SARS-CoV-2野生型毒株和α突变株骆驼源高亲和力纳米抗体制造技术

本发明专利技术涉及与冠状病毒(例如SARS

【技术实现步骤摘要】
SARS
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CoV
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2野生型毒株和
α
突变株骆驼源高亲和力纳米抗体


[0001]本专利技术属于生物技术、免疫检测和生物医药领域，具体涉及特异性纳米抗体或抗原结合片段及其在SARS
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CoV
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2的检测、诊断、预防、治疗中的用途，尤其涉及在SARS
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CoV
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2野生型毒株和/或B.1.1.7突变株(即α突变株)的检测、诊断、预防、治疗中的用途。

技术介绍

[0002]新型冠状病毒SARS
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CoV
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2是一种β冠状病毒属RNA病毒。该病毒具有传播性强、致死率高和突变速度快等特点，。SARS
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CoV
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2会引起呼吸道感染，从而导致一些患者出现病毒性肺炎和急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。同时还会引发细胞因子风暴，引起多器官损伤。新冠病毒原始毒株被分离至今，在全球传播过程中不断出现的新型突变株病毒如D614G突变株、B.1.1.7突变株、B.1.351突变株、B.1.429突变株、P.1突变株、B.1.617.2突变株等，不仅大大增强了病毒的传播性和致死率，造成了全球大多数国家的疫情反复爆发，同时也造成了疫苗保护力的不断降低。
[0003]在COVID
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19患者治疗中使用一些小分子药物和干扰素进行抗病毒治疗，然而临床结果均显示无效或仅能在病毒感染的早期能起到有限的治疗效果,同时还会伴随一系列严重的药物副作用。已有研究证明抗体治疗策略是治疗冠状病毒患者，尤其是中晚期患者的最佳解决方案。利用含有大量中和抗体的COVID
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19愈后患者血清治疗新冠病毒患者是行之有效的治疗策略。但患者血清疗法的局限性在于康复者血浆较难获得，数量较少，不能满足庞大患者群体需求，所以需要替代性的工程抗体进行治疗。
[0004]纳米抗体(Nanobody)是只含有重链抗体抗原结合域VHH的单域抗体，与传统多克隆抗体、单克隆抗体和单链抗体相比具有诸多明显优势，比如体积小，可以穿过常规抗体无法进入的组织和器官(如鞘膜、脊髓、大脑等)中；稳定性强，无需冷链运输和冷藏保存；免疫原性低，易于进行人源化改造。本专利技术将SARS
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CoV
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2病毒表面突刺蛋白(Spike蛋白，即S蛋白)做为靶标，通过构建噬菌体展示纳米抗体免疫文库、生物淘选研制出可同时识别新冠病毒Wild Type原始株和B.1.1.7突变株的高特异性、高亲和力纳米抗体，为新冠肺炎的机理研究、临床诊断和治疗打下基础，以及将来有可能出现的新型冠状病毒再次爆发的进行战略储备都具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种针对冠状病毒的广谱型、高亲和力抗体，该抗体可有效检测、阻断、和治疗冠状病毒尤其是SARS
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CoV
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2病毒原始株及其突变株。
[0006]在本专利技术的具体实施方案中，提供了抗冠状病毒例如SARS
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CoV
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2的纳米抗体，其可以和原始株(Wild Type)，英国突变株(B1.1.7)S蛋白的S1亚基(也称为S1蛋白)结合，亲和力均达到皮摩尔级别。
[0007]在本专利技术的具体实施方案中，提供了抗冠状病毒例如SARS
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CoV
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2的纳米抗体，其能够有效阻断SARS
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CoV
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2假病毒对hACE2过表达的293T细胞的感染，半有效中和浓度达到
纳摩尔级别。
[0008]在本专利技术的具体实施方案中，可以进行多种基于抗原/抗体反应的酶联免疫分析检测方法的建立和检测产品的开发。
[0009]在本专利技术的具体实施方案中，可以进行同种或多种基于纳米抗体的多价化等基因工程改造。
[0010]在本专利技术的具体实施方案中，提供了针对冠状病毒例如SARS
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CoV
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2的纳米抗体，所述纳米抗体包含如下的氨基酸序列和功能特性：
[0011]i)SEQ ID NO:1
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8所示的氨基酸序列；或者所述抗体可具有SEQ ID NO:9
