抗人IFNAR1的抗体及其用途
技术领域
本申请大体涉及抗体药物领域,具体而言,本申请提供了抗人I型干扰素受体亚基1(IFNAR1)的抗体及其医学和生物学用途。
背景技术
干扰素(IFN)包括I型干扰素、II型干扰素和III型干扰素。其中人的I型干扰素包括IFN-α、IFN-β、IFN-ε、IFN-κ和IFN-ω。通常,当有病毒侵入机体时,人体内的成纤维细胞和单核细胞就分泌各种I型干扰素,以阻止和干扰病毒的DNA和RNA复制。而且,I型干扰素还有抗肿瘤和免疫调节的功能(Capobianchi M.R.,et al.,2015,Cytokine Growth FactorRev.,26:103;Zitvogel L.,et al.,2015,Nat Rev Immunol.,15:405)。
所有的人I型干扰素都共用一组细胞表面的受体复合物,即IFNα/β受体复合物,该IFNα/β受体复合物包括IFNAR1和IFNAR2两个跨膜蛋白亚基。其中IFNAR1单独结合I型干扰素的能力较弱(KD约为10-7M),而IFNAR2单独结合I型干扰素的能力较强(KD约为10-9M)。但此两个受体亚基对I型干扰素功能实现都必不可少,而且都影响受体复合物对不同I型干扰素的高亲和力(KD约为10-11M)和特异性(Bekisz J,et al.,2004,Growth Factors,22:243)。
早期对I型干扰素的功能研究主要都集中在抗病毒感染等先天性免疫。但近年来,更多的研究提示I型干扰素在适应性免疫也有很强的免疫调节作用,包括促进抗体分泌和支持T记忆细胞的功能活性和存活等。尤其有研究表明IFN-α可以促进树突状细胞(DC)的成熟或者激活(Santini S.M.,et al.,2000,J.EXP.Med.,191:1777)。而且,有研究发现,多种自身免疫性疾病都表现出I型干扰素过表达。其中,胰岛素依赖的糖尿病(IDDM)和系统性红斑狼疮(SLE)与IFN-α的表达升高相关,而IFN-β则可能与类风湿性关节炎(RA)相关。而且,有报道显示临床上I型IFN用药导致一些自身免疫性疾病(包括银屑病和多发性硬化症等)的恶化,而且可能在没有自身免疫病史的病人中诱导SLE样症状。此外,研究显示,TMPD在正常小鼠中能够有效诱导系统性红斑狼疮症状,但不能在IFNAR1基因缺陷的小鼠中诱导特异的自身抗体(Nacionales D.C.,et al.,2007,Arthritis Rheum,56:3770)。在BXSB模型小鼠体内,在疾病早期抗IFNAR1抗体表现出明显的治疗效果(Baccala R.,et al.,2012,J.Immunol,189:5876)。因而,在临床上,抑制I型干扰素受体(IFNAR)可能使某些自身免疫性疾病的病人受益,而且临床上也需要一些能够有效抑制I型干扰素受体的药物用于多种自身免疫性疾病(包括系统性红斑狼疮)的治疗。
因此,探索和开发能抑制IFNAR的物质(例如,抗体)具有重要的生物学和医学意义。
发明内容
第一方面,本申请提供了特异性结合人I型干扰素受体亚基1(IFNAR1)的抗体,其包含含HCDR1、HCDR2和HCDR3序列的重链可变区,其特征在于:所述HCDR1序列为NYWVA(SEQID NO:29),所述HCDR2序列为IIYPGDSDTRYSPSFQG(SEQ ID NO:30),所述HCDR3序列为HDVTGYDY(SEQ ID NO:31);或者,所述HCDR1序列为NYWMA(SEQ ID NO:32),所述HCDR2序列为IIYPSDSDTRYSPSFQG(SEQ ID NO:33),所述HCDR3序列为HDVEGYDY(SEQ ID NO:34);或者,所述HCDR1序列为NYWVA(SEQ ID NO:29),所述HCDR2序列为IIYPSDSDTRYSPSFQG(SEQ IDNO:33),所述HCDR3序列为HDVHGYDY(SEQ ID NO:35);或者,所述HCDR1序列为NYWIG(SEQ IDNO:36),所述HCDR2序列为RIYPSDSNTSYSPSFQG(SEQ ID NO:37),所述HCDR3序列为DASSKTYDS(SEQ ID NO:38);或者,所述HCDR1序列为NYWIG(SEQ ID NO:36),所述HCDR2序列为RIYPGDSYTRYSPSFQG(SEQ ID NO:39),所述HCDR3序列为DGAPAKGDFDY(SEQ ID NO:40);其中HCDR序列根据Kabat定义。
在一些实施方案中,所述抗体的重链可变区序列如SEQ ID NO:19、20、23、24或者25的氨基酸序列所示。
第二方面,本申请提供了特异性结合人IFNAR1的抗体,其包含含LCDR1、LCDR2和LCDR3序列的轻链可变区,其特征在于:所述LCDR1序列为RASQNVGNYLN(SEQ ID NO:41),所述LCDR2序列为RASNLAS(SEQ ID NO:42),所述LCDR3序列为QQMEHAPPT(SEQ ID NO:43);或者,所述LCDR1序列为RASQSVIGYYLA(SEQ ID NO:44),所述LCDR2序列为SVSTLAS(SEQ IDNO:45),所述LCDR3序列为QQYYRFPIT(SEQ ID NO:46);或者,所述LCDR1序列为RASQNVSNYLN(SEQ ID NO:47),所述LCDR2序列为RASNLQS(SEQ ID NO:48),所述LCDR3序列为QQMMDAPPT(SEQ ID NO:49);或者,所述LCDR1序列为SGSSSNIGTNAVN(SEQ ID NO:50),所述LCDR2序列为SKNQRPP(SEQ ID NO:51),所述LCDR3序列为AAWDDSQNGYVV(SEQ ID NO:52);或者,所述LCDR1序列为RASEGIGNHLN(SEQ ID NO:53),所述LCDR2序列为TASNLQS(SEQ ID NO:54),所述LCDR3序列为QQTYITPLT(SEQ ID NO:55);其中LCDR序列根据Kabat定义。
在一些实施方案中,所述抗体的轻链可变区序列如SEQ ID NO:21、22、26、27或者28的氨基酸序列所示。
第三方面,本申请提供了特异性结合人IFNAR1的抗体,其包含含HCDR1、HCDR2和HCDR3序列的重链可变区及含LCDR1、LCDR2和LCDR3序列的轻链可变区,其特征在于:所述HCDR1序列为NYWVA(SEQ ID NO:29),所述HCDR2序列为IIYPGDSDTRYSPSFQG(SEQ ID NO:30),所述HCDR3序列为HDVTGYDY(SEQ ID NO:31),所述LCDR1序列为RASQNVGNYLN(SEQ IDNO:41),所述LCDR2序列为RASNLAS(SEQ ID NO:42),所述LCDR3序列为QQMEHAPPT(SEQ IDNO:43);或者,所述HCDR1序列为NYWVA(SEQ ID NO:29),所述HCDR2序列为IIYPGDSDTRYSPSFQG(SEQ ID NO:30),所述HCDR3序列为HDVTGYDY(SEQ ID NO:31),所述LCDR1序列为RASQSVIGYYLA(SEQ ID NO:44),所述LCDR2序列为SVSTLAS(SEQ ID NO:45),所述LCDR3序列为QQYYRFPIT(SEQ ID NO:46);或者,所述HCDR1序列为NYWMA(SEQ ID NO:32),所述HCDR2序列为IIYPSDSDTRYSPSFQG(SEQ ID NO:33),所述HCDR3序列为HDVEGYDY(SEQ IDNO:34),所述LCDR1序列为RASQNVGNYLN(SEQ ID NO:41),所述LCDR2序列为RASNLAS(SEQ IDNO:42),所述LCDR3序列为QQMEHAPPT(SEQ ID NO:43);或者,所述HCDR1序列为NYWMA(SEQID NO:32),所述HCDR2序列为IIYPSDSDTRYSPSFQG(SEQ ID NO:33),所述HCDR3序列为HDVEGYDY(SEQ ID NO:34),所述LCDR1序列为RASQSVIGYYLA(SEQ ID NO:44),所述LCDR2序列为SVSTLAS(SEQ ID NO:45),所述LCDR3序列为QQYYRFPIT(SEQ ID NO:46);或者,所述HCDR1序列为NYWVA(SEQ ID NO:29),所述HCDR2序列为IIYPSDSDTRYSPSFQG(SEQ ID NO:33),所述HCDR3序列为HDVHGYDY(SEQ ID NO:35),所述LCDR1序列为RASQNVSNYLN(SEQ IDNO:47),所述LCDR2序列为RASNLQS(SEQ ID NO:48),所述LCDR3序列为QQMMDAPPT(SEQ IDNO:49);或者,所述HCDR1序列为NYWIG(SEQ ID NO:36),所述HCDR2序列为RIYPSDSNTSYSPSFQG(SEQ ID NO:37),所述HCDR3序列为DASSKTYDS(SEQ ID NO:38),所述LCDR1序列为SGSSSNIGTNAVN(SEQ ID NO:50),所述LCDR2序列为SKNQRPP(SEQ ID NO:51),所述LCDR3序列为AAWDDSQNGYVV(SEQ ID NO:52);或者,所述HCDR1序列为NYWIG(SEQ IDNO:36),所述HCDR2序列为RIYPGDSYTRYSPSFQG(SEQ ID NO:39),所述HCDR3序列为DGAPAKGDFDY(SEQ ID NO:40),所述LCDR1序列为RASEGIGNHLN(SEQ ID NO:53),所述LCDR2序列为TASNLQS(SEQ ID NO:54),所述LCDR3序列为QQTYITPLT(SEQ ID NO:55);其中HCDR和LCDR序列根据Kabat定义。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体的重链可变区序列为SEQ ID NO:19,轻链可变区序列为SEQ ID NO:21。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体的重链可变区序列为SEQ ID NO:19,轻链可变区序列为SEQ ID NO:22。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体的重链可变区序列为SEQ ID NO:20,轻链可变区序列为SEQ ID NO:21。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体的重链可变区序列为SEQ ID NO:20,轻链可变区序列为SEQ ID NO:22。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体的重链可变区序列为SEQ ID NO:23,轻链可变区序列为SEQ ID NO:26。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体的重链可变区序列为SEQ ID NO:24,轻链可变区序列为SEQ ID NO:27。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体的重链可变区序列为SEQ ID NO:25,轻链可变区序列为SEQ ID NO:28。
在上述三方面的一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体为全长抗体、Fab片段、F(ab')2片段或单链Fv片段。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体是全人源抗体。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体还包含选自IgG1亚型(SEQ IDNO:7)、IgG2亚型(SEQ ID NO:8)或IgG4亚型(SEQ ID NO:9)的重链恒定区和/或包含选自κ亚型(SEQ ID NO:10)或者λ亚型(SEQ ID NO:11)的轻链恒定区。
第四方面,本申请提供了包含第一至第三方面所述的特异性结合人IFNAR1的抗体的药物组合物。
第五方面,本申请提供了第一至第三方面所述的特异性结合人IFNAR1的抗体,或者第四方面所述药物组合物在制备用于预防或治疗由人IFNAR1介导的疾病的药物中的用途。
在一些实施方案中,所述疾病为自身免疫性疾病。
在一些实施方案中,所述自身免疫性疾病包括但不限于,系统性红斑狼疮、银屑病、多发性硬化症、类风湿性关节炎。
附图说明
图1显示了噬菌体展示载体pADSCFV-S的结构示意图。
图2显示了对照单抗抗IFNAR1-C1和抗IFNAR1-C2对噬菌体展示单链抗体S3A5、S3H8和S5B4结合人IFNAR1能力的抑制。
图3显示了ELISA分析抗人IFNAR1单抗与不同种属IFNAR1蛋白的结合能力。
图4显示了不同抗人IFNAR1单抗在人血清中的稳定性分析。
图5显示了基于Daudi细胞分析三种不同抗人IFNAR1单抗(H19B7+L16C11、H19B7+L8C3或抗IFNAR1-C2(嵌合))对浓度为0.67nM的IFNα-2b-HSA的抑制。
图6显示了基于HEK-BlueTM IFNα/β细胞分析三种不同抗人IFNAR1单抗(H19B7+L16C11、H19B7+L8C3或抗IFNAR1-C2(嵌合))对浓度为0.1nM的IFNω的抑制。
图7显示了不同抗人IFNAR1单抗(H19B7+L16C11、H19B7+L8C3、H15D10+L16C11、H15D10+L8C3或抗IFNAR1-C1)对热的稳定性分析的熔解曲线图/导数图(20160405-DSF)。
序列说明
SEQ ID NO:1为人IFNAR1胞外区(hIFNAR1)的氨基酸序列。
SEQ ID NO:2为小鼠IFNAR1胞外区(mIFNAR1)的氨基酸序列。
SEQ ID NO:3为猕猴IFNAR1胞外区(mmIFNAR1)的氨基酸序列。
SEQ ID NO:4为人IFNβ(IFNβ)的氨基酸序列。
SEQ ID NO:5为His标签的氨基酸序列。
SEQ ID NO:6为鼠抗体IgG2a的Fc段(mFc)的氨基酸序列。
SEQ ID NO:7为抗体重链恒定区IgG1亚型的氨基酸序列。
SEQ ID NO:8为抗体重链恒定区IgG2亚型的氨基酸序列。
SEQ ID NO:9为抗体重链恒定区IgG4亚型的氨基酸序列。
SEQ ID NO:10为抗体κ亚型轻链恒定区的氨基酸序列。
