CN111606992B - 一种抗呼吸道合胞病毒的全人源抗体 - Google Patents

一种抗呼吸道合胞病毒的全人源抗体 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种抗RSV抗体或其抗原结合片段、其突变体、编码核酸、制备方法及应用。所述抗RSV抗体优选为全人源的,与其它动物源性(如鼠源性)的抗RSV抗体相比,因物种差异导致的免疫原性大大减少,且特异性好、亲和力高,如果用于临床将大大降低副作用。此外,由于本发明中的抗RSV抗体可以和RSV F抗原特异性结合,在RSV的诊断和检测中也有很好的应用,应用于人时不会产生类似鼠抗体所产生的副作用。并且,发明人将上述抗体进行点突变,得到一系列与该抗体的灵敏度相似、相同甚至提高50%以上的突变体。

Description

一种抗呼吸道合胞病毒的全人源抗体
技术领域
本发明涉及抗呼吸道合胞病毒(RSV)抗体,特别是一种全人源的抗呼吸道合胞病毒单克隆抗体及其突变体。
背景技术
人源化抗体可以通过用人源抗体的相应部分,取代小鼠抗体对抗原特异性不重要的区域而制备得到。由此得到的重组抗体由于其含有残余的鼠类序列,因此在将其给予病人时,往往会在病人中引发免疫应答反应(人抗鼠反应)。因此,希望制备出不含非人类序列的全人源抗体。人源化抗体已经有过报道,例如利用噬菌体展示技术构建和筛选人源抗体文库,以获得人源化抗体,或者将来自免疫人类供体的淋巴细胞植入重度联合免疫缺陷小鼠(SCID),以获得人源化抗体,或者利用基因工程技术构建表达人类免疫球蛋白基因的转基因小鼠,以获得人源化抗体。针对致病抗原的完全人源化抗体,也可以通过对脐带血的大量筛选,将包含IgM天然全组分的脐带血进行分离而得到(例如,参见美国专利No.6,391,635)。然而上述这些方法,或者得到的是亲和力低的抗体,或者需要依赖具有特定免疫应答的人类供体。
呼吸道合胞病毒(RSV,简称合胞病毒,也属副粘病毒科)是引起小儿病毒性肺炎最常见的病原,可引起间质性肺炎,及毛细支气管炎。在北京,48%的病毒性肺炎和58%的毛细支气管炎系由合胞病毒引起(1980~1984);在广州,小儿肺炎及毛细支气管炎的31.4%由合胞病毒引起(1973~1986);在美国,20%~25%的婴幼儿肺炎和50%~75%的毛细支气管炎由合胞病毒引起。
RSV感染的潜伏期为2~8天(多为4~6天)。合胞病毒肺炎的典型所见是单核细胞的间质浸润。主要表现为肺泡间隔增宽和以单核细胞为主的间质渗出,其中包括淋巴细胞、浆细胞和巨噬细胞。此外肺泡腔充满水肿液,并可见肺透明膜形成。在一些病例,亦可见细支气管壁的淋巴细胞浸润。在肺实质出现伴有坏死区的水肿,导致肺泡填塞、实变和萎陷。少数病例在肺泡腔内可见多核融合细胞,形态与麻疹巨细胞相仿,但找不到核内包涵体。
RSV有两个主要的表面糖蛋白,F和G。两个糖蛋白(90KDa和68KDa)暴露于病毒粒子表面。90KDa的高度糖基化的G蛋白负责将病毒颗粒结合到靶细胞上。68KDa的F蛋白介导病毒被膜与细胞融合和合胞体形成。所述的F和G表面糖蛋白为主要的保护性抗原,核蛋白N和被膜蛋白M2具有较小的保护性活性。抗G糖蛋白的单克隆抗体比抗F糖蛋白的单克隆抗体不太可能中和病毒,且不具有抑制融合活性。F糖蛋白的氨基酸序列在与人感染有关的RSV亚组间有大约90%的保守性。
目前唯一上市的抗RSV单克隆抗体只批准用于预防早产儿感染RSV,是抗F蛋白的抗体,该抗体的名称是帕利珠单抗Synagis(MedImmune制造),是一种人源化的鼠单克隆抗体,该药通过呼吸道合胞病毒融合蛋白阻止病毒向下呼吸道扩散。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明提供一种抗RSV抗体或其抗原结合片段、其突变体、编码核酸、制备方法及应用等。
本发明第一方面提供一种抗体或其抗原结合片段,所述抗体包含:选自由如SEQID NO:6、8、10、12、14和16所示的氨基酸序列组成的组中的一种或多种氨基酸序列。
在本发明的一个实施方式中,所述抗体包含:分别具有如SEQ ID NO:6、SEQ IDNO:8和SEQ ID NO:10所示的氨基酸序列的三个重链CDR;和/或,分别具有如SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:14和SEQ ID NO:16所示的氨基酸序列的三个轻链CDR。
在本发明的一个具体实施方式中,所述抗体包含:具有如SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列的重链可变区;和/或,具有如SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列的轻链可变区。
在本发明的一个具体实施方式中,所述抗体包含:具有如SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列的重链可变区和具有如SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列的轻链可变区。
在本发明的一个实施例中,所述抗体为全人源抗RSV单克隆抗体R43。
在本发明的一个实施方式中,所述的抗原结合片段选自:Fab、Fab'、F(ab)2、单链Fv(scFv)、Fv、dsFv、双抗体、Fd和Fd'片段。
