CN113234145A - 特异性结合新型冠状病毒的抗体 - Google Patents

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Abstract

补体激活是新型冠状病毒‑19(COVID‑19)患者发病率和死亡率的危险因素,在补体激活的凝集素途径中,由严重急性呼吸窘迫综合征相关冠状病毒2(SARS‑CoV‑2)与丝氨酸蛋白酶MASP‑2结合的高免疫致病性核衣壳蛋白(N)介导。本发明从一个快速恢复的COVID‑19康复者身上分离并鉴定获得具有抗SARS‑CoV‑2病毒N蛋白的显性抗体,该抗体具有高结合亲和力。此外,基于补体蛋白酶MASP‑2对特异性荧光猝灭肽底物的裂解活性,本发明还开发了一种无病毒补体超激活分析方法。

Description

特异性结合新型冠状病毒的抗体
背景技术
SARS-CoV-2、SARS-CoV、Zika、MERS-CoV、Ebola、H7N9等RNA病毒在局部地区/ 世界范围内的大规模爆发流行,给人们的生命健康带来严重危害的同时,也对国家及世界的经济发展带来巨大的冲击。
冠状病毒(SARS-CoV)是被包膜的病毒(所被包膜衍生自宿主细胞膜的脂质双层),具 有主要由病毒结构蛋白(例如刺突蛋白(Spike,S),膜蛋白(Membrane,M),包膜蛋白(Envelope, E)和核衣壳蛋白(Nucleocapsid,N))形成的病毒结构,其中S蛋白、M蛋白和E蛋白均嵌 入在病毒包膜中,N蛋白与病毒RNA结合,将基因组包装在核糖核蛋白颗粒中。与具有一定 突变频率的刺突蛋白(S)不同,核衣壳蛋白的序列更稳定,这意味着它是诊断工具和抗病毒 治疗的理想靶标。
补体是先天性免疫的第一道防线之一,对细胞完整性、组织稳态和调节适应性免疫应答至 关重要。新的证据表明,补体系统在COVID-19危重患者中起着至关重要的作用,所述危重患 者特征是非典型急性呼吸窘迫综合征、弥漫性血管内凝血和多器官衰竭。一些证据表明,高致 病性冠状病毒(SARS-CoV-2和SARS-CoV)N蛋白参与了MASP-2依赖性补体激活的启动。 令人鼓舞的是,COVID-19危重患者接受补体抑制剂治疗,包括补体成分C3的小分子和补体 成分C5的靶向抗体,显示出显著的治疗效果。目前,针对补体途径有11个临床试验,均为 靶向人源自身蛋白,尚无靶向病毒蛋白的补体抑制剂。为了避免人类补体成分靶向治疗的不良 反应,病毒蛋白靶向治疗是非常有必要的。
SARS-CoV-2病毒N蛋白是一种高免疫致病性病毒蛋白,在体液免疫应答中产生高滴度的 结合抗体。然而,对于这些结合抗体的潜在治疗应用知之甚少。本发明披露的抗体来源于 COVID-19康复期患者,其特异性靶向SARS-CoV-2病毒N蛋白并改善功能受损的补体超激活, 适用于新型冠状病毒感染的医学治疗、预防和/或诊断中,还可用于治疗各种与新型冠状病毒 感染相关的疾病。进一步地,本发明还开发了一种临床自身免疫性疾病血清蛋白酶酶法来评估 SARS-CoV-2病毒N蛋白存在时补体激活水平。
发明内容
本发明因此提供了一种新的结合SARS-CoV-2病毒的抗体及其抗原结合片段;以及其编码 核酸序列;包含其的载体、宿主细胞;本发明还提供了一种治疗和/或诊断COVID-19患者的 方法;此外,本发明提供了SARS-CoV-2病毒N蛋白的新抗原表位。
第一方面,本发明提供了SARS-CoV-2病毒N蛋白上的新抗原表位,其包含N蛋白的第 159-172位氨基酸残基,例如第L159,Q160,L161,P162,Q163,G164,T165,T166,L167,P168,K169,G170,F171和Y172位的氨基酸残基。在一个优选实施方案中,本发明提供的 新抗原表位包含SARS-CoV-2病毒N蛋白的第Q163,L167和K169位氨基酸残基。
第二方面,本发明提供了特异性强的以高效价结合新型冠状病毒的抗体或其抗原结合 片段。在一些实施方案中,本发明的抗体与新型冠状病毒的核衣壳蛋白(N蛋白)结合。
在一个实施方案中,本文中提供的是特异性结合SARS-CoV-2病毒N蛋白的抗体,其中 该抗体包含下面的六种互补性决定区(CDR):包含SEQ ID NO:1的氨基酸序列的VHCDR1; 包含SEQ ID NO:2的氨基酸序列的VH CDR2;包含SEQ ID NO:3的氨基酸序列的VHCDR3; 包含SEQ ID NO:4的氨基酸序列的VL CDR1;包含SEQ ID NO:5的氨基酸序列的VLCDR2; 和包含SEQ ID NO:6的氨基酸序列的VL CDR3。
在一些实施方案中,该抗体进一步包含如SEQ ID NO:7所示氨基酸序列的重链可变区, 或与SEQ ID NO:7的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、 98%或99%同一性的重链可变区。在一些实施方案中,本发明提供的抗体包含如SEQID NO: 8所示氨基酸序列的轻链可变区,或与SEQ ID NO:8的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、 93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%同一性的轻链可变区序列。在另一些实施方案中, 本发明提供的抗体包含上述的重链可变区序列和轻链可变区序列。
在另一个实施方案中,本文中提供的是特异性结合SARS-CoV-2病毒N蛋白的抗体,其 中该抗体包含下面的六种互补性决定区(CDR):包含SEQ ID NO:11的氨基酸序列的VHCDR1;包含SEQ ID NO:12的氨基酸序列的VH CDR2;包含SEQ ID NO:13的氨基酸序列 的VHCDR3;包含SEQ ID NO:14的氨基酸序列的VL CDR1;包含SEQ ID NO:15的氨基 酸序列的VLCDR2;和包含SEQ ID NO:16的氨基酸序列的VL CDR3。
在一些实施方案中,该抗体进一步包含如SEQ ID NO:17所示氨基酸序列的重链可变区, 或与SEQ ID NO:17的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、 98%或99%同一性的重链可变区。在一些实施方案中,本发明提供的抗体包含如SEQID NO: 18所示的氨基酸序列的轻链可变区,或与SEQ ID NO:18的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%同一性。在另一些实施方案中,本发明提供 的抗体包含上述的重链可变区序列和轻链可变区序列。
在另一个实施方案中,本文中提供的是特异性结合SARS-CoV-2病毒N蛋白的抗体,其 中该抗体包含下面的六种互补性决定区(CDR):包含SEQ ID NO:21的氨基酸序列的VHCDR1;包含SEQ ID NO:22的氨基酸序列的VH CDR2;包含SEQ ID NO:23的氨基酸序列 的VHCDR3;包含SEQ ID NO:24的氨基酸序列的VL CDR1;包含SEQ ID NO:25的氨基 酸序列的VLCDR2;和包含SEQ ID NO:26的氨基酸序列的VL CDR3。
在一些实施方案中,该抗体包含如SEQ ID NO:27所示的氨基酸序列的重链可变区,或 与SEQ ID NO:27的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、 98%或99%同一性的重链可变区序列。在一些实施方案中,本发明提供的抗体包含的轻链可变 区如SEQ ID NO:28所示的氨基酸序列,或与SEQ ID NO:28的氨基酸序列具有至少90%、 91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%同一性。在另一些实施方案中,本发 明提供的抗体包含上述的重链可变区序列和轻链可变区序列。
在另一个实施方案中,本文中提供的是特异性结合SARS-CoV-2病毒N蛋白的抗体,其 中该抗体包含下面的六种互补性决定区(CDR):包含SEQ ID NO:31的氨基酸序列的VHCDR1;包含SEQ ID NO:32的氨基酸序列的VH CDR2;包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列 的VHCDR3;包含SEQ ID NO:34的氨基酸序列的VL CDR1;包含SEQ ID NO:35的氨基 酸序列的VLCDR2;和包含SEQ ID NO:36的氨基酸序列的VL CDR3。
在一些实施方案中,该抗体包含的重链可变区如SEQ ID NO:37所示的氨基酸序列,或 与SEQ ID NO:37的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、 98%或99%同一性。在一些实施方案中,本发明提供的抗体包含的轻链可变区如SEQID NO: 38所示的氨基酸序列,或与SEQ ID NO:38的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、93%、 94%、95%、96%、97%、98%或99%同一性。在另一些实施方案中,本发明提供的抗体包含 上述重链可变区序列和轻链可变区序列。
在另一个实施方案中,本文中提供的是特异性结合SARS-CoV-2病毒N蛋白的抗体,其 中该抗体包含下面的六种互补性决定区(CDR):包含SEQ ID NO:41的氨基酸序列的VHCDR1;包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列的VH CDR2;包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列 的VHCDR3;包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列的VL CDR1;包含SEQ ID NO:45的氨基 酸序列的VLCDR2;和包含SEQ ID NO:46的氨基酸序列的VL CDR3。
在一些实施方案中,该抗体包含的重链可变区如SEQ ID NO:47所示的氨基酸序列,或 与SEQ ID NO:47的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%同一性。在一些实施方案中,本发明提供的抗体包含的轻链可变区如SEQID NO: 48所示的氨基酸序列,或与SEQ ID NO:48的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、93%、 94%、95%、96%、97%、98%或99%同一性。在另一些实施方案中,本发明提供的抗体包含 上述的重链可变区序列和轻链可变区序列。
在另一个实施方案中,本文中提供的是特异性结合SARS-CoV-2病毒N蛋白的抗体,其 中该抗体包含下面的六种互补性决定区(CDR):包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列的VHCDR1;包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列的VH CDR2;包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列 的VHCDR3;包含SEQ ID NO:54的氨基酸序列的VL CDR1;包含SEQ ID NO:55的氨基 酸序列的VLCDR2;和包含SEQ ID NO:56的氨基酸序列的VL CDR3。
在一些实施方案中,该抗体包含的重链可变区如SEQ ID NO:57所示的氨基酸序列,或 与SEQ ID NO:57的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、 98%或99%同一性。在一些实施方案中,本发明提供的抗体包含的轻链可变区如SEQID NO: 58所示的氨基酸序列,或与SEQ ID NO:58的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、93%、 94%、95%、96%、97%、98%或99%同一性。在另一些实施方案中,本发明提供的抗体包含 上述的重链可变区序列和轻链可变区序列。
在另一个实施方案中,本文中提供的是特异性结合SARS-CoV-2病毒N蛋白的抗体,其 中该抗体包含下面的六种互补性决定区(CDR):包含SEQ ID NO:61的氨基酸序列的VHCDR1;包含SEQ ID NO:62的氨基酸序列的VH CDR2;包含SEQ ID NO:63的氨基酸序列 的VHCDR3;包含SEQ ID NO:64的氨基酸序列的VL CDR1;包含SEQ ID NO:65的氨基 酸序列的VLCDR2;和包含SEQ ID NO:66的氨基酸序列的VL CDR3。
在一些实施方案中,该抗体包含的重链可变区如SEQ ID NO:67所示或与SEQ IDNO: 67的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%同一 性。在一些实施方案中,本发明提供的抗体包含的轻链可变区如SEQ ID NO:68所示的氨基 酸序列,或与SEQ ID NO:68的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、 96%、97%、98%或99%同一性。在另一些实施方案中,本发明提供的抗体包含上述的重链可 变区序列和轻链可变区序列。
在另一个实施方案,本文中提供的是特异性结合SARS-CoV-2病毒N蛋白的抗体,其中 该抗体包含下面的六种互补性决定区(CDR):包含SEQ ID NO:71的氨基酸序列的VHCDR1; 包含SEQ ID NO:72的氨基酸序列的VH CDR2;包含SEQ ID NO:73的氨基酸序列的VHCDR3;包含SEQ ID NO:74的氨基酸序列的VL CDR1;包含SEQ ID NO:75的氨基酸序列 的VLCDR2;和包含SEQ ID NO:76的氨基酸序列的VL CDR3。
在一些实施方案中,该抗体包含的重链可变区如SEQ ID NO:77所示的氨基酸序列或与 SEQ ID NO:77的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98% 或99%同一性。在一些实施方案中,本发明提供的抗体包含的轻链可变区如SEQ IDNO:78 所示的氨基酸序列,或与SEQ ID NO:78的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、93%、94%、 95%、96%、97%、98%或99%同一性。在另一些实施方案中,本发明提供的抗体包含上述的 重链可变区序列和轻链可变区序列。