SEQ ID NO:11为抗体λ亚型轻链恒定区的氨基酸序列。
SEQ ID NO:12为单链抗体S3A5的氨基酸序列。
SEQ ID NO:13为单链抗体S3H8的氨基酸序列。
SEQ ID NO:14为单链抗体S5B4的氨基酸序列。
SEQ ID NO:15为对照重组抗体抗IFNAR1-C1的VH的氨基酸序列。
SEQ ID NO:16为对照重组抗体抗IFNAR1-C1的VL的氨基酸序列。
SEQ ID NO:17为对照重组抗体抗IFNAR1-C2的VH的氨基酸序列。
SEQ ID NO:18为对照重组抗体抗IFNAR1-C2的VL的氨基酸序列。
SEQ ID NO:19为重链突变体H15D10的氨基酸序列。
SEQ ID NO:20为重链突变体H19B7的氨基酸序列。
SEQ ID NO:21为轻链突变体L8C3的氨基酸序列。
SEQ ID NO:22为轻链突变体L16C11的氨基酸序列。
SEQ ID NO:23为单链抗体S3A5的重链可变区序列的氨基酸序列。
SEQ ID NO:24为单链抗体S3H8的重链可变区序列的氨基酸序列。
SEQ ID NO:25为单链抗体S5B4的重链可变区序列的氨基酸序列。
SEQ ID NO:26为单链抗体S3A5的轻链可变区的氨基酸序列。
SEQ ID NO:27为单链抗体S3H8的轻链可变区的氨基酸序列。
SEQ ID NO:28为单链抗体S5B4的轻链可变区的氨基酸序列。
SEQ ID NO:29为本申请鉴定的一种HCDR1的氨基酸序列。
SEQ ID NO:30为本申请鉴定的一种HCDR2的氨基酸序列。
SEQ ID NO:31为本申请鉴定的一种HCDR3的氨基酸序列。
SEQ ID NO:32为本申请鉴定的一种HCDR1的氨基酸序列。
SEQ ID NO:33为本申请鉴定的一种HCDR2的氨基酸序列。
SEQ ID NO:34为本申请鉴定的一种HCDR3的氨基酸序列。
SEQ ID NO:35为本申请鉴定的一种HCDR3的氨基酸序列。
SEQ ID NO:36为本申请鉴定的一种HCDR1的氨基酸序列。
SEQ ID NO:37为本申请鉴定的一种HCDR2的氨基酸序列。
SEQ ID NO:38为本申请鉴定的一种HCDR3的氨基酸序列。
SEQ ID NO:39为本申请鉴定的一种HCDR2的氨基酸序列。
SEQ ID NO:40为本申请鉴定的一种HCDR3的氨基酸序列。
SEQ ID NO:41为本申请鉴定的一种LCDR1的氨基酸序列。
SEQ ID NO:42为本申请鉴定的一种LCDR2的氨基酸序列。
SEQ ID NO:43为本申请鉴定的一种LCDR3的氨基酸序列。
SEQ ID NO:44为本申请鉴定的一种LCDR1的氨基酸序列。
SEQ ID NO:45为本申请鉴定的一种LCDR2的氨基酸序列。
SEQ ID NO:46为本申请鉴定的一种LCDR3的氨基酸序列。
SEQ ID NO:47为本申请鉴定的一种LCDR1的氨基酸序列。
SEQ ID NO:48为本申请鉴定的一种LCDR2的氨基酸序列。
SEQ ID NO:49为本申请鉴定的一种LCDR3的氨基酸序列。
SEQ ID NO:50为本申请鉴定的一种LCDR1的氨基酸序列。
SEQ ID NO:51为本申请鉴定的一种LCDR2的氨基酸序列。
SEQ ID NO:52为本申请鉴定的一种LCDR3的氨基酸序列。
SEQ ID NO:53为本申请鉴定的一种LCDR1的氨基酸序列。
SEQ ID NO:54为本申请鉴定的一种LCDR2的氨基酸序列。
SEQ ID NO:55为本申请鉴定的一种LCDR3的氨基酸序列。
SEQ ID NO:56为人抗体重链可变区基因VH1的核苷酸序列。
SEQ ID NO:57为人抗体重链可变区基因VH3的核苷酸序列。
SEQ ID NO:58为人抗体重链可变区基因VH5的核苷酸序列。
SEQ ID NO:59为人抗体轻链可变区基因VK1的核苷酸序列。
SEQ ID NO:60为人抗体轻链可变区基因Vl3的核苷酸序列。
SEQ ID NO:61为PelB前导肽的编码基因的核苷酸序列。
SEQ ID NO:62为无关序列的核苷酸序列。
SEQ ID NO:63为单链抗体S3A5的编码基因的核苷酸序列。
SEQ ID NO:64为单链抗体S3H8的编码基因的核苷酸序列。
SEQ ID NO:65为单链抗体S5B4的编码基因的核苷酸序列。
发明详述
本申请的发明人通过构建大容量天然人源噬菌体抗体库,筛选并优化得到了具有希望性质的抗人IFNAR1抗体。在本申请的多个方面,提供了新的抗人IFNAR1的单克隆抗体或其抗原结合片段,编码该单克隆抗体或其抗原结合片段的多核苷酸、包含所述多核苷酸的载体、包含所述多核苷酸或载体的宿主细胞、制备和纯化该抗体的方法及所述抗体或其抗原结合片段的医学和生物学应用。根据本申请提供的抗体的可变区的序列,可构建全长的抗体分子作为药物用于治疗临床上由IFNAR1介导的自身免疫系统疾病。这些疾病包括但不局限于系统性红斑狼疮、银屑病、多发性硬化症、类风湿性关节炎。
除非另外指明,本发明的实施将采用本领域常规的分子生物学、微生物学、细胞生物学、生物化学以及免疫学技术。
除非另外指明,本申请中所用的术语具有本领域技术人员通常所理解的含义。
定义
如本文所用术语“抗体”,是指能够经由至少一个位于免疫球蛋白分子的可变区中的抗原识别位点特异性结合到标靶的免疫球蛋白分子。标靶包括但不限于碳水化合物、多聚核苷酸、脂质、多肽等。本文所使用的“抗体”不仅包括完整的(即全长的)抗体,而且还包括其抗原结合片段(例如Fab、Fab'、F(ab')2、Fv)、其变异体、包含抗体部分的融合蛋白、人源化抗体、嵌合抗体、双抗体、线性抗体、单链抗体、多特异性抗体(例如双特异性抗体)及任何其他包含所需特异性的抗原识别位点的免疫球蛋白分子的修改配置,包括抗体的糖基化变体、抗体的氨基酸序列变体及共价修饰的抗体。
通常,完整或全长的抗体包含两个重链和两个轻链。每个重链含有重链变异区(VH)和第一、第二及第三恒定区(CH1、CH2及CH3)。每个轻链含有轻链变异区(VL)和恒定区(CL)。全长的抗体可以是任何种类的抗体,例如IgD、IgE、IgG、IgA或IgM(或上述的子类),但抗体不需要属于任何特定的类别。根据重链的恒定域的抗体氨基酸序列,可以将免疫球蛋白指定为不同的类别。通常,免疫球蛋白有五种主要的类别:IgA、IgD、IgE、IgG及IgM,而且这些类别中有几个可以再被进一步区分成子类(同型),例如IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1及IgA2。对应于不同免疫球蛋白类别的重链恒定域分别称为α、δ、ε、γ、以及μ。不同类别的免疫球蛋白的子单元结构和三维结构是公知的。
如本文所用术语“抗原结合片段”,是指负责结合抗原的完整抗体分子的一部分或区域。抗原结合域可以包含重链变异区(VH)、轻链变异区(VL)或上述两者。VH和VL中的每个通常含有三个互补决定区CDR1、CDR2及CDR3。
