CN103102414B

CN103102414B - 抗her2蛋白单克隆抗体及其用途

Info

Publication number: CN103102414B
Application number: CN201310043630.2A
Authority: CN
Inventors: 何为无; 陈坚; 袁克湖; 马东辉; 王超; 方丽; 沈怡; 吴易潘
Original assignee: WUXI AORUI DONGYUAN BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Beijing Sino fir Jinqiao Biological Technology Co Ltd
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2014-08-27
Anticipated expiration: 2033-02-04
Also published as: CN103102414A

Abstract

本发明公开了一种杂交瘤细胞株，其保藏编号为CGMCC No.6908，以及由此杂交瘤细胞株产生的单克隆抗体，包括该单克隆抗体的免疫组化试剂盒。本发明还涉及上述单克隆抗体在制备用于检测HER2蛋白的免疫检测工具中的应用，以及上述单克隆抗体在制备用于诊断HER2相关性肿瘤的试剂盒中的应用。本发明所述单克隆抗体可与HER2蛋白特异性结合，而与细胞内其他蛋白无交叉反应，显著提高了HER2蛋白免疫检测的特异性和可靠性。

Description

抗HER2蛋白单克隆抗体及其用途

技术领域

本发明涉及生物医药领域，特别涉及一种抗HER2蛋白的单克隆抗体，产生该抗体的杂交瘤细胞株，以及该抗体的免疫检测用途。

背景技术

HER2基因又称为ERBB2基因，编码一种具有酪氨酸激酶活性的蛋白，是表皮生长因子受体家族的一个成员，能增强激酶活性，促进细胞的分裂、增殖和转化。HER2基因主要是在人体的胚胎发育时期表达，参与多种组织器官的生长发育，而在成人正常组织中此基因常以单拷贝存在，表达水平较低。

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，发病率约10%-15%，病人最后多死于远处转移。HER2基因作为肿瘤发生的癌基因，与乳腺癌的侵袭转移及预后密切相关；在乳腺癌中可见到该基因的异常扩增或过表达，有研究指出在20%～30%的侵袭性乳腺癌患者中有HER2扩增；HER2蛋白的高表达出现在乳腺癌发生的早期阶段。临床前研究发现，HER2的高表达提高了乳腺癌细胞的转移潜能，表现出较多的侵袭性临床病理特征。2003年NCCN乳腺癌诊疗指引已明确建议，对原发性浸润性乳腺癌组织病理学检查中常规进行HER2检测，有助于药物的使用和评估预后。另外，除乳腺癌外，在其他许多上皮来源的肿瘤如卵巢癌和胃癌等肿瘤细胞中，HER2基因也常常有异常扩增或过表达。

目前临床上通常通过免疫组织化学病理实验检测肿瘤细胞中HER2蛋白的表达状况，而免疫组化实验的核心为一抗，即可特异性结合HER2蛋白的单克隆抗体，其性能的优劣直接决定着整个检测的灵敏度和特异性。因此，研制出一种结合特异性高的抗HER2蛋白的单克隆抗体具有重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种结合特异性较高的抗HER2蛋白的单克隆抗体，产生该抗体的杂交瘤细胞株，及该抗体在制备用于检测HER2蛋白的免疫检测工具中的应用。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种杂交瘤细胞株，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（简称为CGMCC），保藏日期为2012年11月29日，保藏编号为CGMCC No.6908。

本发明还提供了一种特异性结合HER2蛋白的单克隆抗体，由上述杂交瘤细胞株产生。

本发明所述单克隆抗体的制备方法如下：

（1）重组表达载体的构建：根据HER2基因的ORF全序列（如SEQ ID No.1所示）设计引物进行PCR扩增，基因两侧分别引入限制性内切酶位点SgfI和MluI，并在其C末端引入Myc-DDK标签序列（标签序列如SEQ ID No.2所示），插入表达载体pCMV6-Entry，构建HER2重组表达质粒（简称为pCMV6-HER2）；

（2）HER2重组蛋白的表达与纯化：以pCMV6-HER2质粒转染HEK293T细胞，裂解离心取上清，DDK亲和层析柱纯化，获得纯化的HER2重组蛋白；

（3）单抗的筛选与制备：采用上述HER2重组蛋白免疫BALB/c小鼠，取小鼠脾脏细胞与SP2/0细胞进行融合，有限稀释法获得单克隆，ELISA法筛选阳性杂交瘤细胞，获得能分泌抗HER2特异性抗体的杂交瘤细胞株，即为本发明杂交瘤细胞株，其所分泌的抗体亚型鉴定为IgG2a；制备小鼠腹水，通过亲和层析柱纯化HER2单抗。分别通过Western Blot（结果见图3）、免疫组化实验（结果见图4、图5）验证该单抗的灵敏度和特异性。