在另一个实施方案中,本文中提供的是特异性结合SARS-CoV-2病毒N蛋白的抗体,其 中该抗体包含下面的六种互补性决定区(CDR):包含SEQ ID NO:81的氨基酸序列的VHCDR1;包含SEQ ID NO:82的氨基酸序列的VH CDR2;包含SEQ ID NO:83的氨基酸序列 的VHCDR3;包含SEQ ID NO:84的氨基酸序列的VL CDR1;包含SEQ ID NO:85的氨基 酸序列的VLCDR2;和包含SEQ ID NO:86的氨基酸序列的VL CDR3。
在一些实施方案中,该抗体包含的重链可变区如SEQ ID NO:87所示的氨基酸序列,或 与SEQ ID NO:87的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、 98%或99%同一性。在一些实施方案中,本发明提供的抗体包含的轻链可变区如SEQID NO: 88所示的氨基酸序列,或与SEQ ID NO:88的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、93%、 94%、95%、96%、97%、98%或99%同一性。在另一些实施方案中,本发明提供的抗体包含 上述的重链可变区序列和轻链可变区序列。
在前述方面任一项的抗体的某些实施方案中,该抗体是单克隆的。
在前述方面任一项的抗体的某些实施方案中,至少一部分框架序列是人共有框架序列。
在前述方面任一项的抗体的某些实施方案中,该抗体是全长抗体。
在一些实施方案中,该抗体是IgG类抗体。在一些实施方案中,该IgA类抗体。在一些 实施方案中,该IgM类抗体。在一些实施方案中,该IgE类抗体。在一些实施方案中,该IgD类。
在一些实施方案中,所述的恒定区优选是人IgG恒定区,例如是人IgG1、IgG2、IgG3或 者IgG4同型的恒定区。在一些实施方案中,所述重链和/或轻链恒定区例如在Sequencesof Proteins of Immunological Interest,NIH Publication No.91-3242中记载,本发明中可应用其中任 一种。
在一个实施方案中,本发明提供示例性的重链恒定区序列和轻链恒定区序列:
SEQ ID NO:91:
ASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGV HTFPAVLQSS GLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDKKVEPKSCDKTHTCPPCPAPELLGG PSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYN STYRVVSVLT VLHQDWLNGK EYKCKVSNKALPAPIEKTIS KAKGQPREPQ VYTLPPSRDE LTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRW QQGNVFSCSV MHEALHNHYT QKSLSLSPGK
SEQ ID NO:92:
GQPKAAPSVTLFPPSSEELQANKATLVCLISDFYPGAVTVAWKADSSPVKAGVETTTPSK QSNNKYAASSYLSLTPEQWKSHRSYSCQVTHEGSTVEKTVAPTECS
在一个实施方案中,本发明所述的抗体nCoV396、nCoV400、nCoV402、nCoV416、nCoV424、 nCoV425、nCoV433、nCoV454、nCoV457的VH分别与SEQ ID NO:91组合构成相应抗体的 重链(SEQ ID NO:9、19、29、39、49、59、69、79和89),抗体nCoV396、nCoV400、nCoV402、nCoV416、nCoV424、nCoV425、nCoV433、nCoV454、nCoV457的VL序列分别与SEQ ID NO:92 组合构成相应抗体的轻链(SEQ ID NO:10、20、30、40、50、60、70、80和90)。
应当理解,也可以使用这些恒定区结构域的序列变体,例如包含一个或多个氨基酸修饰, 其中氨基酸位点是应Kabat等人的(1991)EU索引系统标识。
在一些实施例中,为了防止所述抗体的糖基化,例如在人IgG恒定区进行修饰,这种修饰 可以是N297A或N297Q(Sazinsky,PNAS(2008),105(51):20167-20172)。
在一些实施例中,为了改变Fc受体相互作用,例如在人IgG恒定区进行修,这种修饰可 以是L234A和/或L235E或L235A。
在一些实施例中,为了延长半衰期,例如在人IgG恒定区进行修饰,这种修饰可以是 R435H。
在一些实施例中,为了防止或减少链交换,例如在人IgG恒定区进行修饰,这种修饰可 以是S228P(Angal,S.Mol Immunol(1993),30:105-108)
在一些实施例中,为了增强FcRn结合,例如在人IgG恒定区进行修饰,这种修饰可以 是M252Y、S254T、T256E(DallAcqua等人,J.Biol.Chem(2006),281(33):23514-23524;Zalevsky 等人,Nature Biotech(2010),28(2):157-159)、M428L或N434S。
在一些实施例中,为了改变抗体依赖性细胞毒作用(ADCC),和/或补体依赖性细胞毒作 用(CDC),例如在人IgG恒定区进行修饰,这种修饰是已知的(包括但不限于:Natsume等人, Cancer Res(2008),68(10):3863-72;Idusogie等人,J.Immunol(2001),166(4):2571-5;Moore 等人mAbs(2010,2(2):181-189;Lazar等人,PNAS(2006),103(11):4005-4010;Shields等 人J.Biol.Chem.(2001),276(9):6591-6604;Stavenhagen Cancer Res(2007),67(18):8882-8890; Alegre等人,J.Immunol(1992)148:3461-3468.;Kaneko,Niwa等人Biodrugs(2011),25(1):1-11.)。
在一些实施例中,还可以通过T366W修饰、和任选地进一步通过经由在相对的CH3结构 域上的S354C和Y349C修饰引入二硫键而诱导异源二聚体化(Carter,Journal ofImmunological Methods(2001),248:7-15.)。
在第三个方面,本发明提供了分离的核酸分子,其编码第二方面的抗体或其抗原结合片段。
在第四个方面,本发明提供了载体,其包含第三方面的核酸分子。在一个实施方案中,所 述载体是表达载体。
在第五个方面,本发明提供了宿主细胞,其包含第四方面的载体或第三发明的核酸分子。 在一些实施方案中,该宿主细胞是原核的,例如大肠杆菌。在其它实施方案中,该宿主细胞是 真核的,例如293细胞,CHO细胞,酵母细胞,或植物细胞。
在第六个方面,本发明提供了生成任何第二方面的抗体或其抗原结合片段的方法,该方法 包含在适当的培养基中培养第五方面的宿主细胞。在一些实施方案中,该方法进一步包含自该 宿主细胞或培养基回收该抗体。
在第七个方面,本发明提供了免疫缀合物,其包含与细胞毒剂缀合的第二方面的抗体或其 抗原结合片段。
在第八方面,本发明提供了组合物,其包含第二方面的抗体或其抗原结合片段。在一些实 施方案中,该组合物进一步包含药学可接受载剂,赋形剂,或稀释剂。在一些实施方案中,该 组合物是药学组合物。
在第九方面,本发明提供了前述方面的抗体或其抗原结合片段,其特异性靶向于SARS-CoV-2病毒N蛋白,用于降低SARS-CoV-2病毒N蛋白诱导的补体过度激活。
在一个实施方案中,本发明提供了前述方面的抗体或其抗原结合片段,其用作药物。
在第十方面,本发明提供了结合SARS-CoV-2病毒N蛋白的抗体或其抗原结合片段在制 备用于预防或治疗新型冠状病毒感染或新型冠状病毒相关疾病的药物中的用途。
在第十一方面,本发明提供了在有需要的受试者中预防或治疗新型冠状病毒感染或新型冠 状病毒相关疾病的方法,包括向所述受试者施用预防有效量或治疗有效量的本发明抗体或其抗 原结合片段、预防有效量或治疗有效量的本发明免疫缀合物、预防有效量或治疗有效量的本发 明药物组合物。
在一些实施方案中,本发明提供的抗体或其抗原结合片段可以用于检测冠状病毒在生物样 品中的存在。术语“检测”用于本文中时,包括定量或定性检测,示例性的检测方法可以涉及免 疫组织化学、免疫细胞化学、流式细胞术(例如,FACS)、抗体分子复合的磁珠、ELISA测定法。
附图说明
图1:不同长度的SARS-CoV-2病毒N蛋白片段;
图2:分选浆细胞和记忆B细胞结果;
图:3:SPR检测nCoV396、nCoV400、nCoV402、nCoV416、nCoV424、nCoV425、nCoV433、nCoV454、nCoV457与SARS-CoV-2病毒N蛋白的亲和力;
图4:SARS-CoV-2病毒N蛋白片段NTD与nCoV396抗体复合物的晶体结构;
图5:nCoV396抗体特异性抑制SARS-CoV-2N蛋白诱导的补体过度激活。
发明详述
在详细描述本发明之前,应了解,本发明不受限于本说明书中的特定方法及实验条件,因 为所述方法以及条件是可以改变的。另外,本文所用术语仅是供说明特定实施方案之用,而不 意欲为限制性的。
I.定义
除非另有定义,否则本文中使用的所有技术和科学术语均具有与本领域一般技术人员通常 所理解的含义相同的含义。为了本发明的目的,下文定义了以下术语。
术语“约”在与数字数值联合使用时意为涵盖具有比指定数字数值小10%的下限和比指定 数字数值大10%的上限的范围内的数字数值。
术语“和/或”当用于连接两个或多个可选项时,应理解为意指可选项中的任一项或可选 项中的任意两项或更多项。
如本文中所用,术语“包含”或“包括”意指包括所述的要素、整数或步骤,但是不排除任意 其他要素、整数或步骤。在本文中,当使用术语“包含”或“包括”时,除非另有指明,否则 也涵盖由所述及的要素、整数或步骤组成的情形。例如,当提及“包含”某个具体序列的抗体 可变区时,也旨在涵盖由该具体序列组成的抗体可变区。
术语“冠状病毒(Coronaviruses,CoV)”在本文中是指属于冠状病毒科(Coronaviridae)β冠 状病毒属的病毒,病毒颗粒呈球形或椭圆形,直径约60~220nm。病毒为单股正链RNA (+ssRNA)病毒。其中SARS-CoV-2具有强烈的在人群中传播的能力。在本文中,“SARS-CoV-2”、 “2019-nCoV”和“COVID-19”可互换地使用。
术语“抗体”在本文中以最广意义使用并且包括但不限于单克隆抗体、多克隆抗体、多特异 性抗体(例如,双特异性抗体),只要它们显示出所需的抗原结合活性即可。抗体可以是任何型 和亚型(例如,IgM、IgD、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgE、IgA1和IgA2)的完整抗体(例如, 具有两个全长的轻链和两个全长的重链)。
“人抗体”指具有这样的氨基酸序列的抗体,所述氨基酸序列对应于由人或人细胞生成或 来源于非人来源,其利用人抗体库或其它人抗体编码序列编码的抗体的氨基酸序列。人抗体的 这种定义明确排除包含非人抗原结合残基的人源化抗体。
“表位”或“抗原决定子”指与抗体分子的可变区中称为互补位的特异性抗原结合部位相互 作用的抗原决定簇。单个抗原可以具有一个以上表位。因此,不同抗体可以结合抗原上的不同 区域,并可以具有不同的生物学效应。表位可以由连续氨基酸或经蛋白质的三级折叠并接的不 连续氨基酸形成。由连续氨基酸形成的表位在暴露于变性溶剂时通常保留,而通过三级折叠形 成的表位在用变性溶剂处理时通常消失。表位通常在独特空间构象中包括至少3个,并且更通 常至少5个、约9个或约8-10个氨基酸。
术语“抗原结合片段”是比完整或完全抗体的氨基酸残基数要少的完整或完全抗体的一部 分或一段,其能结合抗原或与完整抗体(即与抗原结合片段所来源的完整抗体)竞争结合抗原。 可以通过重组DNA技术、或通过酶或化学切割完整的抗体制备抗原结合片段。抗原结合片段 包括但不限于Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv、单链Fv(scFv)、单链Fab、双体抗体(diabody)、单结 构域抗体(sdAb,纳米抗体)、骆驼Ig、Ig NAR、F(ab)'3片段、双-scFv、(scFv)2、微型抗体、 双功能抗体、三功能抗体、四功能抗体、二硫键稳定的Fv蛋白(“dsFv”)。所述术语还包括经遗 传工程改造的形式,例如嵌合抗体(例如人类化鼠抗体)、杂结合抗体(例如双特异性抗体)和其 抗原结合片段。更详细的描述也请参见:皮尔斯目录与手册(Pierce Catalog and Handbook),1994-1995(皮尔斯化学公司(PierceChemicalCo.),罗克福德(Rockford),伊利诺伊州 (IL));Kuby,免疫学杂志,第3版,W.H.弗里曼公司(W.H.Freeman&Co.),纽约,1997。
术语“全抗体”、“全长抗体”、“完全抗体”和“完整抗体”在本文中可互换地用来指包含由二 硫键相互连接的至少两条重链(HC)和两条轻链(LC)的糖蛋白。每条重链由重链可变区(本文中 缩写为VH)和重链恒定区组成。重链恒定区由3个结构域CH1、CH2和CH3组成。每条轻链 由轻链可变区(本文中缩写为VL)和轻链恒定区组成。轻链恒定区由一个结构域CL组成。哺乳 动物重链分类为α、δ、ε、γ和μ。哺乳动物轻链分类为λ或κ。包含α、δ、ε、γ和μ重链的 免疫球蛋白分类为免疫球蛋白(Ig)A、IgD、IgE、IgG和IgM。VH和VL区可进一步分成被称 为互补决定区(CDR)的高变区,其中散布着较保守的被称为框架区(FR)的区域。每个VH 和VL均由三个CDR和四个FR组成,从氨基端到羧基端按以下顺序排列:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4。
“互补决定区”或“CDR区”或“CDR”或“高变区”,是抗体可变区中主要负责与抗原表位结合的氨基酸区域。重链和轻链的CDR通常被称作CDR1、CDR2和CDR3,从N-端开 始顺序编号。
本领域公知多种用于在一个给定的VH或VL氨基酸序列中确定其CDR序列的方案:Kabat 互补决定区(CDR)是基于序列变异性确定的并且是最常用的(Kabat等人,Sequencesof Proteins of Immunological Interest,第5版,Public Health Service,NationalInstitutes of Health,Bethesda, Md.(1991)),而Chothia指的是结构环的位置(Chothia等人,(1987)J.Mol.Biol.196:901-917; Chothia等人(1989)Nature 342:877-883),AbMCDR是Kabat CDR和Chothia结构环之间的折 中,并且由Oxford Molecular的AbM抗体建模软件使用,“接触性”(Contact)CDR基于对可 获得的复杂晶体结构的分析。根据不同的CDR确定方案,这些CDR中的每一个的残基如下 所述。