本领域技术人员公知,互补决定区(CDR,通常有CDR1、CDR2及CDR3)是可变区中对抗体的亲和力和特异性影响最大的区域。VH或VL的CDR序列有两种常见的定义方式,即kabat定义和Chothia定义。(参阅例如Kabat,“Sequences of Proteins of ImmunologicalInterest”,National Institutes of Health,Bethesda,Md.(1991);A1-Lazikani etal.,J.Mol.Biol.273:927-948(1997);以及Martin et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA86:9268-9272(1989))。对于给定抗体的可变区序列,可以根据Kabat定义或者Chothia定义来确定VH和VL序列中CDR区序列。在本申请的实施方案中,利用Kabat定义CDR序列。
对于给定抗体的可变区序列,可以通过多种方式分析可变区序列中CDR区序列,例如可以利用在线软件Abysis确定(http://www.abysis.org/)。
抗原结合片段的实例包括但不限于:(1)Fab片段,其可以是具有VL-CL链和VH-CH1链的单价片段;(2)F(ab')2片段,其可以是具有两个Fab'片段的二价片段,该两个Fab'片段由铰链区的二硫桥(即Fab'的二聚物)连接;(3)具有抗体的单臂的VL和VH域的Fv片段;(4)单链Fv(scFv),其可以是由VH域和VL域经由胜肽连接符组成的单一多胜肽链;以及(5)(scFv)2,其可以包含两个由胜肽连接符连接的VH域和两个VL域,该两个VL域是经由二硫桥与该两个VH域组合。
如本文所用术语“特异性结合”,是指两个分子之间的非随机结合反应,例如抗体至抗原表位的结合。
具体实施方式
第一方面,本申请提供了特异性结合人IFNAR1的抗体,其包含含HCDR1、HCDR2和HCDR3序列的重链可变区,其特征在于:所述HCDR1序列为NYWVA(SEQ ID NO:29),所述HCDR2序列为IIYPGDSDTRYSPSFQG(SEQ ID NO:30),所述HCDR3序列为HDVTGYDY(SEQ ID NO:31);或者,所述HCDR1序列为NYWMA(SEQ ID NO:32),所述HCDR2序列为IIYPSDSDTRYSPSFQG(SEQID NO:33),所述HCDR3序列为HDVEGYDY(SEQ ID NO:34);或者,所述HCDR1序列为NYWVA(SEQID NO:29),所述HCDR2序列为IIYPSDSDTRYSPSFQG(SEQ ID NO:33),所述HCDR3序列为HDVHGYDY(SEQ ID NO:35);或者,所述HCDR1序列为NYWIG(SEQ ID NO:36),所述HCDR2序列为RIYPSDSNTSYSPSFQG(SEQ ID NO:37),所述HCDR3序列为DASSKTYDS(SEQ ID NO:38);或者,所述HCDR1序列为NYWIG(SEQ ID NO:36),所述HCDR2序列为RIYPGDSYTRYSPSFQG(SEQ IDNO:39),所述HCDR3序列为DGAPAKGDFDY(SEQ ID NO:40);其中HCDR序列根据Kabat定义。
在一些实施方案中,所述抗体的重链可变区序列如SEQ ID NO:19、20、23、24或者25的氨基酸序列所示。
第二方面,本申请提供了特异性结合人IFNAR1的抗体,其包含含LCDR1、LCDR2和LCDR3序列的轻链可变区,其特征在于:所述LCDR1序列为RASQNVGNYLN(SEQ ID NO:41),所述LCDR2序列为RASNLAS(SEQ ID NO:42),所述LCDR3序列为QQMEHAPPT(SEQ ID NO:43);或者,所述LCDR1序列为RASQSVIGYYLA(SEQ ID NO:44),所述LCDR2序列为SVSTLAS(SEQ IDNO:45),所述LCDR3序列为QQYYRFPIT(SEQ ID NO:46);或者,所述LCDR1序列为RASQNVSNYLN(SEQ ID NO:47),所述LCDR2序列为RASNLQS(SEQ ID NO:48),所述LCDR3序列为QQMMDAPPT(SEQ ID NO:49);或者,所述LCDR1序列为SGSSSNIGTNAVN(SEQ ID NO:50),所述LCDR2序列为SKNQRPP(SEQ ID NO:51),所述LCDR3序列为AAWDDSQNGYVV(SEQ ID NO:52);或者,所述LCDR1序列为RASEGIGNHLN(SEQ ID NO:53),所述LCDR2序列为TASNLQS(SEQ ID NO:54),所述LCDR3序列为QQTYITPLT(SEQ ID NO:55);其中LCDR序列根据Kabat定义。
在一些实施方案中,所述抗体的轻链可变区序列如SEQ ID NO:21、22、26、27或者28的氨基酸序列所示。
第三方面,本申请提供了特异性结合人IFNAR1的抗体,其包含含HCDR1、HCDR2和HCDR3序列的重链可变区及含LCDR1、LCDR2和LCDR3序列的轻链可变区,其特征在于:所述HCDR1序列为NYWVA(SEQ ID NO:29),所述HCDR2序列为IIYPGDSDTRYSPSFQG(SEQ ID NO:30),所述HCDR3序列为HDVTGYDY(SEQ ID NO:31),所述LCDR1序列为RASQNVGNYLN(SEQ IDNO:41),所述LCDR2序列为RASNLAS(SEQ ID NO:42),所述LCDR3序列为QQMEHAPPT(SEQ IDNO:43);或者,所述HCDR1序列为NYWVA(SEQ ID NO:29),所述HCDR2序列为IIYPGDSDTRYSPSFQG(SEQ ID NO:30),所述HCDR3序列为HDVTGYDY(SEQ ID NO:31),所述LCDR1序列为RASQSVIGYYLA(SEQ ID NO:44),所述LCDR2序列为SVSTLAS(SEQ ID NO:45),所述LCDR3序列为QQYYRFPIT(SEQ ID NO:46);或者,所述HCDR1序列为NYWMA(SEQ ID NO:32),所述HCDR2序列为IIYPSDSDTRYSPSFQG(SEQ ID NO:33),所述HCDR3序列为HDVEGYDY(SEQ IDNO:34),所述LCDR1序列为RASQNVGNYLN(SEQ ID NO:41),所述LCDR2序列为RASNLAS(SEQ IDNO:42),所述LCDR3序列为QQMEHAPPT(SEQ ID NO:43);或者,所述HCDR1序列为NYWMA(SEQID NO:32),所述HCDR2序列为IIYPSDSDTRYSPSFQG(SEQ ID NO:33),所述HCDR3序列为HDVEGYDY(SEQ ID NO:34),所述LCDR1序列为RASQSVIGYYLA(SEQ ID NO:44),所述LCDR2序列为SVSTLAS(SEQ ID NO:45),所述LCDR3序列为QQYYRFPIT(SEQ ID NO:46);或者,所述HCDR1序列为NYWVA(SEQ ID NO:29),所述HCDR2序列为IIYPSDSDTRYSPSFQG(SEQ ID NO:33),所述HCDR3序列为HDVHGYDY(SEQ ID NO:35),所述LCDR1序列为RASQNVSNYLN(SEQ IDNO:47),所述LCDR2序列为RASNLQS(SEQ ID NO:48),所述LCDR3序列为QQMMDAPPT(SEQ IDNO:49);或者,所述HCDR1序列为NYWIG(SEQ ID NO:36),所述HCDR2序列为RIYPSDSNTSYSPSFQG(SEQ ID NO:37),所述HCDR3序列为DASSKTYDS(SEQ ID NO:38),所述LCDR1序列为SGSSSNIGTNAVN(SEQ ID NO:50),所述LCDR2序列为SKNQRPP(SEQ ID NO:51),所述LCDR3序列为AAWDDSQNGYVV(SEQ ID NO:52);或者,所述HCDR1序列为NYWIG(SEQ IDNO:36),所述HCDR2序列为RIYPGDSYTRYSPSFQG(SEQ ID NO:39),所述HCDR3序列为DGAPAKGDFDY(SEQ ID NO:40),所述LCDR1序列为RASEGIGNHLN(SEQ ID NO:53),所述LCDR2序列为TASNLQS(SEQ ID NO:54),所述LCDR3序列为QQTYITPLT(SEQ ID NO:55);其中HCDR和LCDR序列根据Kabat定义。