HIV-1广谱中和抗体及其用途制造技术

本发明专利技术涉及HIV-1广谱中和抗体，所述抗体特异性结合HIV-1gp120。本发明专利技术还涉及所述抗体的制备方法和用途。

【技术实现步骤摘要】
HIV-1广谱中和抗体及其用途
本专利技术涉及HIV-1广谱中和抗体，所述抗体特异性结合HIV-1gp120。本专利技术还涉及所述抗体的制备方法和用途。
技术介绍
HIV-1中和抗体能够有效阻止HIV-1进入人的CD4+T细胞。因此，作为对HIV-1感染者的一种治疗手段，艾滋病研究领域一直在致力于开发强效的HIV-1广谱中和抗体。最早通过噬菌体展示文库技术得到了单克隆抗体b12，但是仅能中约40％的已知HIV-1病毒[1]。从2010年开始，得益于单个B细胞分选和深度测序等技术的发展进步，已经从HIV-1感染者中分离出一些针对HIV-1病毒刺突上不同表位的具有广谱中和活性的单克隆抗体，如针对gp120的CD4结合位点的VRC01[2]，针对gp120的V1V2含聚糖区域的PG9和PG16[3]，针对gp120的以N332聚糖为中心的V3区域的PGT121[4]，针对近膜区(MPER，membraneproximalexternalregion)的10E8抗体[5]和针对gp120-gp41交界处的35O22[6]等。鉴于HIV-1存在多种进化枝且在世界范围内不同地区存在不同的主要流行株，组合应用两种或更多种广谱中和抗体显然是一种更具潜力的治疗策略。因此，艾滋病研究领域仍需要开发出新的强效广谱反应性HIV-1中和抗体。
技术实现思路
本专利技术提供特异性结合HIV-1gp120的人单克隆抗体及其功能性片段，所述抗体能够阻断HIV-1进入靶细胞。本专利技术还提供编码上述抗体或抗体片段的核酸分子以及包含至少一种上述核酸分子的表达载体。本专利技术还提供经至少一种上述核酸分子或表达载体转化的宿主细胞。本专利技术还提供使用至少一种上述核酸分子或表达载体或宿主细胞来生产抗体的方法。本专利技术还提供包含至少一种上述抗体或抗体片段的药物组合物。在一些实施方式中，本专利技术的抗体的重链可变区包含(i)分别相应于SEQIDNO:2的氨基酸31-35、50-66和99-109的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3，或(ii)分别相应于SEQIDNO:4的氨基酸31-35、50-66和99-109的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3，或(iii)分别相应于SEQIDNO:6的氨基酸31-35、50-66和99-109的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3，且本专利技术的抗体的轻链可变区包含分别相应于SEQIDNO:10的氨基酸24-32、48-54和87-91的VLCDR1、VLCDR2和VLCDR3。本专利技术的抗体是特异性结合HIV-1gp120的广谱中和抗体。本专利技术还提供检测人类对象的HIV-1感染的方法，包括使来自所述对象的生物学样品与本专利技术的抗体或抗体片段相接触，并确定所述样品中是否存在由所述抗体或所述抗体片段形成的免疫复合物，其中存在所述免疫复合物表明所述对象有HIV-1感染。在一些实施方式中，在进行所述接触之前将所述样品固定化于固相基材。在另一些实施方式中，在进行所述接触之前将所述抗体或抗体片段固定化于固相基材。在一些实施方式中，所述抗体或抗体片段标记了荧光标记、酶标记或放射性标记。在一些实施方式中，使用特异性结合所述抗体或抗体片段的第二抗体检测免疫复合物。在另一些实施方式中，使用特异性结合HIV-1的抗原的第二抗体检测免疫复合物。本专利技术还提供用于检测人类对象的HIV-1感染的试剂盒，其包含本专利技术的抗体或抗体片段。本专利技术进一步提供预防或治疗人类对象的HIV-1感染的方法，包括给所述对象施用有效量的至少一种本专利技术的抗体或抗体片段或本专利技术的药物组合物。在一些实施方式中，所述对象患有获得性免疫缺陷综合征(AIDS)。在一些实施方式中，还包括给所述对象施用至少一种抗HIV-1的抗病毒药物。本专利技术也涉及本专利技术的抗体或抗体片段在制备用于检测人类对象的HIV-1感染的试剂盒或用于预防或治疗人类对象的HIV-1感染的药物组合物中的用途。附图说明图1所示为DRVIA7与VRC01抗体重链和轻链序列与相应家系基因的比对分析结果。图2是抗体DRVIA7与gp120结合示意图。图3所示为抗体DRVIA7与VRC01-like抗体的晶体结构比较。图4所示为单克隆抗体的结合能力，(A)为抗体DRVIA7H+VRC01L结合gp140的能力，(B)为抗体DRVIA7H+VRC01L结合gp120的能力，(C)为抗体gDRVI01-H1+VRC01L结合gp140的能力，(D)为抗体gDRVI01-H2+VRC01L结合gp140的能力。图5显示了对感染者体内抗体重链基因库的相似性/差异度二维分析结果。序列说明SEQIDNO:1是抗体DRVIA7重链可变区的编码序列。SEQIDNO:2是抗体DRVIA7重链可变区的氨基酸序列。SEQIDNO:3是重链可变区gDRVI01-H1的编码序列。SEQIDNO:4是重链可变区gDRVI01-H1的氨基酸序列。SEQIDNO:5是重链可变区gDRVI01-H2的编码序列。SEQIDNO:6是重链可变区gDRVI01-H2的氨基酸序列。SEQIDNO:7是抗体DRVIA7轻链可变区的编码序列。SEQIDNO:8是抗体DRVIA7轻链可变区的氨基酸序列。SEQIDNO:9是抗体VRC01轻链可变区的编码序列。SEQIDNO:10是抗体VRC01轻链可变区的氨基酸序列。保藏信息携带包含抗体DRVIA7的重链基因的表达载体的大肠杆菌(E.coli)于2015年12月14日保藏于CGMCC，保藏号为CGMCCNo.11879。携带包含抗体DRVIA7的轻链基因的表达载体的大肠杆菌(E.coli)于2015年12月14日保藏于CGMCC，保藏号为CGMCCNo.11880。携带包含编码重链可变区gDRVI01-H1的抗体重链基因的表达载体的大肠杆菌(E.coli)于2015年12月14日保藏于CGMCC，保藏号为CGMCCNo.11883。携带包含编码重链可变区gDRVI01-H2的抗体重链基因的表达载体的大肠杆菌(E.coli)于2015年12月14日保藏于CGMCC，保藏号为CGMCCNo.11884。专利技术详述本专利技术人从一名HIV-1中国流行株感染者体内分离得到了一株单克隆抗体，并发现其对多种HIV-1具有广谱中和活性，该抗体命名为DRVIA7。通过序列分析和结构分析发现，DRVIA7抗体与VRC01-like抗体的结构非常相似，故推定其属于VRC01-like抗体。进一步地，专利技术人利用深度测序技术建立了该感染者体内抗体重链基因库，发现感染者体内存在大量的DRVIA7-like的重链基因，并通过抗体库筛选技术，从中挑选出与DRVIA7重链相似的重链基因，与VRC01LC配对表达出新的单克隆抗体，产生了能够阻断多种HIV-1进入靶细胞的广谱中和抗体。在一方面，本专利技术提供分离的人单克隆抗体，其包含重链可变区和轻链可变区，其中所述重链可变区包含：(i)分别相应于SEQIDNO:2所示氨基酸序列中所含的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3，(ii)分别相应于SEQIDNO:4所示氨基酸序列中所含的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3，或(iii)本文档来自技高网...