Figure BDA0002629307430000101
在涉及用本发明定义的具体CDR序列限定抗体时,所述抗体的范围还涵盖了这样的抗体, 其可变区序列包含所述的具体CDR序列,但是由于应用了不同的方案(例如不同的指派系统 规则或组合)而导致其所声称的CDR边界与本发明所定义的具体CDR边界不同。
本发明抗体的CDR可以根据本领域的任何方案或其组合人工地评估确定边界。除非另有 说明,否则在本发明中,术语“CDR”或“CDR序列”涵盖以上述任一种方式确定的CDR序 列。
在一个实施方案中,本发明抗体的CDR是根据Kabat编号系统位于如下Kabat残基位置 的CDR序列:
VL中的位置24-34(CDR1)、位置50-56(CDR2)、和位置89-97(CDR3),以及VH中 的位置27-35(CDR1)、位置50-65(CDR2)、和位置93-102(CDR3)。
CDR也可以基于与参考CDR序列(例如本发明示例性CDR之任一)具有相同的Kabat编 号位置而确定。
“亲和力”是指分子(例如抗体)的单一结合位点与其结合配偶体(例如抗原)之间全部非共 价相互作用总和的强度。除非另有说明,在用于本文时,“结合亲和力”指反映结合对的成员(例 如抗体与抗原)之间1∶1相互作用的内在结合亲和力。分子X对其配偶体Y的亲和力通常可 用结合解离平衡常数(KD)来表述。亲和力可通过本领域知道的常用方法来测量,包括现有技术 已知以及本文中所描述的那些。在一个实施方案中,通过表面等离振子共振测定法所测定的本 发明的“特异性结合”冠状病毒N蛋白的抗体的KD值为约1×10- 8M,优选约1×10-9M;更 优选1×10-10M。
当术语“竞争”用于竞争相同表位的抗原结合蛋白(例如中和抗原结合蛋白或中和抗体)的 情况中时,意指在抗原结合蛋白之间竞争,其通过以下测定法来测定:在所述测定法中,待检 测的抗原结合蛋白(例如抗体或其免疫学功能片段)防止或抑制(例如降低)参考抗原结合蛋白 (例如配体或参考抗体)与共同抗原(例如N蛋白或其片段)的特异性结合。
与抗体相关的术语“变体”在本文中指,包含已经通过至少1个,例如1-30,或1-20或 1-10个,例如1或2或3或4或5个氨基酸取代、缺失和/或插入而具有氨基酸改变的目标抗体区域(例如重链可变区或轻链可变区或重链CDR区或轻链CDR区)的抗体,其中变体基本上保持改变之前的抗体分子的生物学特性。在一方面,本发明涵盖在本文中所述及的任何抗体的 变体。在一个实施方案中,抗体变体保持改变前抗体的至少60%,70%,80%,90%,或100%的 生物学活性(例如抗原结合能力)。可以理解的,抗体的重链可变区或轻链可变区、或各CDR 区可以单独改变或组合改变。在一些实施方案中,在一个或多个或全部三个重链CDR中的氨 基酸改变不超过1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个。优选地,所述氨基酸改变为氨基酸取代,优选保守取代。
术语“保守取代”是指一个氨基酸经相同类别内的另一氨基酸取代,例如一个酸性氨基 酸经另一酸性氨基酸取代,一个碱性氨基酸经另一碱性氨基酸取代,或一个中性氨基酸经另一 中性氨基酸取代。示例性的取代如下表所示:
Figure BDA0002629307430000111
Figure BDA0002629307430000121
在一些实施方案中,抗体变体与亲本抗体在目的抗体序列区域上具有至少80%、90%或 95%或99%或更高的氨基酸同一性。
在优选的实施方案中,本发明所述的氨基酸变化发生在CDR外的区域(例如在FR中)。 更优选地,本发明所述的氨基酸变化发生在Fc区。
“分离的”抗体是这样的抗体,其已经与其天然环境的组分分离。在一些实施方案中,将 抗体纯化至超过95%或99%纯度,如通过例如电泳(例如,SDS-PAGE,等电聚焦(IEF),毛细 管电泳)或层析(例如,离子交换或反相HPLC)确定的。
“分离的”核酸是指这样的核酸分子,其已经与其天然环境的组分分离。分离的核酸包 括包含在通常包含该核酸分子的细胞中的核酸分子,但是该核酸分子存在于染色体外或在不同 于其天然染色体位置的染色体位置处。
术语“载体”当在本文中使用时是指能够增殖与其相连的另一个核酸的核酸分子。该术 语包括作为自我复制核酸结构的载体以及结合到已经引入其的宿主细胞的基因组中的载体。一 些载体能够指导与其可操作相连的核酸的表达。这样的载体在本文中被称为“表达载体”。
术语“宿主细胞”、“宿主细胞系”和“宿主细胞培养物”可交换地使用且是指其中引入 外源核酸的细胞,包括这种细胞的子代。宿主细胞包括“转化体”和“转化的细胞”,其包括 初级转化的细胞和来源于其的子代,而不考虑传代的数目。子代在核酸含量上可能与亲本细胞 不完全相同,而是可以包含突变。本文中包括与在最初转化的细胞中筛选或选择的具有相同功 能或生物学活性的突变体子代。
用于克隆或表达编码抗体的载体的适当宿主细胞包括本文描述的原核或真核细胞。例如, 抗体可在细菌中产生,特别当不需要糖基化和Fc效应子功能时。表达后,抗体可以从可溶级 分中的细菌细胞糊状物分离,并且可以进一步纯化。
在一个实施方案中,宿主细胞是真核的。在另一个实施方案中,宿主细胞选自酵母细胞、 哺乳动物细胞或适用于制备抗体或其抗原结合片段的其它细胞。例如,真核微生物诸如丝状真 菌或酵母是关于编码抗体的载体的合适克隆或表达宿主,包括真菌和酵母菌株,其糖基化途径 已经进行“人源化”,导致产生具有部分或完全人糖基化模式的抗体。也可以将脊椎动物细胞 用作宿主。例如,可以使用被改造以适合于悬浮生长的哺乳动物细胞系。有用哺乳动物宿主细 胞系的其它实例是用SV40转化的猴肾CV1系(COS-7);人胚肾系(293或HEK293细胞)等。 其它有用的哺乳动物宿主细胞系包括中国仓鼠卵巢(CHO)细胞;以及骨髓瘤细胞系如Y0,NS0 和Sp2/0。
相对于参比多肽序列的“百分比(%)氨基酸序列同一性”定义为在将所述序列进行比对(并 在必要时导入空位)以获取最大百分比序列同一性,且不将任何保守取代视为序列同一性的部 分之后,候选序列中的氨基酸残基与参比多肽序列中的相同氨基酸残基的百分比。可使用本领 域各种方法进行序列比对以便测定百分比氨基酸序列同一性,例如,使用公众可得到的计算机 软件如BLAST、BLAST-2、ALIGN或MEGALIGN(DNASTAR)软件。本领域技术人员可以决 定测量比对的适宜参数,包括对所比较的序列全长获得最大比对所需的任何算法。
当在本申请中提到序列同一性的百分比时,若未另外特别指出,这些百分比相对于较长 序列的全长计算。相对于较长序列的全长计算适用于核酸序列和多肽序列两者。
“免疫缀合物”指与一种或多种异源分子,包括但不限于载体缀合的抗体。
术语“药物组合物”指这样的制剂,其以允许包含在其中的活性成分的生物学活性有效 的形式存在,并且不包含对施用所述制剂的受试者具有不可接受的毒性的另外的成分。
本发明在另一方面提供了包括一种或多种结合SARS-CoV-2病毒N蛋白或其免疫活性片 段的单克隆抗体的药物组合物。应理解,本发明提供的抗SARS-CoV-2病毒N蛋白抗体或药 物组合物可以整合至制剂中合适的运载体、赋形剂和其他试剂以联合给药,从而提供改善的转 移、递送、耐受等。
术语“药用载体”指与治疗剂一起施用的稀释剂、佐剂(例如弗氏佐剂(完全和不完全的))、 赋形剂或媒介物。
适用于本发明的药用载体可以是常规的,参见“Handbook ofPharmaceuticalExcipients”,第 七版,R.C.Rowe,P.J.Seskey和S.C.Owen,PharmaceuticalPress,London,Chicago描述的药物制剂 辅料;以及“Remington’SpharmaceuticalSciences”,E.W.Martin,Mack Publishing Co,Easton,PA出 版,第21版,2012,描述的适用于药物递送所公开抗体的组合物和制剂。
术语“有效量”指以单一或多次剂量施用后,足以获得或者至少部分获得期望的效果的 量或剂量,“治疗有效量”指在治疗的受试者中产生预期效果的量,包括受试者病症的改善(例 如,一个或多个症状的改善)和/或症状进展的延迟等。预防疾病的有效量指足以预防、阻止 或延迟疾病的发生的量。确定有效量完全在本领域技术人员的能力范围之内,例如治疗有效量 取决于涉及的具体疾病;疾病的程度或严重性;个体患者的应答;施用的具体抗体;施用模式; 施用制剂的生物利用率特征;选择的给药方案;和任何伴随疗法的使用等。
用于本文时,“治疗”指减缓、中断、阻滞、缓解、停止、降低、或逆转已存在的症状、病症、病况或疾病的进展或严重性。
术语“受试者”或“个体”是灵长类(例如,人和非人灵长类诸如猴)。在某些实施方案 中,个体或受试者是人。
用于本文时,“补体超激活”指由病毒介导的补体异常激活。补体作为机体天然免疫中的 重要成分,当参与防卫时,会迅速产生大量的补体前体蛋白来响应和检测威胁,对消除外来抗 原的侵害,维护机体内环境的平衡具有重要作用。但是补体的过度激活则可诱导炎症反应并影 响凝血及纤溶系统,而后引起病理性损伤。而在病毒介导下的过程则按照病毒感染---补体过度 激活---炎症因子风暴---急性呼吸窘迫综合征---多器官功能障碍综合征的进程引起人体损伤。。 炎症因子风暴在病毒导致的急性呼吸窘迫综合征中具有重要作用。这些病毒感染后机体免疫系 统的应答,本意是要将病毒清除,结果却被病毒诱发产生了失控的过激反应,免疫调控网络失 衡、负反馈的缺失和正反馈的不断自我放大,使得多种炎症因子异常升高,最终导致单或多器 官损伤、功能衰竭而致死。
实施例
以下实施例进一步说明本发明,然而,应理解实施例以说明而非限定的方式来描述,并 且本领域技术人员可以进行多种修改。
除非明确指明相反,否则本发明的实施将采用本领域技术内的常规化学、生物化学、有 机化学、分子生物学、微生物学、重组DNA技术、遗传学、免疫学和细胞生物学的方法。这 些方法的描述可以参见,例如,Sambrook等人,Molecular Cloning:A LaboratoryManual(第3 版,2001);Sambrook等人,Molecular Cloning:A Laboratory Manual(第2版,1989);Maniatis等 人,Molecular Cloning:A Laboratory Manual(1982);Ausubel等人,Current Protocols in Molecular Biology(John Wiley和Sons,2008年7月更新);ShortProtocols in Molecular Biology:A Compendium of Methods from Current Protocolsin Molecular Biology,Greene Pub.Associates和 Wiley-Interscience;Glover,DNACloning:A Practical Approach,vol.I&II(IRL Press,Oxford,1985); Anand,Techniques for the Analysis of Complex Genomes,(Academic Press,New York,1992); Transcription and Translation(B.Hames&S.Higgins,Eds.,1984);Perbal,APractical Guide to Molecular Cloning(1984);Harlow和Lane,Antibodies,(ColdSpring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,1998)Current Protocolsin Immunology Q.E.Coligan,A.M.Kruisbeek,D.H.Margulies,E.M.Shevach和W.Strober,eds.,1991);Annual Review of Immunology;以及期刊专著如Advances in Immunology。
举出以下实例是为了向本领域一般技术人员就如何准备和利用本发明的方法和组合物提 供一个完整的披露和说明,并非意在限制本发明的保护范围。
实施例1:SARS-CoV-2病毒N蛋白的表达
从公开资料获得SARS-CoV-2病毒N蛋白的序列信息(NCBI ID YP_009724397.2),分别 合成表达N蛋白(全长)、不同的片段:N-NFL(1-419),N-NTD(N蛋白N末端,41-174) 和N-CTD(N蛋白C末端,250-364)的目的基因,如图1所示。并根据常规方法构建表达载 体,转化合适的宿主细胞,进行相应表达。简言之,向培养包含所述表达载体的宿主细胞的培 养基中加入0.1mM的IPTG,在25℃、220rmp下振荡培养诱导过夜(15h左右),诱导蛋白质 表达。收获表达的蛋白质,然后通过镍柱亲和层析分离纯化蛋白质并进行SDS-PAGE电泳检 测。将检测正确的目的蛋白(N蛋白)用于从COVID-19康复期患者血液细胞中筛选抗 SARS-CoV-2病毒N蛋白的抗体。
实施例2:分选记忆B细胞
依据相关法律法规,从中山大学附属第五医院招募6位志愿者,(均为经两次咽拭子新型 冠状病毒核酸检测为阴性的临床康复者,发病后9-25天康复),采集其外周血,分离单核淋巴 细胞(PBMC),具体方法请参见授权公告号为CN107760690B的发明专利。用纯化的N蛋白 作为抗原进行血清抗体效价滴度检测(ELISA法)。
根据ELISA法确定的样本抗体滴度,选择抗体滴度最高的样本(其抗体终末稀释滴度为1:328050),通过流式细胞仪(BD FACS Aria III)分选单个浆细胞,以CD3-/CD14-/CD16-/ CD235a-/CD19+/CD20low-neg/CD27hi和CD38hi(BD Biosciences和Invitrogen)设门分选单 个浆细胞,以CD3-/CD14-/CD16-/CD235a-/CD20-/CD19+/CD27+/SARS-COV2 S+和SARS-COV2 N+(BD Biosciences和Invitrogen)设门分选记忆B细胞。浆细胞占B细胞的比例为 4.7%(图2左边),远远高于正常人的1%的浆细胞比例,选取双阳性的记忆B细胞,记忆B细胞占B细胞比例为0.4%(图2右边)。
实施例3:分离、鉴定抗体的可变区基因
参见授权公告号为CN107760690B的发明专利,设计合适的引物,对筛选获得的单细胞进 行抗体可变区基因扩增,并得到相应的抗体基因序列。具体操作为:
1.反转录合成cDNA第一条链
向含有单个B细胞的96孔板中分别加入0.5μM的各亚型重链与轻链的恒定区引物和 Superscript IV反转录酶(Invitrogen,Carlsbad,CA),37℃孵育1小时。
2.通过两轮PCR程序分离抗体基因