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体的重链可变区序列为SEQ ID NO:19,轻链可变区序列为SEQ ID NO:21。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体的重链可变区序列为SEQ ID NO:19,轻链可变区序列为SEQ ID NO:22。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体的重链可变区序列为SEQ ID NO:20,轻链可变区序列为SEQ ID NO:21。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体的重链可变区序列为SEQ ID NO:20,轻链可变区序列为SEQ ID NO:22。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体的重链可变区序列为SEQ ID NO:23,轻链可变区序列为SEQ ID NO:26。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体的重链可变区序列为SEQ ID NO:24,轻链可变区序列为SEQ ID NO:27。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体的重链可变区序列为SEQ ID NO:25,轻链可变区序列为SEQ ID NO:28。
在上述三方面的一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体为全长抗体、Fab片段、F(ab')2片段或单链Fv片段。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体是全人源抗体。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体还包含选自IgG1亚型(SEQ IDNO:7)、IgG2亚型(SEQ ID NO:8)或IgG4亚型(SEQ ID NO:9)的重链恒定区和/或包含选自κ亚型(SEQ ID NO:10)或者λ亚型(SEQ ID NO:11)的轻链恒定区。
在一些实施方案中,特异性结合人IFNAR1的抗体拮抗至少一种与IFNAR1或其部分相关的体外或体内生物活性。
在一些实施方案中,特异性结合IFNAR1的抗体能够特异性结合重组人IFNAR1胞外区。
在一些实施方案中,抗体特征在于以高于背景的水平特异性结合人IFNAR1和猕猴IFNAR1,而不结合小鼠IFNAR1。
本申请还提供了编码上述抗体或其抗原结合片段的多核苷酸、包含所述多核苷酸的载体以及用所述载体转染的宿主细胞。
第四方面,本申请提供了包含第一至第三方面所述的特异性结合人IFNAR1的抗体的药物组合物。
在一些实施方案中,药物组合物还包含药学可接受的载体、赋形剂、稀释剂等。
在一些实施方案中,药物组合物还可包含润滑剂,如滑石粉、硬脂酸镁和矿物油;润湿剂;乳化剂;悬浮剂;防腐剂,如苯甲酸、山梨酸和丙酸钙;增甜剂和/或调味剂等。
在一些实施方案中,可将本申请中的药物组合物配制为片剂、丸剂、粉剂、锭剂、酏剂、悬液、乳剂、溶液、糖浆、栓剂或胶囊等形式。
在一些实施方案中,可以利用任何生理上可接受的给药方式递送本申请的药物组合物,这些给药方式包括但不限于:口服给药、肠胃外给药、经鼻给药、直肠给药、腹膜内给药、血管内注射、皮下给药、经皮给药、吸入给药等。
在一些实施方案中,可以通过混合具有所需纯度的试剂与视情况的药学上可接受的载体、赋形剂等,以冻干制剂或水溶液的形式配制用于治疗用途的药物组合物用于存储。
第五方面,本申请提供了第一至第三方面所述的特异性结合人IFNAR1的抗体,或者第四方面所述药物组合物在制备用于预防或治疗由人IFNAR1介导的疾病的药物中的用途。
在一些实施方案中,所述疾病为自身免疫性疾病。
在一些实施方案中,所述自身免疫性疾病包括但不限于,系统性红斑狼疮、银屑病、多发性硬化症、类风湿性关节炎。
在一些实施方案中,本申请的抗体的亲和力、其与不同种属的IFNAR1的结合、其在人血清中的稳定性、其药理学活性、其热稳定性可以在标准测试方法中进行证明。
第六方面,本申请还提供编码本发明抗体或其轻链或其重链的分离的核酸分子以及包含所述核酸分子的载体、包含所述载体的宿主细胞以及产生所述抗体的方法。
在一些实施方案中,所述核酸分子可操作地连接到调控序列,调控序列可以被用所述载体转化过的宿主细胞识别。
在一些实施方案中,产生抗体的方法包括培养宿主细胞以便于表达核酸。
在一些实施方案中,产生抗体的方法还包括从宿主细胞培养基中回收抗体。
此外,本文所述的特异性结合人IFNAR1的抗体也可用于检测生物样品中IFNAR1的存在。基于抗体的检测方法在本领域是众所周知的,并且包括例如ELISA、免疫印迹、放射免疫试验、免疫荧光、免疫沉淀以及其它相关技术。
应当理解,以上详细描述仅为了使本领域技术人员更清楚地了解本申请的内容,而并非意图在任何方面加以限制。本领域技术人员能够对所述实施方案进行各种改动和变化。
以下实施例仅用于说明而非限制本申请范围的目的。
实施例
实施例1高质量噬菌体展示抗体库的构建
抗体库技术是制备和筛选人单克隆抗体的一个重要方法,而基于噬菌体展示的抗体库技术则是目前成熟的抗体库技术,已经成功地应用于人单抗药物的制备。本实施例描述利用当今多种基因工程技术构建噬菌体展示抗体库的策略和方法。
1.1制备抗体重链和轻链可变区基因(VH和VL)
为构建人抗体库,首先需要获得人抗体的重链可变区(VH)和轻链可变区(VL)基因。抗体可变区基因来自正常人外周血淋巴细胞以及全合成。
1.1.1天然人抗体可变区基因的制备
采集19个正常志愿者的血液(各50mL),其中所采集的血液由发明人及其同事作为志愿者提供,所有志愿者均已签署知情同意书。志愿者的纳入标准为:
1.年龄大于18周岁;
2.无HIV、HBV感染;
3.血常规检测正常;
4.非孕妇或哺乳期妇女。
