抗，此外也有大鼠的和人源的單抗。人源單抗製備比較複雜。小鼠單抗的製備通常是使用Balb/c小鼠的B細胞和它的骨髓瘤細胞。大鼠的單抗製備通常用Lou/c大鼠及其骨髓瘤和Y3/AO大鼠及其骨髓瘤細胞。B細胞是從免疫動物的脾臟中分離出來的。動物免疫方法與抗血清製備相同，只是在製備脾臟前3d必須進行一次靜脈加強注射以保證得到的B細胞有旺盛的分泌抗體的活性。骨髓瘤細胞有許多細胞株是經過誘變和篩選得到的缺陷型。篩選的標準是①瘤細胞本身不產生抗體或者產生抗體的某種鏈，但不能分泌；②是次黃嘌呤鳥嘌呤核苷酸轉移酶（HGPRT）和胸腺嘧啶激酶（TK）的缺陷型。因為這種缺陷型的瘤細胞正常的核酸合成途徑被氨基喋吟（aminopterin）阻斷後，由於缺失這些酶，即使補充它的底物次黃嘌呤（H）和胸腺嘧啶（T），核酸合成的旁路也不能起到救援的作用，結果導致瘤細胞死亡。而雜交瘤細胞因帶有B細胞的全套基因，在HAT存在的條件下藉助於HGPRT和TK的作用通過替代的核酸合成途徑能正常合成DNA和RNA。所以雜交瘤能正常地生長繁殖而被選擇出來。未被融合的游離的B細胞只能存活3d而後自行死亡。這就是用HAT培養基進行選擇的原理。[2]
細胞雜交與選擇培養 （1）融合：細胞雜交之前，要分別準備好脾臟的B細胞懸液和小鼠骨髓瘤細胞（如SP2/0—Agl4細胞株）。免疫後的小鼠脾臟在無菌條件下破碎，將B細胞懸浮在沒有血清的培養液中（通常使用RPMIl640商品配製），並洗滌3次去掉小鼠的血清。SP2/0細胞是用加有10%胎牛或小牛血清培養的，每天更換新鮮培養液使成為對數分裂期生長旺盛的細胞。細胞用RPMIl640洗滌2—3次，把兩種細胞合併在同—試管中，用50%的聚乙二醇（相對分子質量為1000—1500）作為融合劑，在37℃條件下融合l—2min。然後用1640培養液緩慢稀釋，然後除去PEG，將細胞分散至HAT選擇培養板中。電融合方法也可用於單克隆抗體製備，雖融合率較高，但一次融合的細胞數少，且需專門設備，故限制了其廣泛使用。融合時脾細胞和骨髓瘤細胞的比例在5：1—10：1均可獲得滿意結果，每次融合細胞數量在10—10較為合適。融合後的細胞在40或96孔板上的HAT培養液(RPMIl640含10%—20%胎牛或小牛血清和HAT）中37℃，5%CO2條件下培養。融合後的細胞懸液中只有脾細胞和骨髓瘤細胞形成的雜交瘤細胞能在HAT培養基中生長，其他形式的融合細胞均不能生長．未融合的細胞也不能在HAT培養液中生存。
在融合後的細胞培養過程中，飼養細胞（feeder cell）有助於雜交瘤細胞的生長。飼養細胞可用同種動物的腹腔細胞或胸腹細胞。腹腔細胞中的吞噬細胞能清除死亡細胞碎片。使背景更為清潔「乾淨」。同時飼養細胞分泌的細胞因子或活性物質有助於雜交瘤細胞的生長。現有商品「雜交瘤細胞生長因子」可用於替代飼養細胞。
（2）陽性雜交瘤細胞的篩選與單克降化：雜交細胞經約10—14d培養後，形成可用的細胞集落（克隆）。經過幾次更換培養液（HT培養液）後進行抗體活性檢測。常用的篩選槍測方法是ELISA和凝集試驗，前者常用於可溶性抗原，後者適用於細胞、細菌等表面抗原。此外，Dot－ELISA、免疫印跡及免疫熒光試驗均可用於雜交瘤細胞的篩選。