本发明第二方面提供一种上述抗体的突变体或其抗原结合片段,其为将上述抗体的重链和/或轻链的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的替换和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由其衍生的抗体突变体。
在本发明的一个实施方式中,所述抗体包含:分别具有如SEQ ID NO:6、SEQ IDNO:8和SEQ ID NO:10所示的氨基酸序列的三个重链CDR;和,分别具有如SEQ ID NO:12、SEQID NO:14和SEQ ID NO:16所示的氨基酸序列的三个轻链CDR;所述抗体突变体包含上述三个重链CDR和三个轻链CDR中的一个或多个CDR的突变序列,所述突变序列为:将选自如SEQID NO:6、8、10、12、14和16所示的氨基酸序列组成的组的一种或多种氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的替换和/或缺失和/或添加且具有相同功能(例如,特异性结合RSV F抗原的功能)的由其衍生的氨基酸序列。
在本发明的一个具体实施方式中,所述突变序列为:将选自如SEQ ID NO:6、8、10、12、14和16所示的氨基酸序列组成的组的一种或多种氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的替换且具有相同功能的由其衍生的氨基酸序列。
在本发明的一个具体实施方式中,所述氨基酸残基的替换包括将选自以下氨基酸残基中的一种或多种氨基酸残基替换为其他氨基酸残基:
(1)如SEQ ID NO:6所示的氨基酸序列的第1、2、3、4、5位氨基酸残基;
(2)如SEQ ID NO:8所示的氨基酸序列的第2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、16位氨基酸残基;
(3)如SEQ ID NO:10所示的氨基酸序列的第6、7、8、13、14、16位氨基酸残基;
(4)如SEQ ID NO:12所示的氨基酸序列的第1、3、4、5、6、7、8、9、10位氨基酸残基;
(5)如SEQ ID NO:14所示的氨基酸序列的第1、3、4、5位氨基酸残基;及
(6)如SEQ ID NO:16所示的氨基酸序列的第1、2、4、5、6位氨基酸残基。
在本发明的一个更具体实施方式中,所述氨基酸残基的替换包括将选自以下氨基酸残基中的一种或多种氨基酸残基替换为其他氨基酸残基:
(1)如SEQ ID NO:8所示的氨基酸序列的第2、9、11位氨基酸残基;
(2)如SEQ ID NO:10所示的氨基酸序列的第6位氨基酸残基;
(3)如SEQ ID NO:12所示的氨基酸序列的第3、4、7、8、10位氨基酸残基;
(4)如SEQ ID NO:14所示的氨基酸序列的第3、5位氨基酸残基;及
(5)如SEQ ID NO:16所示的氨基酸序列的第2位氨基酸残基。
在本发明的一个优选实施方式中,所述氨基酸残基的替换包括将选自以下氨基酸残基中的一种或多种氨基酸残基替换为其他氨基酸残基:
(1)如SEQ ID NO:8所示的氨基酸序列的第11位氨基酸残基;
(2)如SEQ ID NO:12所示的氨基酸序列的第4、7、10位氨基酸残基;
(3)如SEQ ID NO:14所示的氨基酸序列的第3位氨基酸残基;及
(4)如SEQ ID NO:16所示的氨基酸序列的第2位氨基酸残基。
在本发明的一个更优选实施方式中,所述氨基酸残基的替换包括将如SEQ ID NO:14所示的氨基酸序列的第3位氨基酸残基和/或如SEQ ID NO:16所示的氨基酸序列的第2位氨基酸残基替换为其他氨基酸残基。
在本发明的一个实施例中,所述其他氨基酸残基为丙氨酸残基。
在本发明的一个实施方式中,所述抗体突变体包含如下的突变序列:如SEQ IDNO:17所示的氨基酸序列和/或如SEQ ID NO:18所示的氨基酸序列。
在本发明的一个实施方式中,如SEQ ID NO:17所示的氨基酸序列和/或如SEQ IDNO:18所示的氨基酸序列中,所述Xaa为丙氨酸残基。
在本发明的一个实施例中,所述抗体突变体包含:分别具有如SEQ ID NO:6、SEQID NO:8和SEQ ID NO:10所示的氨基酸序列的三个重链CDR;和,分别具有如SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:17和SEQ ID NO:16所示的氨基酸序列的三个轻链CDR。
在本发明的另一个实施例中,所述抗体突变体包含:分别具有如SEQ ID NO:6、SEQID NO:8和SEQ ID NO:10所示的氨基酸序列的三个重链CDR;和,分别具有如SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:14和SEQ ID NO:18所示的氨基酸序列的三个轻链CDR。
在本发明的另一个实施例中,所述抗体突变体包含:分别具有如SEQ ID NO:6、SEQID NO:8和SEQ ID NO:10所示的氨基酸序列的三个重链CDR;和,分别具有如SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:17和SEQ ID NO:18所示的氨基酸序列的三个轻链CDR。
在本发明的一个实施方式中,所述的抗原结合片段选自:Fab、Fab'、F(ab)2、单链Fv(scFv)、Fv、dsFv、双抗体、Fd和Fd'片段。
本发明第三方面提供一种编码上述抗体及其突变体或其抗原结合片段的核酸。