然后,用淋巴细胞分离液(MP Biomedicals公司,Cat#:0850494)分离淋巴细胞,利用Omega公司的总RNA提取试剂盒(Cat#:R6834-01)制备RNA,然后用TransGen Biotech公司的反转录试剂盒(Cat#:AT301-03)制备cDNA。用下表1所列的引物组进行PCR,分别扩增抗体的重链可变区基因(VH)和轻链可变区基因(VL,包括Vk和Vl)。利用常规的琼脂糖凝胶电泳方法纯化并回收扩增的PCR产物(VH,VK或Vl),置于-20℃保存备用。
表1扩增天然人抗体重链和轻链基因所用引物
1.1.2全合成人抗体可变区基因的制备
全合成抗体基因制备的基本策略是利用简并引物在选定的模板抗体基因的CDR中引入设计的突变。为构建全合成人抗体库,本实施例中选择了3种人抗体重链可变区模板(VH1、VH3和VH5)和两种人抗体轻链可变区模板(VK1和Vl3)构建人全合成抗体库。
设计并委托明琛志远生物技术(北京)有限公司合成5种抗体可变区基因VH1(SEQID NO:56),VH3(SEQ ID NO:57),VH5(SEQ IDNO:58),VK1(SEQ ID NO:59)以及Vl3(SEQ IDNO:60)。设计并合成表2所列的引物,分别用于在5种可变区基因的CDR1、CDR2和CDR3中引入设计的各种突变。利用常规PCR技术及各组含有设计突变的兼并引物,分别在对应的CDR中引入设计的突变,然后再利用2~3轮重叠延伸PCR构建得到完整的重链可变区(VH1、VH3、VH5)和轻链可变区(VK1、VL3)基因。琼脂糖凝胶电泳回收扩增的最终的可变区基因PCR产物,置于-20℃保存备用。
表2扩增全合成人抗体可变区基因所用引物
1.2构建单链抗体(ScFv)基因
为构建单链抗体基因(ScFv),在重链可变区(VH)和轻链可变区(VL)之间添加常用的由15个氨基酸组成的柔性连接肽,该连接肽的序列为GGGGSGGGGSGGGGS,该连接肽的编码序列为ggtggaggcggttctggcggaggtgggagcggaggcggaggttca。设计的单链抗体的结构为VH-连接肽-VL。
基于此实施例第一部分的方法,共获得如下表3所示的多种重链和轻链可变区基因,即四种不同的重链可变区基因和3种轻链可变区基因。
表3各种不同重链和轻链可变区基因。
基于上述单链抗体的设计以及目前已经成熟重叠延伸PCR技术,可以将此表所示的不同重链和轻链进行组合,共构建获得12种不同的单链抗体基因。利用琼脂糖凝胶电泳方法纯化并回收PCR扩增获得的12种单链抗体基因,置于-20℃保存备用。
1.3构建基于阿拉伯糖启动子的噬菌体展示载体
常用的噬菌体展示载体基于乳糖启动子(Plac),而乳糖启动子由于其渗漏表达等特性,影响抗体库的容量和多样性。以常用的噬菌体展示载体pCANTAB5E(AmershamBiosciences/GE公司)为基础,对pCANTAB5E进行了如下改造。
利用AflIII和NotI双酶切,将pCANTAB5E载体上的Plac启动子及g3蛋白信号肽部分更换为包含AraC基因,阿拉伯糖启动子(Para)及PelB前导肽(PelB leader,SEQ ID NO:61)的片段。其中AraC基因和ParaC来自invitrogen公司的pBADhis载体,而PelB前导肽序列为人工合成序列。然后再利用NcoI和NotI双酶切,将一段约750bp的无关序列(stuffsequence,SEQ ID NO:62)克隆在NcoI和NotI位点之间,构建得到最终的新型噬菌体展示载体pADSCFV-S(图1)。该载体中的NcoI位点和NotI位点,可以方便的用于克隆单链抗体(ScFv)基因。
1.4人单链抗体库及噬菌体展示抗体库的制备
利用NcoI和NotI双酶切的策略,将1.2中制备的12种ScFv分别克隆至载体pADSCFV-S,将连接产物分别电转TG1电转感受态,每个子库约20个电转,总共约240次电转。利用稀释法对每个子库的库容量进行推算,随机从每个子库中取30~40个克隆进行序列分析,以推算每个子库的正确率,汇总的12个子库的库容量及正确率见表4。此12个子库的总库容量达到1.0*10E9,平均正确率超过75%。
表4 12个子库的库容量及正确率
子库 |
库容量 |
正确率 |
ScFv-VH1-VK1 |
4.79*10E7 |
81% |
ScFv-VH1-VL3 |
3.72*10E7 |
76% |
ScFv-VH1-VL |
2.2*10E7 |
70% |
ScFv-VH3-VK1 |
2.2*10E7 |
83% |
ScFv-VH3-VL3 |
3.14*10E7 |
78% |
ScFv–VH3-VL |
7.7*10E7 |
70% |
ScFv-VH5-VK1 |
2.68*10E7 |
74% |
ScFv-VH5-VL3 |
2.5*10E7 |
76% |
ScFv–VH5-VL |
9.2*10E7 |
84% |
ScFv-VH-VK1 |
5.9*10E7 |
75% |
ScFv-VH-VL3 |
7.7*10E7 |
72% |
ScFv–VH-VL |
27.2*10E7 |
85% |
将构建的12个子库分别接种于2YTAG液体培养基(A:氨苄青霉素,100μg/mL;G:葡萄糖,2%),37℃,220rpm震荡培养至对数生长期(OD600=0.8),感染M13辅助噬菌体(M13KO7,NEB公司),感染结束后置换为2YTAKA液体培养基(A:氨苄青霉素,100μg/mL;K:卡那霉素,70μg/mL;A:阿拉伯糖,0.001%),28℃,220rpm震荡培养过夜进行噬菌体扩增,然后利用PEG/Nacl沉淀方法制备纯化噬菌体(噬菌体-ScFv),并进行滴度测定。然后参照库容量的比例将制备的12个子库的噬菌体-ScFv进行混合,制备噬菌体展示人抗体库,噬菌体的最终滴度为6*10E12cfu/mL,冻存于-70℃。此噬菌体展示抗体库可以用于筛选针对各种目的抗原的特异性人抗体。
实施例2各种重组抗原和抗体的制备
为了制备和测试抗人IFNAR1单抗,合成了多种重组蛋白,包括人IFNAR1胞外区(hIFNAR1,SEQ ID NO:1),小鼠IFNAR1胞外区(mIFNAR1,SEQ ID NO:2)和猕猴IFNAR1胞外区(mmIFNAR1,SEQ ID NO:3),人IFNβ(IFNβ,SEQ ID NO:4),以及对照重组抗体抗IFNAR1-C1(VH序列为SEQ ID NO:15,VL序列为SEQ ID NO:16;参见美国专利US7662381B2中人单抗3F11)和抗IFNAR1-C2(VH序列为SEQ ID NO:17,VL序列为SEQ ID NO:18;参见美国专利US7619070B2中鼠单抗64G12)。这些蛋白都有大量的翻译后修饰(如:糖基化或二硫键等),因而利用哺乳动物细胞表达系统将更有利于保持重组蛋白的结构和功能。此外,为了方便纯化,非抗体类的重组蛋白在C端添加了His标签(SEQ ID NO:5)或者鼠抗体IgG2a的Fc段(mFc,SEQ ID NO:6)。抗体重链恒定区可以是IgG1亚型(SEQ ID NO:7),IgG2亚型(SEQ IDNO:8)或者IgG4亚型(SEQ ID NO:9),轻链恒定区可以是κ亚型(SEQ ID NO:10)或者λ亚型(SEQ ID NO:11)。