使許多細胞克隆混合生長的細胞分離為單個的細胞克隆的過程稱克隆化（colonization）最常用的單克隆化方法是有限稀釋法（limited dilution），即將混合細胞經稀釋後分裝於培養板上，使培養板的大部分孔中只出現一個細胞。為了確保抗體分泌細胞來源於單個細胞，克隆化過程可重複進行，稱為亞克隆化（subclonization）。除有限稀釋法外，熒光激活細胞分揀法（FACS）也用於雜交瘤細胞的克隆化過程。
單克隆抗體的擴大生產 產生特異性抗體的單克隆雜交瘤細胞株應立即擴大培養，以獲得足夠的細胞用於保存和生產可供應用的抗體。生產大量單克隆抗體的方法目前常用的有3種：小鼠腹水製備、大瓶培養和中空纖維反應器，前者多用於實驗室製備，後二者適應於工廠化生產。
腹水製備：雜交骨髓瘤細胞在腹腔中定植，並產生大量腹水。選用與單克隆抗體製備所用相同的動物品系或者含有相同基因的Fl代雜交品系。雜交F1代品系更適合於腹水製備，如果用異源動物製備腹水時可選用無MHC限制性的裸鼠。用小鼠製備腹水時，先用礦物油或Pristane致敏，以抑制其免疫功能，利於腹水的形成。腹腔注射10—10個雜交瘤細胞，經過7—10 d後形成腹水。每隻小鼠可獲得3—5mL腹水，每mL含IgG抗體可達5—10mg。腹水中含有較多的雜蛋白和非特異性IgG，並且含有許多蛋白酶，易使抗體失活，因此腹水收集後應儘快純化，以防止降解。
大瓶培養：採用1000mL或更大的搖瓶培養。大瓶培養上清體積大，但抗體濃度低，給抗體純化帶來很大困難，消耗人力和培養液，增加生產成本。
中空纖維反應器：是比較經濟的單克隆抗體生產方法。該裝置由具有半透膜性質的成束的微孔纖維組成，雜交瘤細胞位於纖維外部的小量培養液中，培養液在纖維的微孔中循環，供給營養和帶走廢物，抗體大分子和小分子化合物被隔開。高密度的雜交瘤細胞能在此系統中維持數月，每天可產生數百毫克的抗體，抗體濃度高，體積小易於純化。
胎（小）牛血清一直是細胞培養所必須的，在單克隆抗體生產過程中培養液中的血清蛋白使抗體的純化增加了困難，近年開發的無血清培養技術已逐漸用於單克隆抗體的生產中。
人單克隆抗體的製備 小鼠的單克隆抗體蛋白應用於人體後，作為抗原能引起人的免疫應答，大大降低其生物活性，並可能導致變態反應。因此人源單克隆抗體在臨床治療上有廣泛應用前景，引起人們的普遍興趣。但是人單克隆抗體製備存在許多技術上和倫理上的障礙，如人雜交瘤細胞系不穩定，有些抗原不能對人進行人工免疫，人B細胞只能從外周血中分離而無法從脾臟取得等。儘管如此，一些人源單克隆抗體已經獲得，技術上也在逐步完善起來。
人的瘤細胞株U—266常用來與人外周血B細胞融合以獲得人源單克隆抗體。另一些淋巴母細胞抹（LCL）則來源於EB病毒轉化的淋巴細胞，如GMl500，W1—L2和ARH77等也用於雜交瘤細胞的製備。這些細胞系表現ED病毒核抗原（EBNA）陽性，且形成的雜交瘤細胞抗體的分泌水平不高。
獲得人單克隆抗體的另一方法是用EBV直接轉化某些抗體分泌細胞，使之成為「不死」的細胞在體外培養。EBV感染人B細胞後，病毒基因插入人B細胞基因組中，有1%的細胞轉化為「不死」的細胞。B細胞轉化可通過「病毒驅動」和「細胞驅動」兩種方法獲得。前者是將B細胞與分泌EBV的B95—8細胞系一同培養，後者則是與EBNA陽性的LCL細胞一同培養。「細胞驅動」轉化的B細胞比較穩定，抗體分泌能力也較強。
