最近荷蘭ErasmusMC細胞生物學和免疫學部,、希臘生物醫(yī)學科學研究中心,、荷蘭萊頓大學醫(yī)學中心的研究人員合作研究出一種轉(zhuǎn)基因小鼠。這種小鼠所攜帶的雜核llama/human（駱駝/人）抗體基因座,，含有兩個llama可變區(qū)（variable regions）和人類D,、J、Cµ 和/或C 恒定區(qū)（constant regions）。文章刊登于10月10日PNAS,，題目為《Generation of heavy-chain-only antibodies in mice》,。
這種抗體基因座能夠有效重排（rearrange），并且不需LC重排即可實現(xiàn)B細胞發(fā)育,。只有重鏈的抗體(Heavy-chain-only antibodies ,，HCAb)高水平表達， CH1如同被從恒定區(qū)中敲除,。HCAb的產(chǎn)生不需經(jīng)過IgM階段,。抗原特異性IgM 或 IgG重鏈依賴免疫作用產(chǎn)生,。
IgG以二聚體形式存在,，IgM以多具體形式存在，這種與眾不同的HCAb具有等位排斥性,，但是同一個細胞同一個等位基因中,，幾個拷貝的基因改造得到的基因座——HCAb能夠進行重排和表達。這種細胞不經(jīng)過陰性選擇,。
此小鼠模型為產(chǎn)生全抗體和特異人類HCAb提供了新的思路,。
相關(guān)背景：傳統(tǒng)的抗體含有兩條重鏈和兩條輕鏈。B細胞在骨髓中通過重鏈（heavy chain ,，HC）VDJ重排和在細胞表面表達攜帶替代輕鏈的IgM開始發(fā)育并產(chǎn)生抗體,。在第二輪重排過程中，B細胞要經(jīng)過選擇,、親和力成熟（affinity maturation）,、轉(zhuǎn)換為不同的重鏈恒定區(qū)，成為表達IgA, IgG和IgE不同抗體的B細胞,。
重鏈或者輕鏈缺失會導致B細胞發(fā)育停滯,。然而，一些物種能夠單獨表達抗體重鏈（HCAb）,，最有名的HCAb的是駱駝IgG2 和IgG3,。
HCAb經(jīng)受抗原介導的選擇和親和力成熟過程，它們的可變區(qū)受體細胞高頻突變（somatic hypermutation）影響,。研究人員推測HCAb識別特異抗原決定簇,，如抗原表面的clefts等。
HCAb可變區(qū)的一個結(jié)構(gòu)域CH1因為得不到統(tǒng)一的拼接信號而沒有與其它部分拼接在一起,。CH1外顯子缺失在其它哺乳動物中也有過報道,，但都與某種疾病相關(guān)，比如小鼠骨髓瘤和人類HC疾病,。
駱駝HCAbs包含完整的VDJ區(qū),，其大小,、穩(wěn)定性、特異性,、可溶性引發(fā)了生物科技人員的廣泛關(guān)注,。抗原結(jié)合位點——單一可變區(qū)VHH,，與通常的Abs的可變區(qū)類似,。然而FR2和CDR3的不同阻止了VHH與可變LC結(jié)合，親水氨基酸使其具有可溶性,。目前在駱駝中還沒有找到IgM的HCAbs,，提示HCAbs形成的IgM階段是極其短暫的。
鼠科動物NSO骨髓瘤細胞可以表達重排后的駱駝VHH- 2a基因,。
英文原文：
Generation of heavy-chain-only antibodies in mice
Departments of Cell Biology and Immunology, ErasmusMC, P.O. Box 2040, 3000 CA, Rotterdam, The Netherlands; Biomedical Sciences Research Center, Alexander Fleming, Varkiza 16602, Greece; and Department of Parasitology, Leiden University Medical Center, Albinusdreef 2, 2333 ZA, Leiden, The Netherlands
Edited by Richard A. Flavell, Yale University School of Medicine, New Haven, CT, and approved August 15, 2006 (received for review February 9, 2006)
We have generated transgenic mice containing hybrid llama/human antibody loci that contain two llama variable regions and the human D, J, and Cµ and/or C constant regions. Such loci rearrange productively and rescue B cell development efficiently without LC rearrangement. Heavy-chain-only antibodies (HCAb) are expressed at high levels, provided that the CH1 domain is deleted from the constant regions. HCAb production does not require an IgM stage for effective pre-B cell signaling. Antigen-specific heavy-chain-only IgM or IgGs are produced upon immunization. The IgG is dimeric, whereas IgM is multimeric. The chimeric HCAb loci are subject to allelic exclusion, but several copies of the transgenic locus can be rearranged and expressed successfully on the same allele in the same cell. Such cells are not subject to negative selection. The mice produce a full antibody repertoire and provide a previously undescribed avenue to produce specific human HCAb in the future.