根据Uniprot数据库的各种目的重组蛋白的氨基酸序列,设计并合成上述各种重组蛋白的基因(包含His标签或者mFc编码基因)。利用常规的分子生物学技术将合成的各种重组蛋白基因克隆至合适的真核表达载体(如invitrogen公司的pcDNA3.1等),然后利用脂质体(如invitrogen公司的293fectin等)或其它转染试剂(如PEI等)将制备的重组蛋白表达质粒转染入HEK293细胞(如invitrogen公司的HEK293F),在无血清悬浮培养条件下培养3~5天,然后通过离心等方式收获培养上清。
His标签融合表达的重组蛋白利用金属螯合亲和层析柱(如GE公司的HisTrap FF等)对培养上清中的重组蛋白进行一步纯化。而mFc融合表达的重组蛋白和全抗体用ProteinA/G亲和层析柱(如GE公司的Mabselect SURE等)进行一步纯化。然后利用脱盐柱(如GE公司的Hitrap desaulting等)将重组蛋白保存缓冲液置换为PBS(pH7.0)或者其它合适的缓冲液。
实施例3利用噬菌体展示抗体库技术筛选和优化抗人IFNAR1单抗
3.1抗人IFNAR1单抗的筛选
以实施例2制备的重组hIFNAR1-his为抗原,利用固相筛选策略(实验方案参考噬菌体展示:通用实验指南/(美)克拉克森(Clackson,T.),(美)洛曼(Lowman,H.B.)编;马岚等译。化学工业出版社,2008.5)筛选实施例1制备的展示人单链抗体库的噬菌体库,获得3株序列不同,但均能特异性结合人IFNAR1的人抗体,包括克隆S3A5(氨基酸序列为SEQ IDNO:12,编码序列为SEQ ID NO:63,VH序列为SEQ ID NO:23,VL序列为SEQ ID NO:26),S3H8(氨基酸序列为SEQ ID NO:13,编码序列为SEQ ID NO:64,VH序列为SEQ ID NO:24,VL序列为SEQ ID NO:27),S5B4(氨基酸序列为SEQ ID NO:14,编码序列为SEQ ID NO:65,VH序列为SEQ ID NO:25,VL序列为SEQ ID NO:28)。
3.2抗人IFNAR1单抗的初步功能分析
利用经典的噬菌体-ELISA方法分析两种功能性抗人IFNAR1单抗抗IFNAR1-C1和抗IFNAR1-C2与步骤3.1中筛选到的三种新型抗人IFNAR1抗体(S3A5、S3H8和S5B4)的表位的差异。
将实施例2制备的重组hIFNAR1-his包被于96孔ELISA板(浓度为4μg/mL,100μL/孔),4℃包被过夜。利用封闭液(2%牛乳-PBST)在37℃封闭1小时后,然后分别加入展示单链抗体(S3A5、S3H8或S5B4)的纯化噬菌体或者噬菌体+5μg/mL的对照单抗(抗IFNAR1-C1或抗IFNAR1-C2,两种重组对照抗体的重链恒定区均为IgG1亚型,轻链恒定区均为κ亚型),在37℃结合1小时后用PBST进行常规洗涤,然后加入封闭液稀释的HRP-抗M13单抗,在37℃结合1小时后用PBST进行常规洗涤,最后加入OPD底物液进行显色,终止显色后测定OD490。
结果如图2所示,抗IFNAR1-C1能够明显抑制噬菌体展示的S3A5和S3H8单抗与hIFNAR1-his的结合,而抗IFNAR1-C2对三种噬菌体展示抗体都没有明显的抑制效果。据此数据推测S3A5和S3H8单抗与hIFNAR1-his的结合表位与抗IFNAR1-C1完全或者部分重叠,与抗IFNAR1-C2不同;而S5B4单抗与hIFNAR1-his的结合表位与两种对照抗体(抗IFNAR1-C1和抗IFNAR1-C2)都不相同。
3.3基于重链CDR突变和轻链置换的策略对抗体S3A5进行体外亲和力成熟
基于双载体的噬菌体展示系统,首先利用重链CDR(HCDRs)突变的策略(具体操作可参照本申请人之前提交的中国专利第201510097117.0号中的实施例5)对抗体S3A5单抗进行体外亲和力成熟。其中在S3A5重链(S3A5-VH)的三个CDR中引入突变所需的关键引物见表5。利用经典的重叠延伸PCR(overlapping PCR)方法构建了库容量超过2.0*10E7的S3A5-VH的突变库。然后利用重组的hIFNAR1-his为抗原,对此重链突变库进行了三轮筛选。最后鉴定出两个亲和力提高的重链突变体H15D10(SEQ ID NO:19)和H19B7(SEQ ID NO:20)。
表5构建S3A5重链HCDRs突变库所需引物
随后,以筛选到的重链H19B7为基础,利用轻链置换(具体操作可参照本申请人之前提交的中国专利第201510097117.0号中的实施例4.3)对抗体S3A5进行进一步的亲和力体外成熟研究,获得能够提高单抗亲和力的轻链突变体L8C3(SEQ ID No:21)和L16C11(SEQID No:22)。
最终,将筛选到的两种新重链突变体(H15D10和H19B7)和两种轻链突变体(L8C3和L16C11)进行组合,得到四种较亲本S3A5亲和力更好的四种抗体突变体,具体序列信息见表6。
表6亲和力成熟的抗人IFNAR1的单抗
实施例4抗人IFNAR1的全抗体(IgG1亚型)亲和力测定
利用BIAcore 3000生物大分子相互作用分析仪分别测定H15D10+L8C3、H19B7+L8C3、H15D10+L16C11、H19B7+L16C11和对照抗体抗IFNAR1-C2(嵌合)对hIFNAR1-His的亲和力。胺基偶联试剂(Amine coupling kit)和人抗体捕获试剂(human antibody capturekit)以及CM5芯片和pH7.4的10×HBS-EP均购自GE healthcare公司。根据试剂盒中的说明书,将抗人FC段的抗体偶联至芯片CM5的表面上,稀释抗体蛋白至合适浓度,保证200RU左右的抗体被抗人Fc的抗体捕获。将hIFNAR1-His设置一系列的浓度梯度(100nM、50nM、25nM、12.5nM、6.25nM、3.125nM、1.5625nM、0nM)流经固定相表面,测定各单克隆抗体的亲和力。其中单抗H15D10+L8C3、H15D10+L16C11、H19B7+L8C3和H19B7+L16C11的重链恒定区均为IgG1亚型,轻链恒定区均为κ亚型。结果如表7所示:
表7抗人IFNAR1的单克隆抗体的亲和力常数测定值
抗体 |
Kon(1/MS) |
Koff(1/S) |
KD(nM) |
H15D10+L8C3 |
4.147*10E5 |
2.512*10E-4 |
6.058*10E-10 |
H19B7+L8C3 |
5.478*10E5 |
1.673*10E-4 |
3.053*10E-10 |
H15D10+L16C11 |
5.445*10E5 |
3.312*10E-4 |
6.082*10E-10 |
H19B7+L16C11 |
5.491*10E5 |
1.933*10E-4 |
3.52*10E-10 |
抗IFNAR1-C2(嵌合) |
3.953*10E4 |
6.115*10E-5 |
1.547*10E-9 |
实施例5抗人IFNAR1单抗(IgG1亚型)与不同种属IFNAR1的结合