在本发明的一个实施方式中,所述核酸包含:选自如SEQ ID NO:5、7、9、11、13和15所示的核苷酸序列组成的组中的一种或多种核苷酸序列。
在本发明的一个实施方式中,所述核酸包含:分别具有如SEQ ID NO:5、7和9所示的核苷酸序列的编码重链CDR的核酸;和/或,分别具有如SEQ ID NO:11、13和15所示的核苷酸序列的编码轻链CDR的核酸。
在本发明的一个具体实施方式中,所述核苷酸包含:具有如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列的编码重链可变区的核酸;和/或,具有如SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列的编码轻链可变区的核酸。
在本发明的一个具体实施例中,所述核酸包含:具有如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列的编码重链可变区的核酸和具有如SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列的编码轻链可变区的核酸。
本发明第四方面提供了一种制备上述抗体或上述突变体的方法,包括如下步骤:
(1)提供表达载体,所述表达载体含有编码本发明的上述抗体的DNA分子(例如本发明上述核苷酸),以及与所述DNA分子可操作相连的表达调控序列;
(2)将所述表达载体转化宿主细胞;
(3)在适合所述抗体表达的条件下培养所述宿主细胞;
(4)分离纯化获得所述抗体。
在本发明的一个实施方式中,所述载体为重组表达载体。
在本发明的一个实施方式中,所述宿主细胞为293T细胞、中国仓鼠卵巢(CHO)细胞、NS0、SP2细胞、HeLa细胞、幼仓鼠肾(BHK)细胞、猴肾细胞(COS)、人肝癌细胞、549A细胞、3T3细胞或其他细胞系。
本发明第五方面提供了一种与上述抗体及其突变体相关的生物材料,例如,含有编码上述抗体及其突变体的核酸的重组载体、表达盒、重组细胞、重组菌、重组病毒,等。
在本发明的一个实施方式中,所述的重组载体为重组表达载体或重组克隆载体。
本发明第六方面提供一种药物组合物,其包含本发明上述抗体或其抗原结合片段或上述突变体,及一种或多种药学上可接受的辅料。
在本发明的一个实施方式中,所述药物组合物为注射剂,例如,液体注射剂、注射用粉剂、注射用片剂等。
在本发明的一个实施例中,所述药物组合物为溶液型注射剂,所述药学上可接受的辅料为药学上可接受的注射剂辅料,例如,等渗的无菌盐溶液(磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁等,或上述盐的混合物)。
在本发明的一个实施例中,所述药物组合物为注射用冻干制剂,所述药学上可接受的辅料可包含冻干赋形剂等。
本发明所述药学上可接受的辅料还可包含少量的辅助物质,如,润湿剂、乳化剂、pH缓冲剂、抗氧化剂、增溶剂等,例如:柠檬酸、脱水山梨醇单月桂酸酯、三乙醇胺油酸酯、丁基化羟基甲苯等。
本发明第七方面提供一种本发明上述抗体或其抗原结合片段、上述突变体及上述生物材料(例如,重组载体、表达盒、重组细胞、重组菌、重组病毒,等)在制备用于预防或治疗RSV相关疾病的药物中的应用。
在本发明的一个实施方式中,所述RSV相关疾病选自由病毒性肺炎、间质性肺炎和毛细支气管炎组成的组。
本发明第八方面提供一种本发明上述抗体或其抗原结合片段、上述突变体及上述生物材料(例如,重组载体、表达盒、重组细胞、重组菌、重组病毒,等)在制备用于检测RSV的检测试剂中的应用。
本发明还涉及含有上述抗体及其突变体的单个重链和/或单个轻链的单域抗体、嵌合抗体、抗体融合蛋白抗体、抗体/抗体片段-因子融合蛋白或抗体/抗体片段-化学偶联物。
本发明提供的抗RSV抗体优选为全人源的,与其它动物源性(如鼠源性)的抗RSV抗体相比,因物种差异导致的免疫原性大大减少,且特异性好、亲和力高,如果用于临床将大大降低副作用。此外,由于本发明中的抗RSV抗体可以和RSV F抗原特异性结合,在RSV的诊断和检测中也有很好的应用,应用于人时不会产生类似鼠抗体所产生的副作用。并且,发明人将上述抗体进行点突变,得到一系列与该抗体的灵敏度相似、相同甚至提高50%以上的突变体。
附图说明
图1所示为抗体R43纯化后的电泳图。
图2所示为ELISA实验检测单克隆抗体R43与RSV-F(Strain A2)的结合。
图3所示为ELISA实验检测单克隆抗体R43与RSV-F(Strain RSS-2)的结合。
图4所示为抗体R43的重链的丙氨酸扫描实验结果。
图5所示为抗体R43的轻链的丙氨酸扫描实验结果。
具体实施方式
除非另有定义,本发明中所使用的所有科学和技术术语具有与本发明涉及技术领域的技术人员通常理解的相同的含义。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应当理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。
实施例1抗体R43的制备
1、人工合成R43的重链可变区和轻链可变区
按照序列如SEQ ID NO:1所示的单克隆抗体R43的重链可变区、序列如SEQ ID NO:2所示的单克隆抗体R43的轻链可变区的核酸序列送GENEWIZ公司人工合成。
将人工合成得到的抗体R43的重链可变区、轻链可变区作为模板,分别加入Taq酶和dNTPs,以及引物,进行PCR,得到PCR产物。
