一种纳米抗体、包含该纳米抗体的多肽及其应用制造技术

本发明专利技术涉及纳米抗体、包含该纳米抗体的多肽及其应用，其中，该纳米抗体的氨基酸序列包含特殊结构的互补决定区和框架区。本发明专利技术的纳米抗体，是通过噬菌体库筛选发现的具有新的氨基酸序列的抗β2微球蛋白纳米抗体，该纳米抗体及其多肽具有很高的亲和力和活性，能够特异性地识别并结合β2微球蛋白，基于该纳米抗体的吸附剂对β2微球蛋白的吸附能力极强，可应用于血液净化及β2微球蛋白检测领域，有助于促进和改善对透析相关淀粉样变等疾病的诊断和治疗。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米抗体、包含该纳米抗体的多肽及其应用
本专利技术属于生物
，具体涉及一种可以特异性地识别并结合β2微球蛋白的纳米抗体，以及包括由一种或多种所述纳米抗体组成的多肽。本专利技术还涉及编码所述氨基酸序列和多肽的核酸；涉及表达或能够表达所述氨基酸序列和多肽的宿主或宿主细胞；并且涉及所述氨基酸序列和多肽的应用，特别是在预防、治疗或诊断目的的β2微球蛋白吸附剂上的应用。
技术介绍
β2微球蛋白(β2-microglobulin，β2M)是存在于有核细胞表面的人类淋巴细胞抗原(HLA)的轻链部分，分子量为11.8kDa，在代谢过程中与重链分离，广泛存在于血液、尿液、脑脊液以及唾液中。正常人体内的β2微球蛋白血清质量浓度相对稳定，一般为1.5-3mg/L(参见非专利文献1)。β2微球蛋白的代谢仅依赖肾脏，在晚期肾病病人的血清中其质量浓度可以达到20-50mg/L，甚至高达100mg/L。β2微球蛋白在体内的浓度增高并沉积会导致透析相关淀粉样变，具体临床表现为腕管综合征、淀粉样骨关节病、破坏性脊柱关节病、囊性骨损害、内脏淀粉样物质沉积，甚至引起死亡。其发病机制尚不明确，但高浓度的β2微球蛋白是引起淀粉样变的必要条件。因此，利用血液净化的方式去除过量的β2微球蛋白对于预防透析相关淀粉样变等疾病的发生具有重要意义。针对透析相关淀粉样变的治疗方法主要有两种：一种是通过外科手术，如腕管椎板切除术和颈椎椎板切除术，切除受损组织解除疼痛；另一种是采用血液净化的方式直接吸附去除患者血液中的β2微球蛋白。血液净化是一种干预血液组分的有效手段，可用于清除血液中的有毒或致病物质。临床常用的去除β2微球蛋白的血液净化方法有透析和全血灌流。由于透析膜的孔径限制，普通血液透析的方法对β2微球蛋白的去除量十分有限，甚至会引起患者体内β2微球蛋白水平升高(参见非专利文献2)。血液灌流是通过将患者的血液引出体外并经过装有吸附剂的血液灌流器，达到去除血液中β2微球蛋白的目的。目前，已经商品化的β2微球蛋白吸附剂均使用疏水性配基(参见非专利文献3)。这类疏水性配基吸附剂常造成血液中其他疏水性中小分子的损失，对患者具有一定程度的副作用。以特异性抗体为配基的亲和吸附剂可以避免上述缺点，在血液灌流领域具有良好的治疗作用和应用前景。特异性抗体可以是IgG(参见非专利文献4)，然而单克隆抗体制备成本很高，仅限于实验室研究。更小的抗体片段——单链可变区(ScFv)也被用于亲和配基(参见非专利文献5)，然而ScFv暴露了表面疏水基团，存在非特异吸附增加、易凝结和黏附等缺点，也处于研究阶段，尚没有商品化的产品。骆驼体内存在一种天然缺失轻链的功能性重链抗体(Heavychainantibody,HCAb)，克隆该重链抗体可变区得到最小的抗原结合片段，即重链可变区(Variabledomainsofheavychainofheavychainantibody,VHH)，也称为纳米抗体。纳米抗体的最大优势在于体积小，分子量仅为15kDa，约为传统抗体(150kDa)的十分之一，也远小于单链抗体(55kDa)。更小的分子质量有利于实现纳米抗体在基质表面的高密度定向固载，提高血液净化吸附剂的吸附性能。大连理工大学首次将基于纳米抗体的免疫吸附材料应用于血液净化领域，开发了针对肾衰患者体内β2微球蛋白的特异性血液净化吸附剂(参见专利文献1)。但其所使用的β2微球蛋白纳米抗体亲和力较低，导致对β2微球蛋白的吸附效率较低，不能满足患者实际需求。因此本专利技术的β2微球蛋白吸附剂以高特异性的抗人β2微球蛋白的纳米抗体为配基，将实现纳米抗体在β2微球蛋白的血液净化治疗方面的应用。非专利文献1：TilmanB,et.al,Massybeta2-microglobulinprogressinuremictoxinresearch，Seminarsindialysis200922,4,378-380非专利文献2：AmeerG,Amodalitiesfortheremovalofbeta-2-microgobulinfromblood,SeminDial2001.14:103-6.非专利文献3：FuruyoshiS,et.al,Newadsorptioncolumn(lixulle)toeliminatebeta-2-microgobulinfordirecthemoperfusion,TherApher.1998.2:13-7非专利文献4：MogiM,et.al,Selectiveremovalofbeta-2-microglobulinfromhumanplasmabyhigh-performanceimmunoaffinitychromatography,JChromatogrBBiomedSciAppl.1989496:194-200非专利文献5：AmeerG,Anovelimmunoadsorptiondeviceforremovingbeta-2-microglobulinfromwholeblood,KidneyInternational,200159:1544-1550专利文献1：CN201410342951A
技术实现思路
本专利技术是基于解决现有的技术问题而完成的，其目的在于，提供具有特定结构的氨基酸序列的纳米抗体、具有该纳米抗体的多肽、编码该纳米抗体和/或多肽的核酸以及能够表达该纳米抗体和/或多肽的宿主或宿主细胞，以及该纳米抗体和/或多肽在制备β2微球蛋白吸附剂上的应用。本专利技术的第1方面，涉及一种纳米抗体，该纳米抗体的氨基酸序列包括互补决定区CDR和框架区FR，上述互补决定区CDR包括互补决定区CDR1、互补决定区CDR2和互补决定区CDR3，其中，上述互补决定区CDR1为下述式(I)：Ser-Gly-Xaa11-Gly-Phe-Ser-Xaa12-Xaa13-Lys-Tyr-Cys式(I)(SEQIDNo:1)，上述互补决定区CDR2为下述式(II)：Ile-Asn-Gly-Xaa21-Xaa22-Lys-Asp-Ile-Xaa23式(II)(SEQIDNo:2)，上述互补决定区CDR3为下述式(III)：Ala-Thr-Asn-Xaa31-Pro-Val-Arg-Cys-Arg-Asp-Ile-Val-Ala-Lys-Gly-Ser-Gly-Ser-Asp-Gly-Tyr-Arg-Phe式(III)(SEQIDNo:3)，其中，Xaa11独立地选自Ser、Thr、Ala、Pro和Gly；和/或，Xaa12独立地选自Asn、Gln、Asp、Glu和His；和/或，Xaa13独立地选自Ser、Thr、Ala、Pro和Gly；和/或，Xaa21独立地选自Gly、Ala、Ser、Thr和Pro；和/或，Xaa22独立地选自Ser、Thr、Ala、Pro和Gly；和/或，Xaa23独立地选自Th本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米抗体，其特征在于，所述纳米抗体的氨基酸序列包括互补决定区CDR和框架区FR，/n所述互补决定区CDR包括互补决定区CDR1、互补决定区CDR2和互补决定区CDR3，其中，/n所述互补决定区CDR1为下述式(I)：/nSer-Gly-Xaa