将制备的人IFNAR1(hIFNAR1)、鼠IFNAR1(mIFNAR1)和猕猴IFNAR1(mmIFNAR1)分别包被于96孔ELISA板(浓度为4μg/mL,100μL/孔),4℃包被过夜。利用封闭液(2%牛乳-PBST)在37℃封闭1小时后,分别加入各种抗人IFNAR1单抗(H15D10+L8C3、H19B7+L8C3、H15D10+L16C11和H19B7+L16C11,对照抗体抗IFNAR1-C1和抗IFNAR1-C2(嵌合)),37℃结合1小时。用PBST洗涤ELISA板,加入HRP-抗人IgG(二抗),37℃结合1小时。PBST洗涤ELISA板,加入OPD底物显色液,5~10分钟后用浓度为1M的H2SO4溶液终止显色,酶标仪490nm/630nm双波长测定光密度值。结果如图3所示,本申请的抗人IFNAR1的单抗(H15D10+L8C3、H15D10+L16C11、H19B7+L8C3和H19B7+L16C11)及对照抗体(抗IFNAR1-C1和抗IFNAR1-C2(嵌合))均能够结合人IFNAR1和猕猴IFNAR1,但不结合鼠IFNAR1。其中单抗H15D10+L8C3、H15D10+L16C11、H19B7+L8C3和H19B7+L16C11的重链恒定区均为IgG1亚型,轻链恒定区均为κ亚型。
实施例6抗人IFNAR1单抗(IgG1亚型)在人血清中的稳定性分析
为了初步分析不同抗人IFNAR1单抗分子的特异性及血清稳定性,进行了抗人IFNAR1单抗在人血清中的稳定性分析。此研究包括五种不同抗人IFNAR1单抗,分别为H15D10+L8C3、H15D10+L16C11、H19B7+L8C3、H19B7+L16C11和抗IFNAR1-C1。取过滤去菌的单抗样品,分别稀释于200μL无菌的正常人混合血清或PBS至终浓度30μg/mL,混匀后置37℃水浴放置12天(288小时)。12天后,利用ELISA分析血清样品(A:正常人血清处理,37℃、12天),PBS样品(B:PBS处理,37℃、12天)和4℃保存的单抗样品(C:4℃、12天)与hIFNAR1的结合(图4),并分别比较各单抗样品结合hIFNAR1能力的变化(A/B)和(A/C)。其中单抗H15D10+L8C3、H15D10+L16C11、H19B7+L8C3和H19B7+L16C11的重链恒定区均为IgG1亚型,轻链恒定区均为κ亚型。
图4和表8中的结果表明上述五种抗人IFNAR1单抗都具有较好的血清稳定性。
表8不同处理条件下抗人IFNAR1单抗结合hIFNAR1能力的变化
实施例7抗人IFNAR1单抗(IgG1亚型)抑制I型干扰素诱导的Daudi细胞死亡
Daudi细胞是人Burkkit淋巴瘤细胞,I型干扰素(包括IFNα/β/ω等)可有效抑制该细胞的生长。功能性抗IFNA R1单抗应该能够有效阻断I型干扰素(包括IFNα/β/ω等)和其受体(IFNAR1/IFNAR2复合物)的结合,并能够抑制I型干扰素诱导的Daudi细胞死亡。
在测试不同抗人IFNAR1单抗对I型干扰素的抑制时,将Daudi细胞以3.5×104个/孔的密度接种于96孔细胞板,然后分别用合适的固定浓度(如:0.67nM)的I型干扰素(如:IFNα-2b-HSA)和不同浓度(如:0~25nM)的抗人IFNAR1单抗(如:H19B7+L16C11、H19B7+L8C3或抗IFNAR1-C2(嵌合))同时处理Daudi细胞,然后置CO2培养箱37℃正常培养2~3天。然后用CCK8细胞检测试剂盒(Yeasen,Cat#40203ES80)检测细胞的增殖。最后利用GraphPadPrism 6进行数据分析和作图。其中单抗H19B7+L16C11和H19B7+L8C3重链恒定区均为IgG1亚型,轻链恒定区均为κ亚型。
图5展现了不同抗人IFNAR1单抗对浓度为0.67nM的IFNα-2b-HSA的抑制曲线。表9列举了基于Daudi细胞分析方法时三种不同抗体对三种不同I型干扰素的抑制能力(IC50)。
表9基于Daudi细胞比较三种不同抗人IFNAR1单抗对三种I型干扰素的抑制(IC50)
实施例8抗人IFNAR1单抗(IgG1亚型)抑制I型干扰素介导的细胞内信号通路
HEK-BlueTM IFNα/β细胞为InvivoGen公司基于HEK293细胞开发的一个工程细胞株(Cat#hkb-ifnab)。该细胞株中整合并表达人STAT2和IRF9基因,因而在I型干扰素(包括IFNα/β/ω)刺激下可以激活ISGF3信号通路。此外该细胞株中同时整合了分泌型碱性磷酸酶(SEAP)报告基因,而且该SEAP报告基因的表达受ISG54启动子的调控。当用IFNα/β/ω刺激此细胞株时,细胞内的JAK/STAT/ISGF3信号通路被激活,并诱导SEAP报告基因表达,而且SEAP基因的表达可以利用InvivoGen公司提供的配套试剂QUANTI-BlueTM(Invivo Gen,Cat#repqb1)进行方便的检测。因而此细胞株可以用于分析I型干扰素(包括IFNα/β/ω)和I型干扰素受体(IFNAR1/2)的拮抗剂(如抗体等)的活性分析。
在测试不同抗人IFNAR1单抗对I型干扰素的抑制时,将HEK-BlueTM IFNα/β细胞以5×104个/孔的密度接种于96孔细胞板,然后分别用合适的固定浓度(如:0.1nM)的I型干扰素(如:IFNω)和不同浓度(如:0~300nM)的抗IFNAR1单抗(如:H19B7+L16C11、H19B7+L8C3或抗IFNAR1-C2(嵌合))同时处理HEK-BlueTM IFNα/β细胞,然后置CO2培养箱37℃正常培养20~24小时。然后用Qu抗BlueTM染色剂(Invivo Gen,Cat#repqb1)对培养上清中SEAP的表达量进行分析(参照试剂说明书进行)。最后利用GraphPad Prism 6进行数据分析和作图。其中单抗H19B7+L16C11和H19B7+L8C3重链恒定区均为IgG1亚型,轻链恒定区均为κ亚型。
图6展现了不同抗人IFNAR1单抗对IFNω的抑制曲线。表10列举了基于HEK-BlueTMIFNα/β细胞分析方法时三种不同抗体对三种不同I型干扰素的抑制能力(IC50)。
表10基于HEK-BlueTM IFNα/β细胞比较三种不同抗人IFNAR1单抗对三种I型干扰素的抑制(IC50)
实施例9抗人IFNAR1单抗(IgG4亚型)热稳定性分析
荧光探针可与蛋白的疏水区结合发射荧光信号,程序升温过程中,蛋白从折叠状态转变为展开状态,荧光信号随着疏水区的暴露改变,可以获得温度荧光曲线,可以根据曲线求得Tm值,判断蛋白热稳定性。
在测试不同抗人IFNAR1单抗(IgG4)热稳定性时,将抗人IFNAR1单抗(如:H19B7+L16C11、H19B7+L8C3、H15D10+L16C11、H15D10+L8C3或对照抗体抗IFNAR1-C1)稀释至某一浓度(如1mg/mL),加入一定比例的Orange(Sigma,Cat#S5692-50UL)。在荧光定量PCR(ABI,7500Fast)仪器上运行熔解曲线,升温程序:25℃加热到95℃,升温速度1℃/分钟,每个温度平衡2分钟,最后利用Protein Thermal Shift Software 1.2进行数据分析和作图。其中单抗H19B7+L16C11、H19B7+L8C3、H15D10+L16C11和H15D10+L8C3的重链恒定区均为IgG4亚型,轻链恒定区均为κ亚型。
图7展现了不同抗人IFNAR1单抗对热的稳定性,结果显示四种新型抗人IFNAR1单抗的热稳定性都较对照抗体抗IFNAR1-C1好。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。