2、重组抗体的表达载体的构建
利用快速DNA产物纯化试剂盒(购自康为世纪)回收PCR产物,得到40μl PCR产物待用。
分别对抗体R43的重链可变区、轻链可变区目的片段进行双酶切,双酶切体系为:NheⅠ/NotⅠ各0.5μl、10*X Fast Digest Green Reaction Buffer 3μl以及PCR产物26μl,37℃恒温5h。
对改造好的表达载体(表达载体为pcDNA3.1-Zeo(+)(Invitrogen公司),由GENEWIZ公司预先将人抗体重链/轻链的恒定区改造到此表达载体中)进行双酶切,双酶切体系为:NheⅠ/NotⅠ各0.5μl、10*X Fast Digest Green Reaction Buffer 3μl、载体1μg、用H2O补齐30μl,37℃恒温30min。然后加入2μl碱性磷酸酶和3.5μl 10*X buffer(NEB)混匀,37℃恒温水浴2h。
上述目的片段和载体的双酶切体系中所使用的NheⅠ、NotⅠ、10*X Fast DigestGreen Reaction buffer均购自Thermo Scientific。
对将酶切后的抗体R43的重链可变区、轻链可变区目的片段分别进行1%琼脂糖凝胶电泳,并通过紫外仪观察结果。将目的条带切下放入一个称量好重量的Ep管中,利用快速琼脂糖凝胶DNA回收试剂盒(购自康为世纪)回收各个目的片段。
将各个目的片段分别和载体进行连接,连接体系为:载体2μl、目的片段15μl、T4DNA Ligase(购自NEB)1μl、缓冲液2μl,混匀后16℃恒温水浴保持2h。
将每个目的片段的所有连接产物加入到E.coli DH5α感受态细胞中,轻轻混匀,冰浴30min。42℃热激90s后,迅速置于冰浴5min。然后加入800μL LB培养基,37℃振荡(100rpm)温育1h。将培养菌液10000rpm离心15s,去除800μl上清,重悬沉淀,全部涂布于含氨苄青霉素钠(100μg/ml)的LB固体培养基上,37℃培养过夜至菌落清晰。挑取单菌落接种到5ml含氨苄青霉素钠(100μg/ml)的LB培养基中,37℃振荡培养15h。利用高纯度质粒小提试剂盒(购自康为世纪)提取质粒,获得分别含有R43的重链、R43的轻链的质粒,并送样测序。
测序结果显示单克隆抗体R43的重链可变区、轻链可变区的核酸序列分别如SEQID NO:1和SEQ ID NO:2所示,其相应的重链可变区、轻链可变区的氨基酸序列分别如SEQID NO:3和SEQ ID NO:4所示。
实施例2抗体R43的表达和纯化
用实施例1中获得的含有R43的重链的质粒和含有R43的轻链的质粒分别转染293T细胞。先用Opti-MEM(1X)buffer分别稀释质粒和PEI,然后将PEI-Opti-MEM混合物缓慢加入到质粒-Opti-MEM混合物管中,室温静置20分钟后,再将PEI和质粒混合物加入到细胞悬液中。转染时细胞浓度为0.25~0.5×106个细胞/ml,每孔细胞的转染使用2.5μg含有R43重链的质粒+2.5μg含有R43轻链的质粒+10μg PEI。转染结束后在37℃培养48h后收获上清,用ELISA检测上清。
使用rProtein A Sepharose Fast Flow(GE)纯化表达的抗体蛋白。分别收集表达R43的293T细胞培养物上清,10000rpm,4℃离心10min,取上清,将该上清加入到已用PBS缓冲液(20mM磷酸盐缓冲液,150mM氯化钠,pH7.4)平衡好的rProtein A Sepharose FastFlow柱上,用同样的平衡缓冲液洗10个床体积,再用洗脱缓冲液(0.1M Gly-HCl缓冲液,pH2.5)流洗5个床体积,收集前3个床体积,向收集的洗脱液中加入其体积的1/10的中和液(1M Tris-HCl缓冲液,pH9.0)混匀,加入到Amicon Ultra-15Centrifugal Filters(MerckMillipore)中,5000g、4℃离心20min,浓缩蛋白,再向Amicon Ultra-15CentrifugalFilters中加入上述平衡缓冲液,5000g、4℃离心20min,更换新的平衡缓冲液,重复3次,分别获得浓缩后的R43抗体蛋白,将其分别转到1.5ml离心管中,取样测定蛋白质含量,然后置于4℃保存。
分别取纯化的R43抗体进行电泳,结果如图1所示,其中泳道M是标准蛋白;泳道R43是纯化的抗体R43,有两个明显条带,分别是约53KDa的重链和约22KDa的轻链。
实施例3抗体R43的ELISA检测
所用试剂包括:
PBS(1X):用PBS(10X)和去离子水配置。
PBST:PBS(1X)加Tween-20至终浓度为0.05%。
封闭液:PBS(1X)+2%BSA+2%新生小牛血清,现用现配。
稀释液:PBST+1%BSA,稀释抗体用。
终止液:将6ml 95%-98%的浓硫酸慢慢加入180ml水中,冷却后备用。
一抗:本发明制备得到的抗体R43,稀释成工作浓度为10μg/ml。
二抗:Peroxidase-conjugated AffiniPure Goat Anti-Human IgG(H+L)(购自Jackson Immuno Research),取1.5ml的无RNase水完全溶解后,备用。
用PBS(1X)(pH7.4)缓冲液稀释RSV-F(Strain A2)和RSV-F(Strain RSS-2)(购自Sino Biological Inc.)作为包被抗原,使包被抗原溶液的终浓度为2ng/μl,吸取100μl包被抗原溶液加入到96孔板的每孔中,2-8℃包被过夜,用PBST清洗5次,然后每孔加入200μl封闭液,37℃封闭2h,封闭结束后用PBST清洗5次,每次停留1分钟。
