一种针对SARS-CoV或SARS-CoV-2的单克隆抗体、其制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及特异性结合SARS

【技术实现步骤摘要】
一种针对SARS
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CoV或SARS
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CoV
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2的单克隆抗体、其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及免疫学和分子病毒学
，具体涉及一种针对SARS
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CoV或SARS
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CoV
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2病毒(包括原型株及其变异株)的单克隆抗体、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS
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CoV
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2)，即新型冠状病毒，传播快速、广泛，致死率高，对公众的生命和健康造成重大威胁。与此同时，以SARS
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CoV
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2的Alpha、Beta、Gamma、Delta和Omicron为代表的各种变异株快速传播，尤其自2021年11月Omicron被首次发现以来，其已经发生了近40次S蛋白突变，整个基因组总共有超过60次突变。Omicron BA.1至BA.5的变异，正依次席卷全球。之前已经报道了针对SARS
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CoV
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2原型株的S蛋白及其RBD的研究，最近的几项研究也已经确定了一些可以逃逸某些单克隆抗体的病毒突变，这些突变发生在中和抗体与病毒结合的关键位置，从而影响中和抗体的效果。
[0003]SARS
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CoV
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2是导致新型冠状病毒(COVID
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19)的病原体，是一种具有囊膜结构的单链正链RNA病毒，它与重症急性呼吸综合征冠状病毒(SARS
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CoV)以及中东呼吸综合征冠状病毒(MERS
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CoV)同属冠状病毒科。该病毒表面的刺突蛋白(Spike,S蛋白)在感染宿主的过程中，通过结合宿主细胞受体——血管紧张素转换酶2(ACE2)，从而触发病毒膜与宿主细胞膜融合机制，导致宿主细胞感染病毒。其中S蛋白分为S1和S2两部分，已有研究证实S1的C端(CTD)的受体结合结构域(RBD)与ACE2结合，从而介导病毒膜与宿主细胞膜的膜融合过程。
[0004]严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS
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CoV)是严重急性呼吸综合征的病原体，致病性强，对公众健康造成重大威胁。该病毒是单链正链RNA病毒。该病毒表面的刺突蛋白(Spike,S蛋白)在感染宿主的过程中，通过结合宿主细胞受体——血管紧张素转换酶2(ACE2)，从而触发病毒膜与宿主细胞膜融合机制，导致宿主细胞感染病毒。其中S蛋白分为S1和S2两部分，已有研究证实S1的RBD与ACE2结合，从而介导病毒膜与宿主细胞膜的膜融合过程。
[0005]迄今为止，中和抗体已被证明是治疗病毒性疾病的有效方法。目前已经上市的治疗和预防病毒感染的药物有预防小儿呼吸道合胞病毒(RSV)感染的帕利珠单抗(Synagis)，治疗HIV感染的艾巴利珠单抗(Trogarzo)，以及用于狂犬病毒暴露后预防的Rabishield。此外，还有多种针对不同病毒的单抗处于临床研究的不同阶段(https://clinicaltrials.gov/)。抗体主要通过两方面起作用。一方面，具有中和活性的抗体可通过结合病毒囊膜蛋白，阻断病毒与细胞受体的结合，从而阻断病毒感染。另一方面，抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用(ADCC)、细胞吞噬作用(ADCP)和补体依赖的细胞毒性作用(CDC)可募集巨噬细胞或是补体等免疫细胞和免疫分子，从而清除游离的病毒以及被感染的细胞。
[0006]因此，筛选出具有更高亲和力并且能够对所有变异株表现出高中和活性的单克隆抗体是紧迫而重要的，它在提供一种新的有效预防和治疗新型冠状病毒感染的手段的同
时，还可以更广泛的保护公众的生命和健康安全。