【技术保护点】
分离的人单克隆抗体，其包含重链可变区和轻链可变区，其中所述重链可变区包含：(i)分别相应于SEQ ID NO:2所示氨基酸序列中所含的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3，(ii)分别相应于SEQ ID NO:4所示氨基酸序列中所含的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3，或(iii)分别相应于SEQ ID NO:6所示氨基酸序列中所含的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3，以及其中所述轻链可变区包含分别相应于SEQ ID NO:10所示氨基酸序列中所含的VLCDR1、VLCDR2和VLCDR3的VLCDR1、VLCDR2和VLCDR3，并且其中所述抗体是特异性结合HIV‑1gp120的中和抗体。

【技术特征摘要】
1.分离的人单克隆抗体，其包含重链可变区和轻链可变区，其中所述重链可变区包含：(i)分别相应于SEQIDNO:2所示氨基酸序列中所含的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3，(ii)分别相应于SEQIDNO:4所示氨基酸序列中所含的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3，或(iii)分别相应于SEQIDNO:6所示氨基酸序列中所含的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3，以及其中所述轻链可变区包含分别相应于SEQIDNO:10所示氨基酸序列中所含的VLCDR1、VLCDR2和VLCDR3的VLCDR1、VLCDR2和VLCDR3，并且其中所述抗体是特异性结合HIV-1gp120的中和抗体。2.权利要求1的抗体，其中所述重链可变区包含：(i)分别相应于SEQIDNO:2的氨基酸31-35、50-66和99-109的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3，(ii)分别相应于SEQIDNO:4的氨基酸31-35、50-66和99-109的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3，或(iii)分别相应于SEQIDNO:6的氨基酸31-35、50-66和99-109的VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3。3.权利要求1或2的抗体，其中所述重链可变区包含：(i)SEQIDNO:2所示氨基酸序列或与SEQIDNO:2具有至少85％相同性的氨基酸序列，(ii)SEQIDNO:4所示氨基酸序列或与SEQIDNO:4具有至少85％相同性的氨基酸序列，或(iii)SEQIDNO:6所示氨基酸序列或与SEQIDNO:6具有至少85％相同性的氨基酸序列。4.权利要求1-3中任一项的抗体，其中所述轻链可变区包含分别相应于SEQIDNO:10的氨基酸24-32、48-54和87-91的VLCDR1、VLCDR2和VLCDR3。5.权利要求1-4中任一项的抗体，其中所述轻链可变区包含SEQIDNO:10所示氨基酸序列或与SEQIDNO:10具有至少85％相同性的氨基酸序列。6.权利要求1-5中任一项的抗体，其中所述抗体是IgG、IgM或IgA。7.分离的抗体片段，其是权利要求1-6中任一项的抗体的功能性片段。8.权利要求7的抗体片段，其选自Fab片段、Fab’片段、F(ab)’2片段、单链Fv蛋白(scFv)和二硫键稳定的Fv蛋白(dsFv)。9.分离的核酸分子，其编码权利要求1-8中任一项的抗体或抗体片段。10.表达载体，包含可操作地连接至启动子的权利要求9的核酸分子。11.分离的宿主细胞，由权利要求9的核酸分子或权利要求10的表达载体转化。12.生产抗体的方法，包括：(i)用权利要求9的核酸分子或权利要求10的表达载体转化宿主细胞，(ii)在适合所述核酸分...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵一鸣，朱江，李宇星，I·A·威尔逊，L·孔，鞠斌，何林玲，任莉，陈亚静，刘建东，
申请(专利权)人：中国疾病预防控制中心性病艾滋病预防控制中心，美国斯克利普斯研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11