用抗体稀释液(PBST+1%BSA)将一抗做10倍稀释:即取7个高压灭菌的1.5ml离心管,每一管加入270μl的抗体稀释液,从工作溶液中取30μl一抗溶液,涡旋震荡混匀后,标记为1:10稀释,从1:10稀释的溶液中取30μl放入下一管中,以此类推,分别为:1:10、1:100、1:1000、1:10000、1:100000、1:1000000、1:10000000,分别加到相应的孔中,每孔100μl,做两个平行,并设立两个空白孔用PBST代替一抗,37℃孵育90min,然后用PBST清洗5遍。
用抗体稀释液(PBST+1%BSA)将二抗做5000倍稀释,每孔加入100μl,37℃孵育1h,然后用PBST清洗5遍,加入TMB显色液,100μl/孔,室温孵育15min,孵育结束后加入H2SO4终止液终止反应。在酶标仪上读取OD450读数。
通过GraphPad Prism软件分析上述ELISA结果,获得抗体R43以及Synagis抗体的EC50值。实验结果分别如图2和3所示。
结果显示,表达和纯化的抗体R43与RSV-F(Strain A2)和RSV-F(Strain RSS-2)的结合具有剂量依赖性,说明抗体R43与RSV-F(Strain A2)和RSV-F(Strain RSS-2)的结合是特异性的。
从附图2可以看出,抗体R43与RSV-F(Strain A2)结合的EC50值为0.001461μg/mL,均低于Synagis的EC50值(0.004881μg/mL,用Synagis以相同条件进行ELISA并用GraphPadPrism软件分析获得)。从附图3可以看出,抗体R43与RSV-F(Strain RSS-2)结合的EC50值分别为0.001005μg/mL,也低于Synagis的EC50值(0.001878μg/mL,用Synagis以相同条件进行ELISA并用GraphPad Prism软件分析获得)。由此说明,本发明的抗体R43比Synagis具有更高的灵敏度。
实施例4抗体R43的CDR的测定
将抗体可变区域序列信息导入IgBLAST程序(version 1.6.1)中与人类可变区域原始序列文库进行对比分析,抗体的可变区域被进一步划分出4个构架区(FR)和3个互补性决定区(CDR)。然后将抗体序列导入IMGT High V-Quest系统中使用之前相同的文库进行比对确定出CDR3和FR。所有抗体序列的数字标定都是基于KABAT系统。
结果表明,该单克隆抗体的重链CDR1、CDR2和CDR3的氨基酸序列分别为SEQ IDNO:6、SEQ ID NO:8和SEQ ID NO:10,其对应的核苷酸序列分别为SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:7和SEQ ID NO:9;轻链CDR1、CDR2和CDR3的氨基酸序列分别为SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:14和SEQ ID NO:16,其对应的核苷酸序列分别为SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:13和SEQ ID NO:15。
实施例5抗体R43的丙氨酸扫描
分别将抗体R43的重链和轻链提交Kabat数据库,用Kabat编号表示重链CDR区和轻链CDR区各氨基酸的排列顺序(见表1和表2)。分别将CDR区非丙氨酸的氨基酸逐个点突变为丙氨酸,将构建成功的表达载体送GENEWIZ公司按要求做点突变。
表1抗体R43的重链各氨基酸的排列顺序表
Figure BDA0001977671760000101
表2抗体R43的轻链各氨基酸的排列顺序表
Figure BDA0001977671760000102
Figure BDA0001977671760000111
分别用含有R43重链(或者轻链)的CDR区点突变质粒和对应的R43轻链(或者重链)野生型质粒共转染293T细胞,并同时用野生型R43重链和野生型R43轻链质粒共转染293T细胞做对照。先用Opti-MEM(1X)buffer分别稀释质粒和PEI,然后将PEI-Opti-MEM混合物缓慢加入到质粒-Opti-MEM混合物管中,室温静置20分钟后,再将PEI和质粒混合物缓慢滴入到细胞培养上清中。转染时细胞浓度为0.25~0.5×106个细胞/ml,每孔细胞的转染使用1.25μg R43重链(或者轻链)的CDR区突变质粒(或者野生型质粒)+1.25μg R43轻链(或者重链)野生型质粒+5μg PEI,转染结束后在37℃培养48h后收获上清,用ELISA检测上清。
所用试剂包括:
PBS(1X):用PBS(10X)和去离子水配置。
PBST:PBS(1X)加Tween-20至终浓度为0.05%。
封闭液:PBS(1X)+2%BSA+2%新生小牛血清,现用现配。
稀释液:PBST+1%BSA,稀释抗体用。
终止液:将6ml 95%-98%的浓硫酸慢慢加入180ml水中,冷却后备用。
一抗:本实施例中获取的R43丙氨酸扫描表达上清。
二抗:A0293-1ml,lot086M4775V,Anti-Human IgG(Fab Specific-peroxidaseantibody produced in goat.