第一轮PCR:50ul体系中含有5ul的反转录反应产物,25μL Taq酶Mix(Invitrogen,Carlsbad, CA),及0.5uM的各亚型重链与轻链抗体恒定区引物,PCR反应条件:预变性95℃5min,然 后进行35个PCR循环,每个循环为:95℃变性30s,55℃退火60s,72℃延伸90s,最后用72℃延伸7min。
第二轮PCR:50ul体系中含有3ul的第一轮PCR反应产物,25μL Taq酶Mix,及0.5uM的各亚型重链与轻链抗体可变区引物,反应条件:预变性95℃5min,进行35个PCR循环, 每个循环为:95℃变性30s,58℃退火60s,72℃延伸90s,最后用72延伸7min。获得的PCR 产物用1.2%的琼脂糖凝胶电泳进行鉴定。
3.抗体基因测序与生物信息学分析
将鉴定为阳性、重链与轻链可匹配成对的抗体基因PCR产物用Promega PCR产物纯化试 剂盒进行纯化,并分别从正向与反向进行序列测定,用IMGT在线服务器(http://imgt.cines.fr/) 分析抗体基因家族、突变率、亚型及CDR区。
实施例4:抗体表达与纯化
将凝胶电泳鉴定为阳性、重链与轻链可匹配成对的抗体可变区基因的PCR产物利用同源 重组克隆的方法连接到含有人IgG恒定区的pcDNA3.3载体上,然后将表达载体转化大肠杆菌 DH5α感受态细菌,在含有氨苄青霉素的平板上37℃培养过夜,挑取11个单菌落用特异性引 物进行PCR,反应条件为:94℃预变性3min;94℃变性30s,55℃退火30s,72℃延伸90s, 25个循环;72℃延伸5min。取5μL PCR产物用1%琼脂糖凝胶电泳检测。
将阳性质粒转化DH5α细胞进行大量扩增,快速提取重组质粒后,与阳离子聚合物共转染 HEK293细胞,转染后6-8小时换新鲜培养基,并在37℃8%CO2培养箱中培养96小时,收 集细胞上清进行检测。收集转染上清,4000rpm离心1小时,利用蛋白A亲和层析法对上清液进行纯化;利用SDS-PAGE检验抗体的表达及纯化情况。SDS-PAGE检测结果表明成功表 达了抗体,抗体的相对分子量约180KD,重链约55KD,轻链约25KD。
实施例5:抗体结合活性的检测
通过ELISA试验检测抗体与N蛋白的结合活性。具体而言,将N蛋白用包被缓冲液稀释 至2μg/ml,每孔0.1ml加于96孔Elisa板中,4℃过夜包被,封闭液37℃封闭2个小时。本申请候选抗体和阴性对照无关抗体IgG浓度为10μg/mL,用封闭液3倍梯度稀释候选抗体,每孔100μl作为一抗37℃孵育1小时,用1:10000稀释的HRP标记的羊抗人IgG(Promega)作为 二抗加入,37℃孵育1小时,PBST缓冲液洗涤一次,避光,每孔加TMB显色液100μL,37℃ 放置5min,立即用50μL 2mol/L硫酸终止反应,用酶标仪读取OD450值。如表1所示,具有 高结合活性的9株抗SARS-CoV-2病毒N蛋白抗体分别是nCoV396、nCoV400、nCoV402、 nCoV416、nCoV424、nCoV425、nCoV433、nCoV454、nCoV457,其EC50低至0.0026μg/ml。
表1:9株抗SARS-CoV-2病毒N抗体的EC50
mAb EC50(μg/ml)
nCoV396 00032
nCoV400 11140
nCoV402 00063
nCoV416 00033
nCoV424 00118
nCoV425 00052
nCoV433 00053
nCoV454 00050
nCoV457 00026
实施例6:抗体与抗原的亲和力测定
抗体和抗原决定簇之间的结合力称为抗体亲和力,体现了抗体分子和抗原决定簇结合的能 力,通常以KD值进行衡量。在本实施例中,使用表面等离子体共振分析(BiacoreX100,GE) 检测上述抗体的抗原结合亲和力(KD值)。首先用人抗体捕获试剂盒(GE)制备捕获人抗体 IgG-Fc的芯片:1通道作为参照通道,2通道作为样品通道,即用氨基偶联的方法把抗人IgG(Fc) 抗体固定在CM5传感芯片表面的1,2通道上。然后将nCoV396、nCoV400、nCoV402、nCoV416、 nCoV424、nCoV425、nCoV433、nCoV454、nCoV457抗体作为配体捕获在CM5芯片上的2 通道上,使捕获水平达到500RU左右。随后SARS-CoV-2病毒N蛋白作为分析物同时流经1,2 通道,N蛋白用HBS-EP缓冲液按照2倍稀释5个浓度梯度,额外设置一个中间浓度作为重复。 最后所得数据用Biacore X100 Evaluation Software分析结果,结果如图3所示,这9株抗体与 SARS-CoV-2病毒N蛋白均具有较高的亲和力。
进一步地,为了确定本发明的抗体与其它冠状病毒是否具有广谱性,检测、nCoV396抗 体与SARS-CoV N蛋白和MERS-CoV N蛋白的亲和力,即nCoV396抗体作为配体,SARS-CoV N蛋白和MERS-CoV N蛋白分别作为分析物。结果表2所示。nCOV396与SARS-CoV-2、SARS-CoV、MERS-CoV亲和力大小分别为1.02E-09M、7.44E-09M和7.43E-09M。nCOV396 与N蛋白结合能力强,具有良好的广谱性,针对SARS-CoV-2、SARS-CoV、MERS-CoV的N 蛋白都能结合,在新型冠状病毒诊断和治疗中具备良好的潜力和价值。
表2.nCoV396与N蛋白的亲和力汇总表
Figure BDA0002629307430000181
实施例7:抗体的表位鉴定
将N蛋白、NFL蛋白、N-NTD蛋白(N蛋白N末端)、N-CTD(N蛋白C末端)蛋白用 包被缓冲液稀释至2μg/ml,每孔0.1ml加于96孔Elisa板中,4℃过夜包被,封闭液37℃封闭 2个小时。分别将nCoV396、nCoV400、nCoV402、nCoV416、nCoV424、nCoV425、nCoV433、 nCoV454、nCoV457抗体作为一抗37℃孵育1小时,用HRP标记的羊抗人IgG(1:10000)作 为二抗,37℃孵育1小时,加入TMB底物显色液100μl/孔,37℃避光放置5min后,2mol/L 硫酸终止反应,用酶标仪读取OD450值。结果显示,nCoV400抗体仅与N-CTD蛋白结合, nCoV402仅与NFL蛋白结合,nCoV396、nCoV416、nCoV424、nCoV425、nCoV433、nCoV454 和nCoV457抗体同时结合NFL蛋白和N-NTD蛋白。
结合上述实施例确定,nCoV396抗体是靶向全长的SARS-CoV-2病毒N蛋白及其N端结 构域的最佳候选单克隆抗体。
实施例8:nCoV396抗体与N-NTD蛋白结合复合物的晶体结构
为了进一步确定nCoV396抗体与N蛋白的分子相互作用机制,采用晶体学方法进行了 结构解析。将SARS-CoV-2N-NTD(N-NTD)蛋白和nCoV396Fab段按照摩尔比1:1.2在4℃孵育0.5小时,随后进一步通过分子排阻层析色谱,进一步分离N-NTD和nCoV396Fab复合物,将其浓缩至6mg/ml左右浓度,用mosquito蛋白结晶移液工作站配合8个商品化结晶试剂盒在 96孔坐滴点样板上进行初步筛选。根据初筛的晶体生长状况,汇总晶体生长条件,从缓冲盐 浓度,pH,沉淀剂浓度,蛋白浓度,蛋白和池液的比例,温度等方面进行多轮优化。优化后 到外观较好的晶体后,选择25%甘油作为防冻剂,用合适大小的尼龙环挑取单晶后迅速放入防 冻剂再迅速放入液氮速冻后保存,在上海同步辐射光源收集数据,波长为
Figure BDA0002629307430000192
温度为100 K。收集晶体衍射数据用衍射仪自带的HKL 3000软件包进行整合处理。根据电子密度图和同 源蛋白结构用PHENIX软件进行分子置换。随后交替使用Coot和Phenix软件对结构模型进 行反复优化和评估,直至经MolProbity server183校验,确认模型的各项参数(Rwork、Rfree、 Ramachandran plot、rotamer、键长、键角、顺反异构、原子间clash等)合理。最后得到分辨 率为
Figure BDA0002629307430000193
的SARS-CoV-2N蛋白NTD(N-NTD)与nCoV396Fab抗体复合物的晶体结构。
结果显示(图4),nCoV396抗体的可变区与SARS-CoV-2N-NTD(N-NTD)蛋白159-172位的氨基酸相互作用,其中Q163,L167和K169起主要作用。Q163通过氢键被nCoV396抗 体轻链CDR3的T95识别,同时与抗体轻链-CDR3残基W96和L-CDR1残基Y31形成的π建 相互作用;K169通过氢键与nCoV396抗体重链E99的羧基和T100,D102,S105主链羰基识 别;L167也通过疏水作用与H-CDR1的I33,V50,N57和A59和nCoV396抗体重链-CDR2 相互作用。SARS-CoV-2N-NTD的C端与nCoV396Fab结合后从单体结构位置展开,这可能 有助于正常全长N蛋白功能的变构调节。另外,nCoV396Fab的结合导致N-NTD RNA结合 袋向外移动
Figure BDA0002629307430000191
这可能会扩大N蛋白的RNA结合袋。
实施例9:nCoV396抗体特异性抑制SARS-CoV-2病毒N蛋白诱导的补体过度激活
补体激活的过程有经典途径、凝集素途径和替代途径三种,古典途径需要等到抗体专一地 辨认出病原体之后才开始作用。补体系统的蛋白质称为“补体成分”,以缩写符号C1至C9表 示。古典途径通过C1与古典途径激活因子(主要是含有IgM、IgG1、IgG2或IgG3的抗原- 抗体复合物)的结合而激活的;经典补体激活途径的反应顺序是:C1,C4,C2,C3,C5,C6, C7,C8,C9。最新的研究表明,补体系统在一部分新型冠状病毒肺炎危重患者中起着至关重 要的作用,具有非典型急性唿吸窘迫症候群、弥散性血管内凝血和多器官衰竭的特征。也有证 据显示,高致病性冠状病毒(SARS-CoV-2和SARS-CoV)n蛋白参与了MASP-2依赖的补体 激活。
为了确定nCoV396抗体在抑制补体过度激活中的作用,本发明通过自体免疫性疾病患者 血清中MASP-2蛋白酶的特异性荧光猝灭c 2底物来监测其活性。选用自身免疫性疾病患者 补体C3升高的血清样本,与SARS-CoV-2病毒N蛋白混合,合成C2荧光猝灭底物2Abz-SLGRKIQI-Lys(Dnp)-NH2,检测含SARS-CoV-2病毒N蛋白的血清样本切割C2底物的 效率,用BSA作为阴性对照,发现随着加入N蛋白浓度升高,C2切割的效率逐渐升高。
选取适宜浓度的N蛋白和不同患者的血清样本混合,之后加入nCoV396抗体,发现N蛋 白切割C2底物的效率下降,且效率与阴性对照与空白对照相似(图5),表明本发明的nCoV396 抗体可以良好地抑制SARS-CoV-2病毒N蛋白诱导的临床血清补体过度激活的功能。
序列表
<110> 中山大学附属第五医院
珠海泰诺麦博生物技术有限公司
<120> 特异性结合新型冠状病毒的抗体
<130> PF 200546CNI
<160> 92
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 8
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 1
Gly Phe Thr Phe Ser Ser Tyr Ile
1 5
<210> 2
<211> 8
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 2
Ile Ser Tyr Asp Gly Ser Asn Glu
1 5
<210> 3
<211> 14
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 3
Ala Arg Glu Thr Gly Asp Tyr Ser Ser Ser Trp Tyr Asp Ser
1 5 10
<210> 4
<211> 7
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 4
Ser Gly His Ser Asn Tyr Ala
1 5
<210> 5
<211> 7
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 5
Val Asn Ser Asp Gly Ser His
1 5
<210> 6
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 6
Gln Thr Trp Gly Thr Gly Ile Gln Val
1 5
<210> 7
<211> 121
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 7
Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Val Val Gln Pro Gly Arg
1 5 10 15
Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Ser Tyr
20 25 30
Ile Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val
35 40 45
Ala Val Ile Ser Tyr Asp Gly Ser Asn Glu Ala Tyr Ala Asp Ser Val
50 55 60
Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ser Lys Asn Thr Leu Tyr
65 70 75 80
Leu Gln Met Ser Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Gly Val Tyr Tyr Cys
85 90 95
Ala Arg Glu Thr Gly Asp Tyr Ser Ser Ser Trp Tyr Asp Ser Trp Gly
100 105 110
Arg Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser
115 120
<210> 8
<211> 111
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 8
Gln Leu Val Leu Thr Gln Ser Pro Ser Ala Ser Ala Ser Leu Gly Ala
1 5 10 15
Ser Val Lys Leu Thr Cys Thr Leu Ser Ser Gly His Ser Asn Tyr Ala
20 25 30
Ile Ala Trp His Gln Gln Gln Pro Glu Lys Gly Pro Arg Tyr Leu Met
35 40 45
Lys Val Asn Ser Asp Gly Ser His Thr Lys Gly Asp Gly Ile Pro Asp