人淋巴母細胞系和人雜交瘤細胞較難獲得，人單克隆抗體也可以通過異源雜文的辦法製備，即將EBV轉化的B細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合，將獲得的異源雜交瘤細胞再與免疫後的B細胞融合，得到人單克隆抗體分泌細胞，不產生自身免疫球蛋白，EBVA也是陰性。
基因工程抗體的製備 抗體的化學修飾：
抗體Fc段用雙功能連接劑與熒光素，同位素，酶，發光化合物，稀土元素以及藥物，毒素等連接後，並不影響其Fab功能區與特異性抗原結合。根據交聯物的性質不同，標記的抗體可用作診斷試劑，也可作為藥物的定向載體，引導藥物或毒素到達抗原存在部位使藥物或使毒素髮揮更有效的作用，即俗稱「生物導彈」。從而減少藥物、毒素、同位素、酶在腫瘤治療過程中引起嚴重的副作用，大大提高治療腫瘤的效果。
許多毒素如蓖麻毒素，白喉毒素，天花粉，紅豆毒素等均為蛋白質或糖蛋白，可用雙功能劑與抗體相連；嗎啡，前列腺素，氨甲喋吟，磷酸酯酶C等含有羧基能用碳二亞胺（EDC），混合酸酐法與抗體的氨基形成酰胺鍵；同樣，含脂肪胺的藥物如慶大雷素，阿黴素在水溶性EDC的作用下與抗體的羧基連接；而含芳香胺的藥物則先在低溫下與亞硝酸作用形成重氮化合物，再與抗體分子上的酪氨酸或組氨酸殘基形成偶氮鍵。總之通過抗體的化學修飾把抗體的特異性用到定向給藥和定位檢測上。
抗體基因文庫 抗體基因文庫（antibody recombination library）是將不同的重鏈和輕鏈基因隨機組合，克隆到合適的表達載體中，在原核細胞表達不同的抗體，形成一個抗體庫，從這個抗體庫中，用抗原可以篩選到相應的抗體基因。抗體基因來源於雜交瘤細胞或動物B細胞（免疫或未免疫）的DNA和mRNA。
用質粒作為抗體文庫的載體，雖然也可能表達有活性的抗體分子或片段，但由線狀噬菌體表達更為方便有效。M13、fd、F1等噬菌體的外殼蛋白由5種蛋白組成：pⅢ、pⅥ、pⅦ、pⅧ和pⅨ。每種含量不一，其中pⅧ含量最多，每個噬菌體有2700個pⅧ亞基，其餘4種蛋白僅5個拷貝。增加噬菌體外殼蛋白的長度並不影響噬菌體的裝配，抗體以融合蛋白的形式表達於噬菌體表面。噬菌體表達質粒常用的有fd－CAT1、fd－tet－DOG1、PHEN1、pComb3和pComb3H等。抗體融合蛋白構建多用pⅢ和pⅧ，pⅧ拷貝數高，低親和力的抗體蛋白容易篩選出來。
在噬菌體表達抗體時，常常不表達完整的抗體分子，（因為CH2上不能進行糖基化）。根據不同的引物得到重鏈的VH或VHCH1區，輕鏈的VL或VLCL區。VL和VH兩個片段用一短肽作連接片段，形成單鏈可變區（single－chain fragment variable，scFv）；VHCH1和VLCL兩片段則形成Fab片段。另外，單獨的VH和VL也能結合抗原，如果二者形成同源或異源二聚體（dAb），則穩定性和親和性明顯提高（圖7—4）。此外在抗體片段DNA末端加上一些功能蛋白（如鹼性磷酸酶和蛋白毒素）的基因，則表達的抗體就帶有一定生物活性功能片段，可用於檢測或治療。如果在抗體基因末端加上終止子（TAG）則表達的抗體片段是可溶性的，而不是結合在噬菌體表面。