用PBS(1X)(pH7.4)缓冲液稀释包被抗原和IgG(Fc),使包被抗原溶液和IgG(Fc)抗体的终浓度为2ng/μl,吸取100μl溶液加入到96孔板的每孔中,2-8℃包被过夜,即抗原溶液和IgG(Fc)抗体各自包被一块96孔板,用PBST清洗5次,然后每孔加入200μl封闭液,37℃封闭2h,封闭结束后用PBST清洗5次,每次停留1分钟。
用抗体稀释液(PBST+1%BSA)将一抗做合适的稀释1:350和1:1750,分别加到相应的孔中,每孔100μl,做两个平行,并设立两个空白孔用PBST代替一抗,37℃孵育90min,然后用PBST清洗5遍。
用抗体稀释液(PBST+1%BSA)将二抗做5000倍稀释,每孔加入100μl,37℃孵育1h,然后用PBST清洗5遍,加入TMB显色液,100μl/孔,室温孵育15min,孵育结束后加入H2SO4终止液终止反应。在酶标仪上读取OD450nm读数,通过GraphPad Prism软件分析上述ELISA结果获取每个点突变对抗体结合力的影响。实验结果如图4和5所示,其中RSV43WT表示抗体R43,其作为对照,实验样品为相应位点突变为丙氨酸的抗体。
如图4所示,通过抗体R43重链与轻链CDR区做丙氨酸突变,在相对结合信号(倍数变化)在0.5以上的前提下,抗体R43中,如SEQ ID NO:6所示的重链CDR1的氨基酸序列中,选自第1-5位的氨基酸(特别是第1位氨基酸)可以被替换为其他氨基酸(例如丙氨酸);如SEQID NO:8所示的重链CDR2的氨基酸序列中,选自第2-14、16位的氨基酸(特别是第2、9、11、13位氨基酸)可以被替换为其他氨基酸(例如丙氨酸),特别是抗体R43中重链CDR2的第11位氨基酸被替换为其他氨基酸(例如丙氨酸)时,抗体灵敏度有所提高;如SEQ ID NO:10所示的重链CDR3的氨基酸序列中,选自第6-8、13-14、16位的氨基酸(特别是第6、7位氨基酸)可以被替换为其他氨基酸(例如丙氨酸),其中,抗体R43中重链CDR3的第6位氨基酸被替换为其他氨基酸(例如丙氨酸)时,抗体灵敏度与替换前几乎相同。
如图5所示,抗体R43中,如SEQ ID NO:12所示的轻链CDR1的氨基酸序列中,选自第1、3-10位的氨基酸(特别是第1、3、4、7、8、10位氨基酸)都可以被替换为其他氨基酸(例如丙氨酸),其中,抗体R43的轻链CDR1的第4、7、10位氨基酸被替换为其他氨基酸(例如丙氨酸)时,抗体灵敏度有所提高,抗体R43的轻链CDR1的第3、8位氨基酸被替换为其他氨基酸(例如丙氨酸)时,抗体灵敏度与替换前相差不多;如SEQ ID NO:14所示的轻链CDR2的氨基酸序列中,选自第1、3-5位氨基酸(特别是第3、5位氨基酸)可以被替换为其他氨基酸(例如丙氨酸),其中,抗体R43的轻链CDR2的第3位氨基酸被替换为其他氨基酸(例如丙氨酸)时,抗体灵敏度提高幅度超过50%,抗体R43的轻链CDR2的第5位氨基酸被替换为其他氨基酸(例如丙氨酸)时,抗体灵敏度与替换前几乎相同;如SEQ ID NO:16所示的轻链CDR3的氨基酸序列中,选自第1-2、4-6位的氨基酸可以被替换为其他氨基酸(例如丙氨酸),特别是抗体R43的轻链CDR3的第2位氨基酸被替换为其他氨基酸(例如丙氨酸)时,抗体灵敏度提高幅度超过50%。
应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
SEQUENCE LISTING
<110> 天津昊免生物技术有限公司
<120> 一种抗呼吸道合胞病毒的全人源抗体
<130> 1
<160> 16
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 378
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 1
caggtgcagc tgcaggagtc gggccctaga ctggtgaagc cttcacagac cctgtccctc 60
agttgctctg tctctggtgc ctccatcaac agtggcgatt actactggac ctggctccgc 120
caggccccag ggaagggcct ggagtggatt gggtacatct ctcacagtgg gggacccttc 180
tataatccgt ccctcaagag ccgagtcacc atttccctgc agacgtccaa gaagcagttc 240
tccctgaatc tgagctctgt gactgccgca gacacggccg tatatttctg tgccagagat 300
ctcgactatg atgttggtca caactactac tacggcatgg acgtctgggg ccaagggacc 360
tcggtcaccg tctcctca 378
<210> 2
<211> 321
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 2
gacatcgtga tgacccagtc tccatctttc gtgtatgcat ctgtaggaga cagagtcacc 60
atcacttgtc gggcgagtca ggatataagc cgctggttag cctggtatca gcaaaaacca 120
ggcaaagccc ctaggctact gatctatact gcatccagtt tggtacatgg agtcccatca 180