50 55 60
Arg Phe Ser Gly Ser Ser Ser Gly Ala Glu Arg Tyr Leu Thr Ile Ser
65 70 75 80
Ser Leu Gln Ser Glu Asp Glu Ala Asp Tyr Tyr Cys Gln Thr Trp Gly
85 90 95
Thr Gly Ile Gln Val Phe Gly Gly Gly Thr Lys Leu Thr Val Leu
100 105 110
<210> 9
<211>
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 9
<210> 10
<211>
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 10
<210> 11
<211> 8
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 11
Gly Phe Thr Phe Ser Ser Tyr Ala
1 5
<210> 12
<211> 8
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 12
Ile Tyr Ser Gly Gly Ser Ser Thr
1 5
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<211> 23
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 13
Ala Lys Asp His Leu Glu Leu Ser Ala Ala Gly Ser Gln Ile Asn Tyr
1 5 10 15
Tyr Tyr Tyr Gly Met Asp Val
20
<210> 14
<211> 6
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 14
Ala Leu Pro Lys Gln Tyr
1 5
<210> 15
<211> 3
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 15
Lys Asp Ser
1
<210> 16
<211> 12
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 16
Gln Ser Ala Asp Ser Ser Gly Thr Ser His Trp Val
1 5 10
<210> 17
<211> 130
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 17
Glu Val Gln Leu Leu Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Gly
1 5 10 15
Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Ser Tyr
20 25 30
Ala Met Ser Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val
35 40 45
Ser Val Ile Tyr Ser Gly Gly Ser Ser Thr Tyr Tyr Ala Asp Ser Val
50 55 60
Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ser Lys Asn Thr Leu Tyr
65 70 75 80
Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys
85 90 95
Ala Lys Asp His Leu Glu Leu Ser Ala Ala Gly Ser Gln Ile Asn Tyr
100 105 110
Tyr Tyr Tyr Gly Met Asp Val Trp Gly Gln Gly Thr Thr Val Thr Val
115 120 125
Ser Ser
130
<210> 18
<211> 109
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 18
Ser Tyr Glu Leu Thr Gln Pro Pro Ser Val Ser Val Ser Pro Gly Gln
1 5 10 15
Thr Ala Arg Ile Thr Cys Ser Gly Asp Ala Leu Pro Lys Gln Tyr Ala
20 25 30
Tyr Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Ala Pro Val Leu Val Ile Tyr
35 40 45
Lys Asp Ser Glu Arg Pro Ser Gly Ile Pro Glu Arg Phe Ser Gly Ser
50 55 60
Ser Ser Gly Thr Thr Val Thr Leu Thr Ile Ser Gly Val Gln Ala Glu
65 70 75 80
Asp Glu Ala Asp Tyr Tyr Cys Gln Ser Ala Asp Ser Ser Gly Thr Ser
85 90 95
His Trp Val Phe Gly Gly Gly Thr Lys Leu Thr Val Leu
100 105
<210> 19
<211>
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 19
<210> 20
<211>
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 20
<210> 21
<211> 8
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 21
Gly Phe Thr Phe Ser Arg Phe Thr
1 5
<210> 22
<211> 8
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 22
Ile Ser Phe Asn Gly Ser Asp Lys
1 5
<210> 23
<211> 14
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 23
Ala Arg Glu Thr Glu Asp Tyr Thr Ser Ser Tyr Phe Asp Tyr
1 5 10
<210> 24
<211> 7
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 24
Ser Gly His Asn Asn Tyr Ala
1 5
<210> 25
<211> 7
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 25
Val Asn Ser Asp Gly Ser His
1 5
<210> 26
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 26
Gln Thr Trp Ala Ser Gly Ile Gln Val
1 5
<210> 27
<211> 121
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 27
Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Val Val Gln Pro Gly Gly
1 5 10 15
Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Arg Phe
20 25 30
Thr Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val
35 40 45
Ala Ile Ile Ser Phe Asn Gly Ser Asp Lys Leu Tyr Val Asp Ser Val
50 55 60
Lys Gly Arg Phe Thr Val Ser Arg Asp Ser Ser Lys Glu Met Leu Tyr
65 70 75 80
Leu Gln Met Ser Ser Leu Arg His Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys
85 90 95
Ala Arg Glu Thr Glu Asp Tyr Thr Ser Ser Tyr Phe Asp Tyr Trp Gly
100 105 110
Gln Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser
115 120
<210> 28
<211> 111
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 28
Gln Leu Val Leu Thr Gln Ser Pro Ser Ala Ser Ala Ser Leu Gly Ala
1 5 10 15
Ser Val Lys Leu Thr Cys Thr Leu Ser Ser Gly His Asn Asn Tyr Ala
20 25 30
Ile Ala Trp His Gln Gln Gln Pro Gln Thr Gly Pro Arg Phe Leu Met
35 40 45
Lys Val Asn Ser Asp Gly Ser His Val Lys Gly Asp Gly Ile Pro Asp
50 55 60
Arg Phe Thr Gly Ser Ser Ser Gly Thr Gly Arg Tyr Leu Thr Ile Ser
65 70 75 80
Ser Leu Gln Ser Glu Asp Glu Ala Asp Tyr Tyr Cys Gln Thr Trp Ala
85 90 95
Ser Gly Ile Gln Val Phe Gly Gly Gly Thr Lys Leu Thr Val Leu
100 105 110
<210> 29
<211>
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
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<210> 30
<211>
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 30
<210> 31
<211> 8
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 31
Gly Tyr Ile Phe Thr Ser Tyr His
1 5
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<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 32
Ile Asn Pro Arg Gly Asp Val Thr
1 5
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<211> 14
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
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Ala Arg Glu His Gly Asp Val Ser Ser Ser Val Phe Asp His
1 5 10
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<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
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Ser Gly His Ser Asn Tyr Ala
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<211> 7
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<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
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Val Asn Ser Asp Gly Ser His
1 5
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<213> 人工序列
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<223> 合成的序列
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<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 37
Gln Val Gln Leu Val Gln Ser Gly Ala Val Leu Lys Arg Pro Gly Ala
1 5 10 15
Ser Val Lys Leu Ser Cys Lys Ala Ser Gly Tyr Ile Phe Thr Ser Tyr
20 25 30
His Ile His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Gln Gly Leu Glu Trp Leu
35 40 45
Gly Thr Ile Asn Pro Arg Gly Asp Val Thr Ala Tyr Ala Gln Lys Phe
50 55 60
Gln Gly Arg Val Ser Leu Thr Arg Asp Thr Ser Thr Thr Thr Val Tyr
65 70 75 80
Met Glu Leu Ser Ser Leu Arg Ser Glu Asp Thr Ala Ile Tyr Tyr Cys
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Ala Arg Glu His Gly Asp Val Ser Ser Ser Val Phe Asp His Trp Gly