用特異性抗原免疫的動物B細胞構建抗體的噬菌體文庫，抗體親和性高，用與免疫抗原不同的抗原篩選得到的抗體親和性普遍較低。可用模擬天然體細胞突變的方法來提高親和力。如混雜重組法，即將己獲得的輕鏈或重鏈的V片段切下，再克隆至隨機的文庫中的V區構成二級文庫，使H鏈和L鏈混雜，可以使抗體片段的親和性提高。利用PCR錯配將隨機突變引人至抗體的抗原結合區，也能提高對抗原的親和力。先用低親和力的載體在噬菌體的PⅧ表達，篩選後、將抗體基因片段PCR擴增轉至PⅢ上表達，可獲得高親和力的抗體片段。
抗體基因文庫有兩個優點，一是從不適合進行人工免疫的物種獲得單克隆抗體，如人源單克隆抗體；二是可快速方便獲得單克隆抗體。
抗體基因的改造 將鼠源抗體的V區基因與人源抗體C區基因重組，獲得的嵌合抗體（chimericalantibody），可保留鼠抗體對抗原的高親和性，又減弱鼠源抗體對人的免疫原性，提高治療性抗體的效果。
重組的嵌合抗體基因轉化骨髓瘤細胞或中國地鼠卵細胞（CH0），可在其中表達。為了進一步地消除鼠抗體V區框架區（FW）的異源性，可實行CDR移植（CDR grafting），以獲得與鼠FW類似的人FW結構的嵌合抗體。
噬菌體表達的抗體僅含V區（scFv）或Fab片段，缺乏Fc區，使抗體的穩定性下降，半衰期縮短，與Fc受體結合功能也消失。因此在抗體功能片段的末端連接A蛋白、酶、細胞因子、CD4和毒素等分子，既可增加抗體片段的穩定性，又可發揮某些生物學活性功能。
用抗體基因工程方法獲得的抗體與效應分子交聯物比用化學交聯法具有優點：可以大量生產，不會因修飾作用影響抗體及效應分子的活性，效應分子還可根據需要進行改造。
此外在抗體片段的末端連接一段特異的雙親性螺旋（amphiphilic helixes）結構，如亮氨酸拉鏈結構（leucine zipper），可使單價的scFv或Fab片段在體內或體外形成穩定的雙分子聚合體，從而提高抗體片段的親和力。此法也可用於製備雙特異性抗體。
基因工程抗體在真核細胞中的表達 噬菌體表達的抗體片段常常是在原核細胞（）中完成。原核系統表達抗體片段產量
高，成本低，快速易於操作。但抗體片段在原核表達系統中不能進行CH2糖基化，從而影響抗體的活性。因此重組抗體基因片段可轉移至適合的骨髓瘤細胞系或哺乳動物細胞系（如CHO），甚至於植物細胞中表達，可以得到與淋巴細胞表達相同的抗體分子。免疫球蛋白IgA的重鏈和輕鏈及分泌片基因可以分別轉化不同的植株，將表達這些蛋白的植株進行有性雜交，在雜交後代中可以裝配成完整的IgA雙分子。以植物作為生物反應器進行抗體的表達已有許多成功的研究報道，與動物細胞相比更為經濟，具有廣泛的應用前景。
