本发明专利技术涉及一种单克隆抗体及用途,尤其是针对志贺毒素Ⅱ型(Shiga toxin Ⅱ,StxⅡ)的单克隆抗体及用途,属于生物制药技术领域。本发明专利技术从能够分泌抗StxⅡ单克隆抗体的杂交瘤细胞株S2C4中,通过PCR法克隆获得该抗体重链和轻链可变区基因,并通过基因工程的方法将两个基因重组后表达出能特异性识别StxⅡ蛋白的ScFv抗体活性片段,可制备用于抗EHEC感染及并发症的药物。其优点是:单克隆抗体S2C4不仅对StxⅡ原毒素具有坚强的中和活性,还对StxⅡ多个变种具有坚强的中和活性。实验证明:单克隆抗体S2C4的中和谱广,可保护小鼠抵御致死量StxⅡ毒素及其亚型的攻击,是一株极具应用前景的药物候选分子。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种单克隆抗体及用途,尤其是志贺毒素II型A亚基 的单克隆抗体及用途,属于生物制药
技术介绍
肠出血性大肠杆菌(Enterohemorrhagic f"力er/c力/s co//., EHEC)感染是一种重要传染病,在世界各地都有不同规模的暴发流行, 已成为全球性的公共卫生问题。EHEC血清型众多,包括0157, 026, 091, 0103和0111等,而其中以0157型引起的暴发为最多。我国江 苏、安徽、河南三省部分地区于1999-2000年暴发了 EHEC 0157: H7 感染性腹泻病并发急性肾衰,造成了重大的人员和财产损失。美国 2006年9-10月份也发生了由于食用污染的菠菜而导致E服C 0157: H7 感染事件,波及26个州,多人引发溶血性尿毒综合征(Hemolytic Uremic Syndrome, HUS),并导致死亡,引起世界广泛关注。EHEC感 染可使人患腹泻(Diarrhoea )、出血性结肠炎(Hemorrhagic Colitis, HC),还可引发HUS、血栓性血小板减少性紫癜(Thromboric Thromobocytopenic Porpura, TTP)等严重并发症,严重者可导致死 亡,致死率达5%~10%。对于EHEC感染,目前临床上尚缺乏有效的治 疗和预防措施,特别是使用抗生素或止泻药可导致EHEC释放致死性 志贺毒素(Shiga Toxin, Stx),从而使患者并发肌S的危险性增加。 而对于发生HUS的病人,其住院病死率可高达87%。研究表明,EHEC感染的主要致病机理可分为两个方面, 一是由 菌体基因组毒力岛LEE (Locus of Enterocyte Effacement, LEE) 编码的多种致病因子所介导的粘附^末平才几制(Attaching and Effacing, A/E),通过A/E机制,细菌可破坏肠上皮细胞,粘附并定居于肠道;二是分泌毒素,EHEC能产生如志贺毒素(Stx)、溶血素 (Hly)等多种细胞外毒素,其中以Stx的致病性为最。Stx可以穿越 肠上皮细胞进入血液循环,与其受体-丙糖酰基鞘氨醇(Gb3)结合, 造成肠道、中枢神经系统等器官的损伤,特别是Gb3受体含量高的肾 脏,受损后易引发HUS;同时Stx还可以促进EHEC在肠上皮细胞的吸 附和定居,进一步加重病情。目前针对HUS的免疫治疗主要有以下两种口服人工合成的多糖 衍生物作为Stx毒素受体Gb3的类似物在肠道内中和毒素,从而减少 毒素在血液中的浓度。但是糖与蛋白质之间结合亲和力较低;由于病 人的呕吐、肠梗阻等降低了多糖药物在肠道内的有效浓度;另外,对 于已经进入血液循环的毒素分子和已发生HUS的病人再从胃肠道给 药在时间上也为时过晚。第二,由Stx毒素中和抗体所介导的免疫治 疗方案已在动物感染模型或临床前期试验中显示良好的应用前景。 Stx毒素的中和单抗能以高特异性和高亲和力与毒素分子结合,封闭 Stx分子中与其受体结合的表位,从而阻断HUS发生的可能性。目前 世界范围内有数个研究小组(如美国Tufts大学和日本Teijin公司 等)都在开展Stx中和单抗的研究工作,其中有多个抗体候选分子无 论在体外毒素中和试验还是体内HUS的治疗均取得良好效果。在我 国,疫情主要集中在经济不发达的农村地区,患者主要是农民,且目 前已处于高发流行期,疫情不可能短期消失,而目前尚缺乏该方面的 相关储备。