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13任一所示的高度可变区CDR1氨基酸序列；SEQ ID NO:14
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18任一所示的高度可变区CDR2氨基酸序列；和SEQ ID NO:19
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26任一所示的高度可变区CDR3氨基酸序列；
[0012]ii)所述纳米抗体与冠状病毒例如SARS
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CoV
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2病毒Wild Type原始株和B.1.1.7株具有纳摩尔级别的亲和力；
[0013]iii)所述纳米抗体有效阻断SARS
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CoV
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2假病毒对hACE2过表达的293T细胞的感染。
[0014]本专利技术还提供一种含有所述编码所述抗体的核酸分子的生物材料，所述生物材料为重组DNA、表达盒、转座子、质粒载体、噬菌体载体、病毒载体或工程菌。
[0015]本专利技术还提供所述抗体的以下任一应用：
[0016]1)用于冠状病毒例如SARS
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CoV
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2病毒原始株及其突变株相关的科学研究；
[0017]2)用于冠状病毒例如SARS
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CoV
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2病毒原始株及其突变株表面S蛋白的检测；
[0018]3)用于研制冠状病毒例如SARS
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CoV
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2病毒原始株及其突变株检测试剂或ELISA检测试剂。
[0019]本专利技术中，分析检测时，向包被有冠状病毒例如所述SARS
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CoV
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2病毒Wild Type原始株和B.1.1.7突变株抗原的酶标板的各孔中加入不同浓度所述纳米抗体，由于每个孔中的固相抗原含量均一致，因此当结合在固相抗原上的抗体少，加入的酶标二抗与被结合的纳米抗体结合量少，最后加入底物液和显色液，显色反应浅，用酶标仪检测的OD值低；反之，当所述纳米抗体和固相抗原结合多时，则所测的OD值高，根据加入的纳米抗体量和对应孔的OD值绘制纳米抗体和SARS
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CoV
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2的结合曲线。
[0020]具体地，本专利技术提供了以下技术方案：
[0021]1、一种抗体或其抗原结合片段，其氨基酸序列包含由SEQ ID NO:9
‑
13任一所示的CDR1、由SEQ ID NO:14
‑
18任一所示的CDR2、由SEQ ID NO:19
‑
26任一所示的CDR3；
[0022]优选地，所述抗原结合片段例如为Fv、Fab、Fab'、scFv、F(ab')2、多价化或多特异片段。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗体或其抗原结合片段，其氨基酸序列包含由SEQ ID NO：9
‑
13任一所示的CDR1、由SEQ ID NO：14
‑
18任一所示的CDR2、由SEQ ID NO：19
‑
26任一所示的CDR3；优选地，所述抗原结合片段例如为Fv、Fab、Fab
′
、scFv、F(ab
′
)2、多价化或多特异片段。2.根据权利要求1所述的抗体或抗原结合片段，其氨基酸序列如SEQ ID NO：1
‑
8任一所示；或者所述抗体或抗原结合片段是包含将SEQ ID NO：1
‑
8任一所示序列自N末端起第1位至124位氨基酸进行截短所获得的序列的抗体，或者是将SEQ ID NO：1
‑
8任一所示序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的抗体或抗原结合片段。3.基因工程抗体，其包含权利要求1或2所述的抗体或抗原结合片段；优选地，所述基因工程抗体为人源化抗体、嵌合抗体、多价化或多特异性抗体。4.融合蛋白，其包含权利要求1或2所述的抗体或抗原结合片段或权利要求3所述的基因工程抗体；优选地，融合蛋白还包含标签多肽、检测蛋白或辅助蛋白。5.偶联物，其包含权利要求1或2所述的抗体或抗原结合片段或权利要求3所述的基因工程抗体或权利要求4所述的融合蛋白；优选地，所述偶联物还包含可检测标记物、造影剂、药物、细胞因子、放射性核素、酶、金纳米颗粒/纳米棒、纳米磁粒、脂质体、病毒外壳蛋白或VLP，或其组合。6.一种核酸分子，其编码如权利要求1
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2所述的抗体或抗原结合片段、如权利要求3所述的基因工程抗体、如权利要求4所述的融合蛋白或如权利要求5所述的偶联物，其中所述核酸分子为RNA、DNA或cDNA。7.一种表达载体，其包含权利要求6所述的核酸分子；任选地，所述表达载体可以是DNA、RNA、病毒载体、质粒、表达盒、转座子、其他基因转移系统、或其组合；优选地，所述表达载体包括病毒载体，如噬菌体载体、慢病毒、腺病毒、AAV病毒、逆转录病毒、其他蛋白表达系统、或其组合。8.宿主细胞，其包含权利要求7所述的表达载体；其中，所述宿主细胞是用于表达外源蛋白的宿主细胞，例如原核表达细胞、真核表达细胞、转基因细胞系；优选地，所述宿主细胞包括原核细胞、酵母细胞、昆虫细胞、植物细胞、动物细胞...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹏远，王楷，刘兰兰，
申请(专利权)人：中国科学院生物物理研究所，
类型：发明
国别省市：