发明人还通过OriGene高密度蛋白芯片验证了上述单克隆抗体的特异性：

OriGene高密度蛋白芯片上包含10400种HEK293T细胞蛋白过表达裂解物，每种蛋白裂解液在芯片上具有两个拷贝的重复。蛋白裂解液被印迹在硝酸纤维素膜上。每一钟蛋白裂解液的定位可以通过Excel文件进行准确定位。蛋白芯片上蛋白分为40个亚矩阵，每个亚矩阵上有一些参照，通过参照，可以定量每个芯片点上蛋白的含量，监控每次免疫反应数据的重复性，以及定位阳性信号的方向。

将本发明单克隆抗体与上述芯片杂交并确定阳性信号位点，结果显示：本发明单克隆抗体特异性结合HER2蛋白，与其他蛋白无交叉反应。

本发明还提供了一种免疫组化检测试剂盒，包括上述单克隆抗体；可用于检测组织细胞中HER2蛋白的表达状况。

上述免疫组化检测试剂盒，还包括用于免疫组化检测的其它常规试剂；如采用免疫酶标法的免疫组化试剂盒还包括封闭试剂，针对上述单克隆抗体的生物素标记的二抗，酶标抗生物素组分和底物。

本发明的另一个目的在于提供一种上述单克隆抗体在制备用于检测HER2蛋白的免疫检测工具中的应用。

所述免疫检测工具为试剂盒、芯片或试纸。

本发明还提供了上述单克隆抗体在制备用于诊断HER2相关性肿瘤的病理诊断试剂盒中的应用。由于HER2蛋白的异常表达或扩增与人类多种恶性肿瘤有关，因此使用本发明单克隆抗体检测细胞中HER2蛋白的表达或扩增状况，可用于辅助诊断HER2相关性肿瘤。

所述HER2相关性肿瘤为乳腺癌、胃癌、食管癌、大肠癌、膀胱癌、子宫内膜癌、卵巢癌、甲状腺癌或非小细胞肺癌。

本发明所述针对HER2的特异性单抗，可与HER2蛋白特异结合，提高了实验的特异性和可靠性，并建立了基于该单克隆抗体的免疫组织化学技术，主要用于乳腺癌、大肠癌、子宫内膜癌、甲状腺癌、食管癌、非小细胞肺癌等肿瘤的辅助诊断。

保藏信息

用于保藏的杂交瘤细胞株的科学描述为：抗人Her2单克隆抗体杂交瘤细胞株；

保藏单位全称：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；

保藏单位简称：CGMCC；

保藏单位地址：北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所；

保藏日期：2012年11月29日；

保藏编号：CGMCC No.6908。

附图说明

图1为Western blot验证HER2重组质粒在HEK293T细胞中的表达；左边泳道的上样样品为转染pCMV6空载体的HEK293T细胞裂解液，右边泳道的上样样品为转染pCMV6-HER2重组质粒的HEK293T细胞裂解液，杂交所用一抗为抗DDK标签抗体；

图2为HER2重组蛋白的SDS-PAGE鉴定图；

图3为本发明单克隆抗体在4种不同细胞系中的Western blot结果；

图4为以本发明单克隆抗体为一抗，免疫组化法检测膀胱癌组织中HER2蛋白的表达；

图5为以本发明单克隆抗体为一抗，免疫组化法检测乳腺癌组织中HER2蛋白的表达；

图6为使用origene蛋白芯片对本发明HER2单抗的特异性鉴定图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1抗HER-2单克隆抗体的制备

一、HER2重组表达质粒的构建

以从ATCC获得的质粒BC167147.1（含SEQ ID No.1所示HER2ORF序列）为模板，设计两条引物并分别引入酶切位点SgfI、MluI，以及C末端Myc-DDK标签（标签序列如SEQ ID No.2所示），并克隆入表达载体pCMV6-Entry，构建HER2重组表达质粒（简称为pCMV6-HER2）。

二、HER2重组蛋白的表达与纯化

1、转染HEK293T细胞

HEK293T细胞以1:3传至直径10cm的细胞培养皿中继续培养；取7.5ml DMEM（无血清及抗生素）培养基至50ml管中，加入300μlPEI MegaTran1.0混匀，然后加入75μg上述HER2重组质粒(pCMV6-HER2)DNA混匀并静置30分钟；分别取515μl上述混合液至各细胞培养皿中，于37℃、5%CO₂培养箱中继续培养。转染24小时后，每培养皿细胞添加25μl2M丁酸钠至终浓度5mM。