据申请人了解, 一篇申请号为200610054048.6,申请曰 为2006年1月20日,名称为"抗EHEC0157志贺样毒素IIA亚单位 单克隆抗体5F3轻、重链可变区基因及应用,,的中国专利技术专利申请公 开了 EHEC 0157志贺样毒素II毒素亚单位Stx2A单克隆抗体5F3重链 和轻链可变区基因和其编码的多肽,以及所述基因和多肽在制备用于 诊断和治疗EHEC 0157感染及其并发症方面药物中的应用,虽然同样是对EHEC 0157感染及其并发症提供了治疗方案,但是由于Stx毒素 分为Stxl和StxII两个亚型,其中StxII又有c、 d、 e、 f等多个变 种。StxII较Stxl更易引起HUS,而StxII中又以StxII原毒素和 StxIIc、 StxIIvha等变种的毒力最强,而该申请所提供的单克隆抗 体只针对StxII原毒素,对StxII变种没有作用,无法^氐御由StxII 变种引起的EHEC0157感染,且Stx在人体内分泌量很低,不足以刺 激机体产生足量的抗体抵御再次感染,因此,阻断StxII毒素及其变 种与其受体Gb3结合、防止HUS的发生已成为攻克E服C感染所急需 突破的瓶颈。
技术实现思路
本专利技术针对以上现有技术存在的缺点,提供抗志贺毒素II型A 亚基的单克隆抗体S2C4重链和轻链可变区基因及其所编码的多肽, 其重组后可以表达出特异性识别和结合StxII及其变种的抗体活性 片段,并可制备用于EHEC 0157:H7感染及其并发症的药物,为临床 治疗EHEC 0157感染提供新的途径。为了解决以上技术问题,专利技术人从能够分泌抗志贺毒素II型单克 隆抗体的杂交瘤细胞林(命名为S2C4)中,通过PCR法克隆获得单克 隆抗体重链和轻链可变区基因。其主要步骤是从杂交瘤细胞抹S2C4 中提取总RNA,以0ligo(dT)2。为引物,逆转录成cDNA,然后利用特 异性引物分别扩增S2C4的重、轻链可变区基因,经过序列测定和利 用NCBI中BLSAT服务器进行比对,确认S2C4重链可变区基因序列是 序列表中SEQ ID NO. 1所示的核苷酸序列,其编码的多肽是序列表中 SEQ ID NO. 3所示的氨基酸序列;轻链可变区基因序列^列表中SEQ ID NO. 2所示的核苷酸序列,其编码的多肽是序列表SEQ ID NO. 4所 示的氨基酸序列。上述两个基因经重组后可表达出特异性识别志贺毒 素II型蛋白的ScFv抗体活性片段。对于单克隆抗体S2C4重、轻链可变区基因,通过应用NCBI中BLAST专业数据库进行同源性比较,结 果表明所获得的基因序列的确来自小鼠胚系基因,和现有报道的各 种抗体基因序列不一致;且所获得的重、轻链可变区基因可以编码正 确的'J 、鼠抗体可变区氨基酸序列。本专利技术的单克隆抗体S2C4重链和轻链可变区基因可以采用基因 工程方法,构建和表达多种形式的小分子基因工程抗体,如ScFv, Fab,嵌合抗体等,制备用于抗EHEC感染及并发症的药物。本专利技术所制备的鼠源单克隆抗体S2C4的靶分子为Stx II分子的A 亚基。S2C4不仅对StxII原毒素具有坚强的中和活性,还对StxII变 种具有坚强的中和活性。实验证明单克隆抗体S2C4的中和谱广, 可保护小鼠抵御致死量StxII毒素及其亚型的攻击,是一抹极具应用 前景的药物候选分子。 附图说明图1为S2C4重链和轻链可变区基因及其单链抗体基因的PCR产物, 图中1. Marker, 2. ScFv, 3. VH, 4. VI。图2为SDS-PAGE检测纯化的S2C4单链抗体ScFv,图中1.蛋白标记物, 2.S2C4单链抗体ScFv,相对分子量(xl03)。图3为Western-blot检本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种单克隆抗体重链可变区基因,其碱基序列如序列表中SEQ ID NO.1所示。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:焦永军,郭喜玲,崔仑标,曾晓燕,吴涛,史智扬,
申请(专利权)人:江苏省疾病预防控制中心,
类型:发明
国别省市:84[中国|南京]
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