aggttcagcg gcagcggatc tgggacagat ttcactctca ccatcagcag cctgcagccc 240
gaagactttg cgacttactt ttgtcaacag gctaacggtt tccctcgggc gttcggccaa 300
gggaccaagg tggaaatcaa a 321
<210> 3
<211> 126
<212> PRT
<213> Homo sapiens
<400> 3
Gln Val Gln Leu Gln Glu Ser Gly Pro Arg Leu Val Lys Pro Ser Gln
1 5 10 15
Thr Leu Ser Leu Ser Cys Ser Val Ser Gly Ala Ser Ile Asn Ser Gly
20 25 30
Asp Tyr Tyr Trp Thr Trp Leu Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu
35 40 45
Trp Ile Gly Tyr Ile Ser His Ser Gly Gly Pro Phe Tyr Asn Pro Ser
50 55 60
Leu Lys Ser Arg Val Thr Ile Ser Leu Gln Thr Ser Lys Lys Gln Phe
65 70 75 80
Ser Leu Asn Leu Ser Ser Val Thr Ala Ala Asp Thr Ala Val Tyr Phe
85 90 95
Cys Ala Arg Asp Leu Asp Tyr Asp Val Gly His Asn Tyr Tyr Tyr Gly
100 105 110
Met Asp Val Trp Gly Gln Gly Thr Ser Val Thr Val Ser Ser
115 120 125
<210> 4
<211> 107
<212> PRT
<213> Homo sapiens
<400> 4
Asp Ile Val Met Thr Gln Ser Pro Ser Phe Val Tyr Ala Ser Val Gly
1 5 10 15
Asp Arg Val Thr Ile Thr Cys Arg Ala Ser Gln Asp Ile Ser Arg Trp
20 25 30
Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Lys Ala Pro Arg Leu Leu Ile
35 40 45
Tyr Thr Ala Ser Ser Leu Val His Gly Val Pro Ser Arg Phe Ser Gly
50 55 60
Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Gln Pro
65 70 75 80
Glu Asp Phe Ala Thr Tyr Phe Cys Gln Gln Ala Asn Gly Phe Pro Arg
85 90 95
Ala Phe Gly Gln Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys
100 105
<210> 5
<211> 21
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 5
agtggcgatt actactggac c 21
<210> 6
<211> 7
<212> PRT
<213> Homo sapiens
<400> 6
Ser Gly Asp Tyr Tyr Trp Thr
1 5
<210> 7
<211> 48
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 7
tacatctctc acagtggggg acccttctat aatccgtccc tcaagagc 48
<210> 8
<211> 16
<212> PRT
<213> Homo sapiens
<400> 8
Tyr Ile Ser His Ser Gly Gly Pro Phe Tyr Asn Pro Ser Leu Lys Ser
1 5 10 15
<210> 9
<211> 48
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 9
gatctcgact atgatgttgg tcacaactac tactacggca tggacgtc 48
<210> 10
<211> 16
<212> PRT
<213> Homo sapiens
<400> 10
Asp Leu Asp Tyr Asp Val Gly His Asn Tyr Tyr Tyr Gly Met Asp Val
1 5 10 15
<210> 11
<211> 33
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 11
cgggcgagtc aggatataag ccgctggtta gcc 33
<210> 12
<211> 11
<212> PRT
<213> Homo sapiens
<400> 12
Arg Ala Ser Gln Asp Ile Ser Arg Trp Leu Ala
1 5 10
<210> 13
<211> 21
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 13
actgcatcca gtttggtaca t 21
