中和呼吸道合胞病毒的全人抗体的设计及应用制造技术

本发明专利技术提供了中和呼吸道合胞病毒的全人抗体的设计及应用。具体地，本发明专利技术利用计算机辅助设计和定点突变技术对呼吸道合胞病毒融合蛋白全人源单克隆抗体4F1进行胚系基因回复突变和亲和力提升。本发明专利技术的改造的抗体具有相对较低的体细胞突变位点，具有高亲和力，能有效地预防RSV感染，同时能有效地抑制RSV感染后的传播。的传播。

【技术实现步骤摘要】
中和呼吸道合胞病毒的全人抗体的设计及应用


[0001]本专利技术涉及生物医药领域。具体地说，本专利技术涉及中和呼吸道合胞病毒的全人抗体的设计及应用。

技术介绍

[0002]人类呼吸道合胞病毒(Respiratory syncytial virus,RSV)是引起儿童下呼吸道感染的主要原因。因感染RSV导致1个月至1岁儿童罹患严重毛细支气管炎或肺炎导致死亡的比例为6.7％，并且在2岁之前几乎感染所有儿童。在老年人群体中，呼吸道合胞病毒造成了与季节性甲型流感病毒相当的疾病负担。尽管RSV对人类健康造成了重大威胁，但仍然缺乏获得临床许可的RSV疫苗和有效的抗病毒药物。
[0003]RSV F蛋白通过由融合前状态(pre
‑
F,pre
‑
fusion F)到融合后状态(post
‑
F,post
‑
fusion F)的变构，介导病毒包膜和宿主细胞膜融合过程，亦是其结构由融合前状态到融合状态的变化过程。由于RSV入侵中的关键作用且高度保守，RSV F蛋白是中和抗体的靶标和疫苗开发的主要抗原。大量研究证实针对F蛋白的高活性中和抗识别位点主要在pre
‑
fusion F蛋白上，基于pre
‑
fusion F设计的重组蛋白免疫原性和保护效果要显著优于基post
‑
fusion F蛋白设计的疫苗。
[0004]在过去几十年里，已研究预防和治疗RSV感染的几种方法，包括疫苗开发、抗病毒化合物(利巴韦林)、反义药物、RNA干扰技术以及抗体产品例如免疫球蛋白或静脉注射单克隆抗体。帕利珠单抗(Palivizumab)是唯一被批准用于高风险儿童中的RSV预防。然而，在中国尚没有RSV的疫苗或可商购的治疗。仅利巴韦林被批准用于治疗RSV感染，但存在严重的副作用。帕利珠单抗靶向F蛋白保守的区域，其作用广谱，但目前每次给药所需帕利珠单抗的剂量为15mg/kg(体重)，一年被动免疫5次，存在剂量高，需多次给药，价格昂贵的缺点，而且帕利珠单抗属于人源化的抗体,仍然保留着部分鼠源序列，可能存在着一定的免疫原性，在安全性上有一定的争议。随着免疫学和分子生物学的发展，基因工程抗体迅速发展，嵌合抗体，人源化抗体和全人抗体生产技术不断发展，将HAMA反应降至最低乃至消除,尤其以全人抗体成为抗体药物未来的发展方向。基于抗体的疗法的重要考虑因素是抗体是否具有广谱的抗病毒作用，较好的理化性质以及抗体是否足够有效，以达到合理可行的剂量介导保护。
[0005]因此，本领域需要开发一种新型抗RSV病毒感染的候选药物。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是提供一种新型抗RSV病毒感染的候选药物。具体地，本专利技术公开了中和呼吸道合胞病毒全人抗体的设计，以及优化的4F1抗体在预防和治疗RSV相关疾病中的应用，以及其在诊断RSV感染中的应用。
[0007]在本专利技术的第一方面，提供了一种特异性抗呼吸道合胞病毒融合蛋白的抗体，所述抗体包括重链和轻链，
[0008]其中，所述重链的可变区对应于SEQ ID NO:15所示序列具有以下氨基酸突变：
[0009](Z1)n个选自下组的回复型突变，其中n为3、4、5、6、7、8或9：
[0010]第1位E
→
Q
[0011]第6位Q
→
E
[0012]第13位R
→
Q
[0013]第62位E
→
D
[0014]第65位R
→
K
[0015]第69位S
→
T
[0016]第76位T
→
K
[0017]第88位P
→
A
[0018]第119位R