抗體催化的原理 1986年，由P．G．schultz和R．A．Lerner分別領導的兩個小組同時證明抗體具有催化活性。針對一個四面體帶電荷的磷酸酯半抗原產生的抗體，能有選擇性地催化相應的碳酸脂和羧酸脂的水解反應。他們將這種有催化活性的抗體稱為催化性抗體（catalytic antibody)，又稱抗體酶（abozyme）。催化抗體的作用取決於底物分子水解時的轉換態（transition state）（圖7—5）。轉換態的分子結構是分子活化後的一種結構狀態，處於轉換態的分子具有最高的活化能，分子表現極性。處於這種狀態的分子也是最不穩定的，能與這種分子結合的酶或者抗體會使某些化學鍵發生斷裂（如酯鍵，碳鍵，胺鍵等）起到酶解作用。可見抗體酶的作用與天然的蛋白質酶非常相似。抗體酶也表現出對底物的專一性，對立體結構的專一性。在飽和動力學與競爭性抑制方面都與常規酶相似。所以抗體酶的發現打破了只有常規酶才有的分子識別和加速催化反應的傳統概念，為酶工程學開創了新的領域。
抗體催化的化學反應 由抗體催化的化學反應特異性高於酶，但催化速率低於常規的酶，只有l0—10倍。但有一些未發現催化劑的反應，如Diels—Alder反應也能被抗體催化。常規酶一般不能催化胺鍵水解，抗體酶能使胺鍵水解的速度增加25萬倍。迄今為止，已發現和證明的由抗體催化的化學反應不下40種。
催化性抗體的製備 抗體酶是抗原決定簇處於轉換態結構的抗體。因為轉換態分子極不穩定無法製備抗體，所以催化性抗體的獲得主要是通過設計穩定的轉換態的類似物作為半抗原，與載體蛋白交聯後，免疫動物，獲得針對半抗原的抗體，從中篩選具有催化活性的抗體。篩選催化性單克隆抗體所用的ELISA與篩選一般抗體的方法不完全一樣，應根據催化反應的特點而進行適當的修改。經典的方法是先篩選出與底物或半抗原結合的抗體，然後從中再篩選出有催化活力的抗體，這種方法費時費力。利用催化性抗體對底物的催化活性，對底物進行適當修飾，使催化反應的產物可直接表現抗體的催化活性，這樣可以簡化檢測步驟。
轉換態類似物半抗原的設計，必須了解催化反應的轉換態模型的結構特點。催化抗體的抗原結合位點上與轉換態互補的某些催化基團的形成，能穩定轉換態分子。此外有人把單克隆抗體分子用化學修飾方法引入一些活性基團，提高催化性抗體的催化與親和效率。應用噬菌體抗體文庫也可以篩選催化性抗體，可省去製備轉換態類似物的複雜過程，直接用底物從文庫中篩選有催化活性的抗體片段。如用半抗原免疫後製備的文庫或文庫經過多次混雜重組，則可以得到更高的親和力的催化性抗體。抗獨特型抗體也用於催化性抗體的製備，用酶作為抗原免疫小鼠獲得能夠封閉酶活性位點的單克隆抗體，將這個抗體用蛋白酶除去Fc片段，用Fab免疫其他品系的小鼠或家兔，得到的抗體具有相應的酶催化活性。
從理論上看，B細胞具有全套免疫球蛋白的多樣性的胚系基因，當然也包括有催化作用的自身抗體在內。然而1989年Paul W.首次報道了人體的一種能催化蛋白質水解的免疫球蛋白。它是—種自身抗體，能水解血管活性腸肽（vasoactive intenstinal peptide，VIP）的Glnl6—Met17鍵。用VIP作為抗原能得到有催化作用的單克隆抗體，也能催化Glnl6—Met17鍵。大約有17%的人有這種自身抗體酶，但患有氣喘的病人中該抗體與VIP的親和力比健康人高50倍。由於VIP是一種氣管鬆弛劑，因此有人認為這種VIP自身抗體的長期作用可能與氣喘的過敏應答有一定關係。由此推測除了人工設計催化抗體以及發現的自身催化抗體外，用篩選單抗的方法，也有可能找到所需要的催化抗體