<210> 14
<211> 7
<212> PRT
<213> Homo sapiens
<400> 14
Thr Ala Ser Ser Leu Val His
1 5
<210> 15
<211> 27
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 15
caacaggcta acggtttccc tcgggcg 27
<210> 16
<211> 9
<212> PRT
<213> Homo sapiens
<400> 16
Gln Gln Ala Asn Gly Phe Pro Arg Ala
1 5

Claims (12)

1.一种抗呼吸道合胞病毒的抗体或其抗原结合片段,所述抗体或其抗原结合片段包含:如SEQ ID NO:6所示的重链CDR1、SEQ ID NO:8所示的重链CDR2、SEQ ID NO:10所示的重链CDR3、SEQ ID NO:12所示的轻链CDR1、SEQ ID NO:14所示的轻链CDR2和SEQ ID NO:16所示的轻链CDR3。
2.如权利要求1所述的抗体或其抗原结合片段,其特征在于,所述抗体包括:如SEQ IDNO:3所示的氨基酸序列的重链可变区;和,如SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列的轻链可变区。
3.一种特异性结合RSV F抗原的抗体突变体或所述突变体的抗原结合片段,所述抗体或所述抗体的抗原结合片段包含:如SEQ ID NO:6所示的重链CDR1、SEQ ID NO:8所示的重链CDR2、SEQ ID NO:10所示的重链CDR3、SEQ ID NO:12所示的轻链CDR1、SEQ ID NO:14所示的轻链CDR2和SEQ ID NO:16所示的轻链CDR3,其中所述抗体突变体或所述突变体的抗原结合片段为将所述抗体或所述抗体的抗原结合片段中的单个位点突变为丙氨酸残基,所述突变的位点选自:
(1)如SEQ ID NO:6所示的氨基酸序列的第1、2、3、4或5位氨基酸残基;
(2)如SEQ ID NO:8所示的氨基酸序列的第2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或16位氨基酸残基;
(3)如SEQ ID NO:10所示的氨基酸序列的第6、7、8、13、14或16位氨基酸残基;
(4)如SEQ ID NO:12所示的氨基酸序列的第1、3、4、5、6、7、8、9或10位氨基酸残基;
(5)如SEQ ID NO:14所示的氨基酸序列的第1、3、4或5位氨基酸残基;或
(6)如SEQ ID NO:16所示的氨基酸序列的第1、2、4、5或6位氨基酸残基。
4.如权利要求3所述的抗体突变体或所述突变体的抗原结合片段,其特征在于,所述突变的位点选自:
(1)如SEQ ID NO:8所示的氨基酸序列的第2、9或11位氨基酸残基;
(2)如SEQ ID NO:10所示的氨基酸序列的第6位氨基酸残基;
(3)如SEQ ID NO:12所示的氨基酸序列的第3、4、7、8或10位氨基酸残基;
(4)如SEQ ID NO:14所示的氨基酸序列的第3或5位氨基酸残基;或
(5)如SEQ ID NO:16所示的氨基酸序列的第2位氨基酸残基。
5.如权利要求3或4所述的抗体突变体或所述突变体的抗原结合片段,其特征在于,所述突变的位点选自:
(1)如SEQ ID NO:8所示的氨基酸序列的第11位氨基酸残基;
(2)如SEQ ID NO:12所示的氨基酸序列的第4、7或10位氨基酸残基;
(3)如SEQ ID NO:14所示的氨基酸序列的第3位氨基酸残基;或
(4)如SEQ ID NO:16所示的氨基酸序列的第2位氨基酸残基。
6.如权利要求3或4所述的抗体突变体或所述突变体的抗原结合片段,其特征在于,所述突变的位点选自:如SEQ ID NO:14所示的氨基酸序列的第3位氨基酸残基或如SEQ IDNO:16所示的氨基酸序列的第2位氨基酸残基。
7.一种编码权利要求1-2任一项所述的抗体或所述抗体的抗原结合片段或权利要求3-6任一项所述的抗体突变体或所述突变体的抗原结合片段的核酸。
8.根据权利要求7所述的核酸,其特征在于,所述核酸包含:如SEQ ID NO:5、7、9、11、13和15所示的核苷酸序列。
9.根据权利要求7或8所述的核酸,其特征在于,所述核酸包含:分别如SEQ ID NO:5、7和9所示的核苷酸序列的编码重链CDR的核酸;和,分别如SEQ ID NO:11、13和15所示的核苷酸序列的编码轻链CDR的核酸。
10.根据权利要求7或8所述的核酸,其特征在于,所述核酸包含:如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列的编码重链可变区的核酸;和,如SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列的编码轻链可变区的核酸。
11.一种药物组合物,其包含权利要求1-2任一项所述的抗体或所述抗体的抗原结合片段或权利要求3-6任一项所述的抗体突变体或所述突变体的抗原结合片段,及一种或多种药学上可接受的辅料。
12.一种权利要求1-2任一项所述的抗体或所述抗体的抗原结合片段、权利要求3-6任一项所述的抗体突变体或所述突变体的抗原结合片段、权利要求7-10任一项所述的核酸或权利要求11所述的药物组合物在制备用于预防或治疗RSV相关疾病的药物或检测RSV的检测试剂中的应用。
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