2、裂解细胞

转染48小时后，进行细胞裂解。吸去培养基，加入1ml PBS进行漂洗，吸去PBS。加入1ml裂解缓冲液，使用前加入蛋白酶抑制剂PI和PMSF。置于冰盒中在摇床上振荡，收集所有培养皿中的裂解液，4℃离心，收集上清。

3、DDK亲和层析柱纯化

以孔径为0.45μm,直径为33mm的PVDF膜滤器过滤离心后的裂解液上清并转入15ml管中，加入混合好的Sepharose Beads1ml，封口后放入360度混匀器中,于4℃结合2小时；取出15ml管,将裂解液倒入BIO-RAD层析柱中,并接住穿透液,滴尽后穿透液取样WB检测，见图1（图1显示：HER2重组质粒在HEK293T细胞中正常表达）；以裂解缓冲液冲洗柱料1-2次，滴尽后再用TBST冲洗Beads3次,滴尽后用0.1M Glycine（pH3.5）洗脱，第一次200μl,滴尽不收集，第二、三次各500μl,第四次250μl,收集至一个1.5ml Tube中，并迅速加入NaH₂PO₄（pH=11.0）中和至pH7.0左右，每管加入甘油至终浓度为10%，Tween-80至终浓度为0.1%。纯化后HER2重组蛋白用SDS-PAGE鉴定，结果见图2。

三、单抗的筛选与制备

1、动物免疫：上述纯化的HER2重组蛋白以完全弗氏佐剂乳化，采用皮下或腹腔注射方法免疫6-8周龄BALB/c小鼠，免疫剂量为50μg/只，间隔两周后进行第二次免疫，以不完全弗氏佐剂乳化，免疫剂量为50μg/只。免疫两次后取尾血以ELISA法梯度稀释测定血清效价；根据结果确定是否加强免疫，选取抗体效价最高的小鼠进行细胞融合。

2、细胞融合：骨髓瘤细胞采用BALB/c小鼠来源的sp2/0，融合时处于对数生长期；取上述免疫的小鼠脾脏，制成淋巴细胞单细胞悬液；免疫小鼠脾淋巴细胞与骨髓瘤细胞以1:5-1:10混合，滴加37℃的50%PEG（PH8.0）1ml，加入不完全培养基及其余终止液，离心弃上清后加入HAT培养基悬浮混匀，MC定容到50ml，分装到3.5cm培养皿中，放于湿盒中，置于37℃、5％CO₂恒温培养箱中进行培养。

3、筛选和克隆：融合7-10天内挑选细胞克隆，使用上述纯化的HER2重组蛋白进行ELISA测试，标记细胞株号。对阳性孔细胞进行有限稀释，每次有限稀释后5-6天测定ELISA值，挑取OD280阳性值较高的单克隆孔进行有限稀释，直至ELISA测定96孔板全板结果为阳性；挑取阳性值高的单克隆定株，即为本发明杂交瘤细胞株。

4、腹水单抗的制备与纯化：10-12周龄的雄性BALB/c小鼠腹腔注射0.5ml降植烷，一周后每只小鼠用1ml注射器腹腔注射经PBS洗涤重悬的单克隆细胞悬液，细胞用量为5×10⁶/只，每株抗体打2只小鼠。待小鼠腹水积聚后收集腹水，离心取上清，亲和层析法进行腹水纯化，根据抗体亚型选择相应柱料，本发明杂交瘤细胞株所分泌的抗体亚型为IgG2a，采用protein G进行纯化。纯化后的单抗浓度测定、分装、冻存在-20℃。

以本发明单克隆抗体为一抗，对HepG2、HeLa、A549、MCF7四种细胞系的蛋白裂解液进行杂交、显色，其结果如图3所示，由图3可见：HER2蛋白在HeLa、A549、MCF7细胞中均有表达。

实施例2以本发明单克隆抗体为一抗的免疫组化试验

1、取膀胱癌或乳腺癌组织进行石蜡包埋，使用Finesse组织切片机进行切片，组织厚度为6μm；

2、脱蜡与水化：分析纯二甲苯3次×10min，无水乙醇3次×10min，95%乙醇5min，85%乙醇5min，75%乙醇5min，去离子水浸泡3min×3次；

3、加入抗原修复液（0.01M，pH6.0枸橼酸钠缓冲液）高压锅高压热修复2min，待高压锅温度降至约90℃时，打开高压锅，取出标本，然后自然冷却至室温。去离子水浸泡3min×3次。

4、使用3%过氧化氢灭活组织内源性过氧化物酶，室温静置10min。去离子水浸泡5min×3次。

5、加上封闭液（PBS+5%脱脂奶粉+5%正常山羊血清），37℃孵育60min。

6、去除封闭液，勿冲洗，加入1:150比例稀释的本发明单克隆抗体；置于湿盒中，37℃孵育60min。PBST（含0.1%Tween-20）洗涤2次，每次洗涤5min。PBST（含0.02%Tween-20）洗涤1次，每次洗涤5min。