100 105 110
Gln Gly Thr Leu Val Ser Val Ser Ser
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<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
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Gln Leu Val Leu Thr Gln Ser Pro Ser Ala Ser Ala Ser Leu Gly Ala
1 5 10 15
Ser Ile Lys Leu Thr Cys Thr Leu Ser Ser Gly His Ser Asn Tyr Ala
20 25 30
Ile Ala Trp His Lys Gln Gln Pro Glu Lys Gly Leu Arg Tyr Leu Met
35 40 45
Lys Val Asn Ser Asp Gly Ser His Asn Lys Gly Asp Gly Ile Pro Asp
50 55 60
Arg Phe Ser Gly Ser Ser Ser Gly Pro Glu Arg Tyr Leu Ile Ile Ser
65 70 75 80
Ser Leu Gln Ser Asp Asp Glu Ala Asp Tyr His Cys Gln Thr Trp Ala
85 90 95
Ser Gly Ile Gln Val Phe Gly Gly Gly Thr Lys Leu Thr Val Leu
100 105 110
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<213> 人工序列
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<223> 合成的序列
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<213> 人工序列
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<223> 合成的序列
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Gly Tyr Thr Phe Ser Ser Tyr Tyr
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<213> 人工序列
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<223> 合成的序列
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<223> 合成的序列
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<211> 7
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<223> 合成的序列
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<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 47
Gln Val Gln Leu Val Gln Ser Gly Ala Glu Val Lys Lys Pro Gly Ala
1 5 10 15
Ser Val Lys Leu Ser Cys Lys Ala Ser Gly Tyr Thr Phe Ser Ser Tyr
20 25 30
Tyr Ile His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Gln Gly Leu Glu Trp Leu
35 40 45
Gly Ile Ile Asn Pro Gly Gly Asp Ile Thr Ala Tyr Ala Gln Lys Phe
50 55 60
Gln Gly Arg Val Ser Leu Thr Arg Asp Thr Ser Thr Ser Thr Val Tyr
65 70 75 80
Met Gln Leu Ser Ser Leu Arg Tyr Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys
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Gln Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser
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<220>
<223> 合成的序列
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Gln Leu Val Leu Thr Gln Ser Pro Ser Ala Ser Ala Ser Leu Gly Ala
1 5 10 15
Ser Ile Lys Leu Thr Cys Thr Leu Ser Ser Gly His Arg Ser Tyr Ala
20 25 30
Ile Ala Trp His Gln Gln Gln Pro Gly Lys Gly Pro Arg Tyr Leu Met
35 40 45
Lys Leu Asn Ser Asp Gly Ser His Ile Lys Gly Asp Gly Val Pro Asp
50 55 60
Arg Phe Ser Gly Ser Ser Ser Gly Ala Glu Arg Tyr Leu Ser Ile Ser
65 70 75 80
Ser Leu Gln Ser Glu Asp Glu Ala Asp Tyr His Cys Gln Thr Trp Gly
85 90 95
Thr Gly Ile Gln Val Phe Gly Gly Gly Thr Arg Leu Thr Val Leu
100 105 110
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<213> 人工序列
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<223> 合成的序列
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<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
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<212> PRT
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<223> 合成的序列
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<223> 合成的序列
<400> 57
Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Val Val Gln Pro Gly Arg
1 5 10 15
Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Asn Tyr
20 25 30
Ala Met His Trp Val Arg Gln Pro Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val
35 40 45
Ala Ile Ile Ser Tyr Glu Gly Arg Thr Glu Tyr Ala Asp Ser Met Lys
50 55 60
Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ser Lys Ser Ala Val Tyr Leu
65 70 75 80
Gln Met Asn Ser Leu Arg Pro Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys Ala
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Arg Glu Val Phe Asp Ile Ser Gly Ser Trp Phe Asp Tyr Trp Gly Gln
100 105 110
Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser
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<223> 合成的序列
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Gln Leu Val Leu Thr Gln Ser Pro Ser Ala Ser Ala Ser Leu Gly Ala
1 5 10 15
Ser Val Lys Leu Thr Cys Thr Leu Ser Ser Arg His Ser Asn Tyr Ala
20 25 30
Ile Ala Trp His Gln Gln Gln Pro Glu Lys Gly Pro Arg Tyr Leu Met
35 40 45
Lys Leu Asn Ser Asp Gly Ser His Thr Lys Gly Asp Gly Ile Pro Asp
50 55 60
Arg Phe Ser Gly Ser Ser Ser Gly Ala Glu Arg Tyr Leu Thr Ile Ser
65 70 75 80
Ser Leu His Ser Glu Asp Glu Ala Asp Tyr Tyr Cys Gln Thr Trp Gly
85 90 95
Thr Gly Ile Gln Val Phe Gly Gly Gly Thr Lys Val Thr Val Val
100 105 110
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<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
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<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
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<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
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Gly Phe Thr Phe Ser Asn Tyr Ala
1 5
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<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
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<212> PRT
<213> 人工序列
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<223> 合成的序列
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1 5 10
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<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 64
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1 5
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<211> 7
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 65
Leu Asn Ser Asp Gly Ser His
1 5
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<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 66
Gln Thr Trp Gly Thr Gly Ile Gln Val
1 5
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<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 67
Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Val Val Gln Pro Gly Arg
1 5 10 15
Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Asn Tyr
20 25 30
Ala Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val
35 40 45
Thr Ile Ile Ser Tyr Asp Gly Thr Asn Ile Tyr Glu Asp Ser Val Lys
50 55 60
Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ser Lys Asn Thr Leu Tyr Leu
65 70 75 80
Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys Ala
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Arg Glu Val Phe Asp Ser Ser Gly Ser Trp Phe Asp Tyr Trp Gly Gln
100 105 110
Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser
115 120