→
T；
[0019](Z2)中和增强型FR突变
[0020]第75位S
→
R；
[0021](Z3)Z1和Z2的组合；
[0022]并且，所述轻链的可变区对应于SEQ ID NO:16所示序列具有以下氨基酸突变：
[0023](Y1)m个选自下组的回复型突变，其中m为3、4、5、6或7：
[0024]第12位S
→
P
[0025]第24位K
→
R
[0026]第47位K
→
Q
[0027]第65位A
→
D
[0028]第79位E
→
K
[0029]第109位V
→
L
[0030]第110位D
→
E；
[0031](Y2)中和增强型CDR突变
[0032]第30位L
→
R；
[0033](Y3)Y1和Y2的组合。
[0034]在另一优选例中，所述的重链可变区对应于SEQ ID NO:15存在4
‑
10个所述的氨基酸突变。
[0035]在另一优选例中，所述的轻链可变区对应于SEQ ID NO:16存在4
‑
8个所述的氨基酸突变。
[0036]在另一优选例中，所述的抗体特异性结合于呼吸道合胞病毒的融合前F蛋白。
[0037]在另一优选例中，所述重链可变区对应于SEQ ID NO:15的突变选自下组：E1Q、Q6E、R13Q、E62D、R65K、S69T、S75R、T76K、P88A、R119T、或其组合。
[0038]在另一优选例中，所述重链可变区选自下组：
[0039]a)氨基酸序列如SEQ ID NO:1、2所示的重链可变区；或
[0040]b)将SEQ ID NO:1、或2所示的氨基酸序列在保留3个CDR区序列不变且FR区经过至少一个(如1
‑
5个、更佳地1
‑
3个、最佳地1或2个)氨基酸残基的取代、缺失、修饰和/或添加而形成的，并能够保留呼吸道合胞病毒融合蛋白(较佳地融合前F蛋白)结合亲和力的衍生序列所示的重链可变区。
[0041]在另一优选例中，所述轻链可变区对应于SEQ ID NO:16的突变选自下组：S12P、K24R、L30R、K47Q、A65D、E79K、V109L、D110E、或其组合。
[0042]在另一优选例中，所述轻链可变区选自下组：
[0043]c)氨基酸序列如SEQ ID NO:4或5所示的轻链可变区；或
[0044]d)将SEQ ID NO:4或5所示的氨基酸序列在保留3个CDR区序列不变且FR区经过至少一个(如1
‑
4个、更佳地1
‑
3个、最佳地1或2个)氨基酸残基的取代、缺失、修饰和/或添加而形成的，并能够保留呼吸道合胞病毒融合蛋白(较佳地融合前F蛋白)结合亲和力的衍生序列所示的重链可变区。
[0045]在另一优选例中，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特异性抗呼吸道合胞病毒融合蛋白的抗体，其特征在于，所述抗体包括重链和轻链，其中，所述重链的可变区对应于SEQ ID NO:15所示序列具有以下氨基酸突变：(Z1)n个选自下组的回复型突变，其中n为3、4、5、6、7、8或9：第1位E
→
Q第6位Q
→
E第13位R
→
Q第62位E
→
D第65位R
→
K第69位S
→
T第76位T
→
K第88位P
→
A第119位R
→
T；(Z2)中和增强型FR突变第75位S
→
R；(Z3)Z1和Z2的组合；并且，所述轻链的可变区对应于SEQ ID NO:16所示序列具有以下氨基酸突变：(Y1)m个选自下组的回复型突变，其中m为3、4、5、6或7：第12位S
→
P第24位K
→
R第47位K
→
Q第65位A
→
D第79位E
→
K第109位V
→
L第110位D
→
E；(Y2)中和增强型CDR突变第30位L
→
R；(Y3)Y1和Y2的组合。2.如权利要求1所述的抗体，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙兵，伊春艳，凌志洋，
申请(专利权)人：中国科学院分子细胞科学卓越创新中心，
类型：发明
国别省市：