7、滴加Polink-试剂盒2（Catlog No.D37-15）中的试剂1，37℃孵育10-20分钟。使用PBS洗涤3次，每次5min。滴加Polink-2试剂盒（Catlog No.D37-15）中的试剂2，37℃孵育10-20分钟，使用PBS洗涤3次，每次5min。

8、应用DAB溶液（中杉金桥ZLI-9019）显色，显色3~10min。蒸馏水洗涤。

9、苏木精复染细胞核2min，蒸馏水漂洗，1%盐酸分化。蒸馏水漂洗3次，室温静置1min。

10、脱水和透明：75％乙醇5min，100%乙醇5min×3次，85％乙醇5min，95％乙醇5min，100％乙醇3×5min；二甲苯3×5min，中性树胶封片。

11、镜检，其结果分别见图4、图5。

结果：由图4、图5可见，膀胱癌、乳腺癌组织经染色后，可见大量棕黄色颗粒，为HER2蛋白表达阳性细胞；并且，HER2阳性着色定位准确，染色信号强，未发现非特异染色。

实施例3、本发明单克隆抗体的特异性检测

以下为使用OriGene蛋白（OriGene Cat PA100001）芯片对本发明单克隆抗体进行特异性鉴定的具体步骤：

1、将一张蛋白芯片放在50ml离心管中，使用40ml去离子水浸润芯片，置于摇床上，室温混合30分钟；弃掉去离子水，使用10mlPBST平衡芯片，室温处理10分钟。

2、向50ml离心管中加入40ml5%脱脂牛奶（用PBST进行稀释）置于摇床上，室温封闭30分钟。

3、使用封闭液（5%脱脂牛奶）稀释本发明单克隆抗体，稀释比例1：200。

4、将洁净的封口膜粘贴到实验台上，滴加250-300μl上述稀释的单克隆抗体在封口膜上。

5、将蛋白芯片从封闭液中抽出，将蛋白芯片NC膜的一面朝下，从芯片的一边接触抗体，慢慢滑下，依靠液体表面张力，抗体将慢慢浸润芯片NC膜，直至整张NC膜浸润在单抗溶液中。整个操作过程避免产生气泡。将芯片移到4度环境下，静置，单抗孵育过夜。在芯片上加盖培养皿盖，其上黏附一张湿纸巾，以防止长时间孵育导致抗体蒸发。

6、第二天将芯片移至50ml离心管中，使用PBST漂洗芯片两次，去除多余的抗体。使用40ml PBST（含0.1%Tween-20）洗涤芯片，置于摇床上混合均匀，洗涤三次，每次洗涤5min。

7、使用封闭液(5%脱脂牛奶)稀释二抗DyLight649-conjugatedAffiiniPure Fragment Goat-anti-Mouse IgG，稀释比例为1：400。

8、按照上述步骤4，步骤5进行二抗孵育操作。室温孵育1小时。在芯片上方用铝箔纸遮盖，以防止发生信号漂白。

9、按照上述步骤6，使用PBST洗涤芯片。

10、使用去离子水冲洗芯片，以去除残余的盐分和变性剂。

11、室温干燥芯片，确保芯片完全干燥。

12、使用芯片扫描仪读取荧光信号。

13、根据BSA-Cy3以及BSA-Cy5确定芯片方向以及阳性信号的位点。

14、根据阳性信号位点找出对应蛋白裂解液ID，根据裂解液数据库信息，查找到对应蛋白名称，NCBI录入号（accession number），蛋白ID，蛋白大小等信息。

芯片杂交结果如图6所示：实验组芯片上仅出现一个阳性信号点，对应蛋白为ERBB2（即HER2蛋白）；结论：本发明抗HER2单克隆抗体仅特异性结合HER2蛋白，而与其他蛋白无交叉反应。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种特异性结合HER2蛋白的单克隆抗体，由保藏编号为CGMCC No.6908的杂交瘤细胞株产生。

2.一种杂交瘤细胞株，其保藏编号为CGMCC No.6908。

3.一种免疫组化检测试剂盒，其特征在于，包括权利要求1所述的单克隆抗体。

4.权利要求1所述的单克隆抗体在制备用于检测HER2蛋白的免疫检测工具中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述免疫检测工具为试剂盒、芯片或试纸。

6.权利要求1所述的单克隆抗体在制备用于诊断HER2相关性肿瘤的试剂盒中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述HER2相关性肿瘤为乳腺癌、胃癌、食管癌、大肠癌、膀胱癌、子宫内膜癌、卵巢癌、甲状腺癌或非小细胞肺癌。