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<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 68
Gln Leu Val Leu Thr Gln Ser Pro Ser Ala Ser Ala Ser Leu Gly Ala
1 5 10 15
Ser Val Arg Leu Thr Cys Ser Leu Ser Ser Gly His Arg Asn Tyr Ala
20 25 30
Ile Ala Trp His Gln Gln Gln Pro Glu Lys Gly Pro Arg Tyr Leu Met
35 40 45
Lys Leu Asn Ser Asp Gly Ser His Thr Lys Gly Asp Gly Val Pro Asp
50 55 60
Arg Phe Ser Gly Ser Ser Ser Gly Ala Glu Arg Tyr Leu Thr Ile Ser
65 70 75 80
Ser Leu Gln Ser Glu Asp Glu Ala Asp Tyr Tyr Cys Gln Thr Trp Gly
85 90 95
Thr Gly Ile Gln Val Phe Gly Gly Gly Thr Lys Val Thr Val Leu
100 105 110
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<212> PRT
<213> 人工序列
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<223> 合成的序列
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<212> PRT
<213> 人工序列
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<223> 合成的序列
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<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 71
Gly Phe Thr Phe Ser Asn Tyr Ala
1 5
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<211> 7
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 72
Ile Ser Tyr Asp Gly Ser His
1 5
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<211> 14
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 73
Ala Arg Glu Thr Pro Glu Val Ser Gly Ser Trp Ile Asp Tyr
1 5 10
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<211> 7
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<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 74
Ser Gly His Asn Ser Tyr Ala
1 5
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<211> 7
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 75
Leu Asn Ser Asp Gly Ser His
1 5
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<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 76
Gln Thr Trp Gly Thr Gly Val Gln Val
1 5
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<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 77
Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Val Val Gln Pro Gly Gly
1 5 10 15
Ser Leu Arg Leu Ser Cys Val Thr Ser Gly Phe Thr Phe Ser Asn Tyr
20 25 30
Ala Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val
35 40 45
Ala Ile Ile Ser Tyr Asp Gly Ser His Leu Tyr Gly Asp Ser Val Lys
50 55 60
Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ser Lys Asn Thr Leu Tyr Leu
65 70 75 80
Glu Met Ser Ser Leu Arg Asn Glu Asp Thr Ala Thr Tyr Tyr Cys Ala
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Arg Glu Thr Pro Glu Val Ser Gly Ser Trp Ile Asp Tyr Trp Gly Gln
100 105 110
Gly Ala Leu Val Ile Val Ser Ser
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<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 78
Gln Leu Val Leu Thr Gln Ser Pro Ser Ala Ser Ala Ser Leu Gly Ala
1 5 10 15
Ser Val Asn Leu Thr Cys Thr Leu Thr Ser Gly His Asn Ser Tyr Ala
20 25 30
Ile Ala Trp His Gln Gln Gln Pro Asn Lys Gly Pro Arg Tyr Leu Met
35 40 45
Lys Leu Asn Ser Asp Gly Ser His Asp Lys Gly Asp Gly Ile Pro Asp
50 55 60
Arg Phe Ser Gly Ser Ser Ser Gly Thr Glu Arg Tyr Leu Thr Ile Ser
65 70 75 80
Ser Leu Gln Ser Glu Asp Glu Ala Asp Tyr Tyr Cys Gln Thr Trp Gly
85 90 95
Thr Gly Val Gln Val Phe Gly Gly Gly Thr Lys Leu Thr Val Leu
100 105 110
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<211>
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 79
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<211>
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 80
<210> 81
<211> 8
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 81
Gly Phe Thr Phe Ser Arg Tyr Ile
1 5
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<211> 8
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 82
Ile Ser Tyr Asp Gly Thr Ala Ala
1 5
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<211> 14
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 83
Ala Arg Glu Thr Gly Glu Met Ser Thr Ser Tyr Phe Glu Tyr
1 5 10
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<211> 7
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 84
Ser Arg His Asn Asn Tyr Ala
1 5
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<211> 7
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 85
Val Asn Ser Asp Gly Ser His
1 5
<210> 86
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 86
Gln Thr Trp Gly Thr Gly Asn Gln Val
1 5
<210> 87
<211> 121
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 87
Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Val Val Gln Pro Gly Arg
1 5 10 15
Ser Leu Arg Leu Ser Cys Val Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Arg Tyr
20 25 30
Ile Ile His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val
35 40 45
Ala Val Ile Ser Tyr Asp Gly Thr Ala Ala Leu Tyr Ala Asp Thr Val
50 55 60
Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ser Lys Asn Thr Leu Tyr
65 70 75 80
Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Asp Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys
85 90 95
Ala Arg Glu Thr Gly Glu Met Ser Thr Ser Tyr Phe Glu Tyr Trp Gly
100 105 110
Gln Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser
115 120
<210> 88
<211> 111
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 88
Gln Leu Val Leu Thr Gln Ser Pro Ser Ala Ser Ala Ser Leu Gly Ala
1 5 10 15
Ser Val Lys Leu Thr Cys Thr Leu Ser Ser Arg His Asn Asn Tyr Ala
20 25 30
Ile Ala Trp His Gln Gln Gln Pro Glu Lys Gly Pro Arg Phe Leu Met
35 40 45
Lys Val Asn Ser Asp Gly Ser His Thr Lys Gly Asp Gly Ile Pro Asp
50 55 60
Arg Phe Ser Gly Ser Ser Ser Gly Ala Glu Arg Tyr Leu Thr Ile Ser
65 70 75 80
Ser Leu Gln Ser Asp Asp Glu Ala Asp Tyr Tyr Cys Gln Thr Trp Gly
85 90 95
Thr Gly Asn Gln Val Phe Gly Gly Gly Thr Lys Val Thr Val Leu
100 105 110
<210> 89
<211>
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 89
<210> 90
<211>
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 90
<210> 91
<211> 330
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 91
Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro Leu Ala Pro Ser Ser Lys
1 5 10 15
Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr
20 25 30
Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser
35 40 45
Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser
50 55 60
Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser Ser Ser Leu Gly Thr Gln Thr
65 70 75 80
Tyr Ile Cys Asn Val Asn His Lys Pro Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys
85 90 95
Lys Val Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys
100 105 110
Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro
115 120 125
Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys
130 135 140
Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp
145 150 155 160
Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu
165 170 175
Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu
180 185 190
His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn
195 200 205
Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly
210 215 220
Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Asp Glu
225 230 235 240
Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr
245 250 255
Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn
260 265 270
Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe
275 280 285
Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn
290 295 300
Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr
305 310 315 320
Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys
325 330
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<211> 106
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的序列
<400> 92
Gly Gln Pro Lys Ala Ala Pro Ser Val Thr Leu Phe Pro Pro Ser Ser
1 5 10 15
Glu Glu Leu Gln Ala Asn Lys Ala Thr Leu Val Cys Leu Ile Ser Asp
20 25 30
Phe Tyr Pro Gly Ala Val Thr Val Ala Trp Lys Ala Asp Ser Ser Pro
35 40 45
Val Lys Ala Gly Val Glu Thr Thr Thr Pro Ser Lys Gln Ser Asn Asn
50 55 60
Lys Tyr Ala Ala Ser Ser Tyr Leu Ser Leu Thr Pro Glu Gln Trp Lys
65 70 75 80
Ser His Arg Ser Tyr Ser Cys Gln Val Thr His Glu Gly Ser Thr Val
85 90 95
Glu Lys Thr Val Ala Pro Thr Glu Cys Ser
100 105

Claims (26)

1.一种特异性地结合SARS-CoV-2病毒N蛋白的人抗体或其抗原结合片段,其包含:
1)如SEQ ID NO:7所示的重链可变区的3个互补决定区CDR,以及如SEQ ID NO:8所示的轻链可变区的3个互补决定区CDR;
2)如SEQ ID NO:17所示的重链可变区的3个互补决定区CDR,以及如SEQ ID NO:18所示的轻链可变区的3个互补决定区CDR;
3)如SEQ ID NO:27所示的重链可变区的3个互补决定区CDR,以及如SEQ ID NO:28所示的轻链可变区的3个互补决定区CDR;
4)如SEQ ID NO:37所示的重链可变区的3个互补决定区CDR,以及如SEQ ID NO:38所示的轻链可变区的3个互补决定区CDR;
5)如SEQ ID NO:47所示的重链可变区的3个互补决定区CDR,以及如SEQ ID NO:48所示的轻链可变区的3个互补决定区CDR;
6)如SEQ ID NO:57所示的重链可变区的3个互补决定区CDR,以及如SEQ ID NO:58所示的轻链可变区的3个互补决定区CDR;
7)如SEQ ID NO:67所示的重链可变区的3个互补决定区CDR,以及如SEQ ID NO:68所示的轻链可变区的3个互补决定区CDR;
8)如SEQ ID NO:77所示的重链可变区的3个互补决定区CDR,以及如SEQ ID NO:78所示的轻链可变区的3个互补决定区CDR;或
9)如SEQ ID NO:87所示的重链可变区的3个互补决定区CDR,以及如SEQ ID NO:88所示的轻链可变区的3个互补决定区CDR。
2.一种特异性结合SARS-CoV-2病毒N蛋白的人抗体或其抗原结合片段,其中该抗体包含下面的互补性决定区(CDR):
1)包含SEQ ID NO:1的氨基酸序列的VH CDR1;
包含SEQ ID NO:2的氨基酸序列的VH CDR2;
包含SEQ ID NO:3的氨基酸序列的VH CDR3;
包含SEQ ID NO:4的氨基酸序列的VL CDR1;
包含SEQ ID NO:5的氨基酸序列的VL CDR2;和
包含SEQ ID NO:6的氨基酸序列的VL CDR3;或
2)包含SEQ ID NO:11的氨基酸序列的VH CDR1;
包含SEQ ID NO:12的氨基酸序列的VH CDR2;
包含SEQ ID NO:13的氨基酸序列的VH CDR3;
包含SEQ ID NO:14的氨基酸序列的VL CDR1;
包含SEQ ID NO:15的氨基酸序列的VL CDR2;和
包含SEQ ID NO:16的氨基酸序列的VL CDR3;或
3)包含SEQ ID NO:21的氨基酸序列的VH CDR1;
包含SEQ ID NO:22的氨基酸序列的VH CDR2;
包含SEQ ID NO:23的氨基酸序列的VH CDR3;
包含SEQ ID NO:24的氨基酸序列的VL CDR1;
包含SEQ ID NO:25的氨基酸序列的VL CDR2;和
包含SEQ ID NO:26的氨基酸序列的VL CDR3;或
4)包含SEQ ID NO:31的氨基酸序列的VH CDR1;
包含SEQ ID NO:32的氨基酸序列的VH CDR2;
包含SEQ ID NO:33的氨基酸序列的VH CDR3;
包含SEQ ID NO:34的氨基酸序列的VL CDR1;
包含SEQ ID NO:35的氨基酸序列的VL CDR2;和
包含SEQ ID NO:36的氨基酸序列的VL CDR3;或
5)包含SEQ ID NO:41的氨基酸序列的VH CDR1;
包含SEQ ID NO:42的氨基酸序列的VH CDR2;
包含SEQ ID NO:43的氨基酸序列的VH CDR3;
包含SEQ ID NO:44的氨基酸序列的VL CDR1;
包含SEQ ID NO:45的氨基酸序列的VL CDR2;和
包含SEQ ID NO:46的氨基酸序列的VL CDR3;或
6)包含SEQ ID NO:51的氨基酸序列的VH CDR1;
包含SEQ ID NO:52的氨基酸序列的VH CDR2;
包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列的VH CDR3;
包含SEQ ID NO:54的氨基酸序列的VL CDR1;
包含SEQ ID NO:55的氨基酸序列的VL CDR2;和
包含SEQ ID NO:56的氨基酸序列的VL CDR3;或
7)包含SEQ ID NO:61的氨基酸序列的VH CDR1;
包含SEQ ID NO:62的氨基酸序列的VH CDR2;
包含SEQ ID NO:63的氨基酸序列的VH CDR3;
包含SEQ ID NO:64的氨基酸序列的VL CDR1;
包含SEQ ID NO:65的氨基酸序列的VL CDR2;和
包含SEQ ID NO:66的氨基酸序列的VL CDR3;或
8)包含SEQ ID NO:71的氨基酸序列的VH CDR1;
包含SEQ ID NO:72的氨基酸序列的VH CDR2;
包含SEQ ID NO:73的氨基酸序列的VH CDR3;
包含SEQ ID NO:74的氨基酸序列的VL CDR1;
包含SEQ ID NO:75的氨基酸序列的VL CDR2;和
包含SEQ ID NO:76的氨基酸序列的VL CDR3;或
9)包含SEQ ID NO:81的氨基酸序列的VH CDR1;
包含SEQ ID NO:82的氨基酸序列的VH CDR2;
包含SEQ ID NO:83的氨基酸序列的VH CDR3;
包含SEQ ID NO:84的氨基酸序列的VL CDR1;
包含SEQ ID NO:85的氨基酸序列的VL CDR2;和
包含SEQ ID NO:86的氨基酸序列的VL CDR3。
3.权利要求1或2所述的人抗体或其抗原结合片段,其包含重链可变区VH和/或轻链可变区VL,其中,
(a)重链可变区VH
(i)包含与SEQ ID NO:7、17、27、37、47、57、67、77、87中任一项所示的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%同一性的氨基酸序列;或者
(ii)包含SEQ ID NO:7、17、27、37、47、57、67、77、87中任一项所示的氨基酸序列或由所述氨基酸序列组成;或者
(iii)包含与SEQ ID NO:7、17、27、37、47、57、67、77、87中任一项所示的氨基酸序列相比具有1个或多个(优选不超过10个,更优选不超过5、4、3、2、1个)的氨基酸改变(优选氨基酸置换、插入或缺失,更优选氨基酸保守置换)的氨基酸序列或由所述氨基酸序列组成,优选地,所述氨基酸改变不发生在CDR区中;
(i)包含与SEQ ID NO:8、18、28、38、48、58、68、78、88中任一项所示的氨基酸序列具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%同一性的氨基酸序列或由所述氨基酸序列组成;
(ii)包含与SEQ ID NO:8、18、28、38、48、58、68、78、88中任一项所示的氨基酸序列或由所述氨基酸序列组成;或者
(iii)包含与SEQ ID NO:8、18、28、38、48、58、68、78、88中任一项所示的氨基酸序列相比具有1个或多个(优选不超过10个,更优选不超过5、4、3、2、1个)的氨基酸改变(优选氨基酸置换、插入或缺失,更优选氨基酸保守置换)的氨基酸序列或由所述氨基酸序列组成。
4.前述权利要求任一项的人抗体或其抗原结合片段,其中该抗体是单克隆的。
5.前述权利要求任一项的人抗体或其抗原结合片段,其中至少一部分框架序列是人共有框架序列。
6.前述权利要求任一项的人抗体或其抗原结合片段,其中该抗体是IgG类抗体或IgGA类抗体。
7.前述权利要求任一项的人抗体或其抗原结合片段,其中所述抗原结合片段选自Fab、Fab’-SH、Fv、scFv或(Fab’)2片段。
8.前述权利要求任一项的人抗体或其抗原结合片段,其包含恒定区序列,其中所述恒定区序列的至少一部分是人共有恒定区序列。
9.一种特异性地结合SARS-CoV-2病毒N蛋白的人抗体或其抗原结合片段,其结合SARS-CoV-2病毒N蛋白上包含第L159,Q160,L161,P162,Q163,G164,T165,T166,L167,P168,K169,G170,F171和Y172位的氨基酸残基的表位。
10.权利要求9所述的人抗体或其抗原结合片段,其结合SARS-CoV-2病毒N蛋白上包含第Q163,L167和K169位的氨基酸残基的表位。
11.一种分离的核酸,其编码前述权利要求任一项的人抗体或其抗原结合片段。
12.一种载体,其包含权利要求11的核酸。
13.一种宿主细胞,其包含权利要求12的载体。
14.包含权利要求13的载体的宿主细胞,所述宿主细胞是真核细胞或原核细胞,例如大肠杆菌细胞、酵母细胞,哺乳动物细胞,或植物细胞,优选地,所述宿主细胞是CHO细胞或293细胞,例如HEK293细胞。
15.一种生成权利要求1-10中任一项的人抗体或其抗原结合片段的方法,包括在适于表达编码权利要求1至10中任一项的人抗体或其抗原结合片段的核酸的条件下培养权利要求13的宿主细胞,任选地分离所产生的人抗体或其抗原结合片段。
16.由权利要求15所述的方法制备的抗SARS-COV-2单克隆抗体或其抗原结合片段。
17.一种免疫缀合物,其包含权利要求1至10或16中任一项的抗体或其抗原结合片段和细胞毒剂。
18.一种组合物,其包含权利要求1至10或16中任一项的抗体或其抗原结合片段。
19.权利要求18的组合物,其进一步包含药学可接受载剂,赋形剂,或稀释剂。
20.权利要求1至10或16中任一项的抗体或其抗原结合片段或权利要求17的免疫缀合物在制备用于检测、治疗、预防和/或减轻新型冠状病毒感染或新型冠状病毒相关疾病的药物或试剂盒中的用途。
21.一种在人类个体中预防或治疗新型冠状病毒感染或新型冠状病毒相关疾病的方法,包括向需要所述治疗的个体给予有效量的根据权利要求1至10或16中任一项权利要求所述的抗体或其抗原结合片段,或权利要求17的免疫缀合物、或权利要求18或19的药物组合物。
22.SARS-CoV-2病毒N蛋白与抗体结合的表位,其包含SARS-CoV-2病毒N蛋白第159-172位氨基酸残基,例如第L159,L161,P162,Q163,T165,L167,P168,K169,G170,F171和Y172位氨基酸残基,优选地,所示表位包含第Q163,L167和K169位氨基酸残基。
23.一种评估补体激活水平的方法,包括如下步骤:
1)获得自身免疫性疾病患者的血清样品;
2)将所述血清样品与SARS-CoV-2病毒N蛋白和C2底物混合;
3)检测样品中C2底物的切割效率;
4)将步骤3)中获得的切割效率与参考对照进行比较,从而确定样品中的补体激活水平。
24.权利要求23的方法,其中所述C2底物是C2荧光猝灭底物2Abz-SLGRKIQI-Lys(Dnp)-NH2。
25.权利要求1至10或16中任一项的抗体或其抗原结合片段或权利要求17的免疫缀合物在制备用于治疗和/或减轻患者补体超激活的药物中的用途。
26.一种在人类个体中治疗和/或减轻患者补体超激活的方法,包括向需要所述治疗的个体给予有效量的根据权利要求1至10或16中任一项权利要求所述的抗体或其抗原结合片段,或权利要求17的免疫缀合物、或权利要求18或19的药物组合物。
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