【技术特征摘要】
1.一种纳米抗体，其特征在于，所述纳米抗体的氨基酸序列包括互补决定区CDR和框架区FR，
所述互补决定区CDR包括互补决定区CDR1、互补决定区CDR2和互补决定区CDR3，其中，
所述互补决定区CDR1为下述式(I)：
Ser-Gly-Xaa11-Gly-Phe-Ser-Xaa12-Xaa13-Lys-Tyr-Cys式(I)(SEQIDNo:1)，
所述互补决定区CDR2为下述式(II)：
Ile-Asn-Gly-Xaa21-Xaa22-Lys-Asp-Ile-Xaa23式(II)(SEQIDNo:2)，
所述互补决定区CDR3为下述式(III)：
Ala-Thr-Asn-Xaa31-Pro-Val-Arg-Cys-Arg-Asp-Ile-Val-Ala-Lys-Gly-Ser-Gly-Ser-Asp-Gly-Tyr-Arg-Phe式(III)(SEQIDNo:3)，
其中，
Xaa11独立地选自Ser、Thr、Ala、Pro和Gly；和/或，
Xaa12独立地选自Asn、Gln、Asp、Glu和His；和/或，
Xaa13独立地选自Ser、Thr、Ala、Pro和Gly；和/或，
Xaa21独立地选自Gly、Ala、Ser、Thr和Pro；和/或，
Xaa22独立地选自Ser、Thr、Ala、Pro和Gly；和/或，
Xaa23独立地选自Thr、Ser、Ala、Pro和Gly；和/或，
Xaa31独立地选自Ile、Val、Met、Leu和Cys。


2.根据权利要求1所述的纳米抗体，其特征在于，
所述式(I)中，所述Xaa11独立地选自Ser和Thr；和/或，
所述式(I)中，所述Xaa12独立地选自Asn和Gln；和/或，
所述式(I)中，所述Xaa13独立地选自Ser和Thr；和/或，
所述式(II)中，所述Xaa21独立地选自Gly和Ala；和/或，
所述式(II)中，所述Xaa22独立地选自Ser和Thr；和/或，
所述式(II)中，所述Xaa23独立地选自Thr和Ser；和/或，
所述式(III)中，所述Xaa31独立地选自Ile和Val。


3.根据权利要求1或2所述的纳米抗体，其特征在于，
所述式(I)中，所述Xaa11独立地选自Ser和Thr，所述Xaa12独立地选自Asn和Gln，所述Xaa13独立地选自Ser和Thr；和，
所述式(II)中，所述Xaa21独立地选自Gly和Ala，所述Xaa22独立地选自Ser和Thr，所述Xaa23独立地选自Thr和Ser；和，
所述式(III)中，所述Xaa31独立地选自Ile和Val。


4.根据权利要求1～3所述的纳米抗体，其特征在于，
所述式(I)中，所述Xaa11为Ser，所述Xaa12为Asn，所述Xaa13为Ser；
所述式(II)中，所述Xaa21为Gly，所述Xaa22为Ser，所述Xaa23为Thr；
所述式(III)中，所述Xaa31为Ile。


5.根据权利要求1～4所述的纳米抗体，其特征在于，所述框架区FR包括框架区FR1、框架区FR2、框架区FR3和框架区FR4，或者，所述框架区FR包括与所述框架区FR1、所述框架区FR2、所述框架区FR3和所述框架区FR4的同源性为50％以上的氨基酸序列，
可选地，
所述框架区FR1为下述式(IV)：
Gln-Val-Gln-Leu-Gln-Glu-Ser-Gly-Gly-Gly-Ser-Val-Gln-Ala-Gly-Gly-Ser-Leu-Arg-Leu-Ser-Cys-Ala-Ile-Ala式(IV)(SEQIDNo:4)
所述框架区FR2为下述式(V)：
Met-Ser-Trp-Phe-Arg-Gln-Ala-Pro-Gly-Lys-Glu-Arg-Glu-Trp-Val-Ser-Arg-Gly式(V)
(SEQIDNo:5)
所述框架区FR3为下述式(VI)：
Tyr-Tyr-Ala-Asp-Ser-Val-Lys-Gly-Arg-Phe-Thr-Phe-Ser-Gln-Asp-Asn-Ser-Lys-Asn-Thr-Leu-Tyr-Leu-Gln-Met-Asn-Ser-Leu-Glu-Pro-Glu-Asp-Thr-Ala-Thr-Tyr-Tyr-Cys式(VI)(SEQIDNo:6)
所述框架区FR4为下述式(VII)：
Trp-Gly-Gln-Gly-Thr-Gln-Val-Thr-Val-Ser-Ser式(VII)(SEQIDNo:7)，
可选地，
所述框架区FR1为下述式(VIII)：
Glu-Val-Gln-Leu-Gln-Glu-Ser-Gly-Gly-Gly-Leu-Val-Gln-Pro-Gly-Gly-Ser-Leu-Arg-Leu-Ser-Cys-Ala-Ile-Ala式(VIII)(SEQIDNo:8)
所述框架区FR2为下述式(IX)：
Met-Ser-Trp-Val-Arg-Gln-Ala-Pro-Gly-Lys-Gly-Leu-Glu-Trp-Val-Ser-Arg-Gly式(IX)(SEQIDNo:9)
所述框架区FR3为下述式(X)：
Ty...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾凌云，任军，王玉凤，
申请(专利权)人：康元医疗科技大连有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21