技术实现思路

[0007]专利技术目的
[0008]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种对SARS
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CoV或SARS
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CoV
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2(包括原型株及其各型变异株)具有高亲和力、并对其表现出高中和活性的单克隆抗体、其相关产品及其制备方法和用途。
[0009]解决方案
[0010]为了实现上述目的，本专利技术经过大量的实验研究后发现了一种单克隆抗体，其能够特异性识别并靶向SARS
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CoV或SARS
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CoV
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2原型株及其变异株的S蛋白，特别是S蛋白的受体结合结构域(RBD)，并且能够阻断S蛋白的RBD与细胞受体血管紧张素转换酶2(ACE2)的结合，显示出了高效的中和病毒的能力。因此，本专利技术的单克隆抗体特别适合用于诊断、预防和治疗SARS
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CoV或SARS
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CoV
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2原型株以及变异株感染，或与所述病毒感染相关的疾病(例如新型冠状病毒)。
[0011]具体地，本专利技术提供了如下技术方案：
[0012]第一方面，本专利技术提供了一种特异性结合SARS
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CoV或SARS
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CoV
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2S蛋白RBD结构域的单克隆抗体或其抗原结合片段，其包含重链可变区和/或轻链可变区，其中，
[0013]所述重链可变区包含：
[0014]氨基酸序列分别如SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2和SEQ ID NO:3所示的HCDR1、HCDR2和HCDR3；
[0015]所述轻链可变区包含：
[0016]氨基酸序列分别如SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5和SEQ ID NO:6所示的LCDR1、LCDR2和LCDR3。
[0017]作为优选，所述单克隆抗体或其抗原结合片段包含：
[0018]重链可变区，其包含如SEQ ID NO:7所示的氨基酸序列或与SEQ ID NO:7所示的氨基酸序列具有至少95％、96％、97％、98％或99％序列同一性的氨基酸序列，或由其组成；和，
[0019]轻链可变区，其包含如SEQ ID NO:8所示的氨基酸序列或与SEQ ID NO:8所示的氨基酸序列具有至少95％、96％、97％、98％或99％序列同一性的氨基酸序列，或由其组成。
[0020]在一个优选的具体实施方案中，所述单克隆抗体或其抗原结合片段包含：
[0021]重链可变区，其氨基酸序列如SEQ ID NO:7所示；和，
[0022]轻链可变区，其氨基酸序列如SEQ ID NO:8所示。
[0023]此外，所述单克隆抗体或其抗原结合片段还包括恒定区；优选地，所述恒定区为选自以下的任意一种：IgG、IgA或IgM抗体的恒定区。
[0024]在优选的具体实施方案中，单克隆抗体或其抗原结合片段还包括重链恒定区和/或轻链恒定区；优选地，所述重链恒定区的氨基酸序列如SEQ ID NO:9所示；并且，优选地，所述轻链恒定区的氨基酸序列如SEQ ID NO:10所示。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.特异性结合SARS
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CoV或SARS
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CoV
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2S蛋白RBD结构域的单克隆抗体或其抗原结合片段，其包含重链可变区和/或轻链可变区，其中，所述重链可变区包含：氨基酸序列分别如SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2和SEQ ID NO:3所示的HCDR1、HCDR2和HCDR3；所述轻链可变区包含：氨基酸序列分别如SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5和SEQ ID NO:6所示的LCDR1、LCDR2和LCDR3。2.如权利要求1所述的单克隆抗体或其抗原结合片段，其中，所述抗体或其抗原结合片段包含：重链可变区，其包含如SEQ ID NO:7所示的氨基酸序列或与SEQ ID NO:7所示的氨基酸序列具有至少95％、96％、97％、98％或99％序列同一性的氨基酸序列，或由其组成；和，轻链可变区，其包含如SEQ ID NO:8所示的氨基酸序列或与SEQ ID NO:8所示的氨基酸序列具有至少95％、96％、97％、98％或99％序列同一性的氨基酸序列，或由其组成。3.如权利要求2所述的单克隆抗体或其抗原结合片段，其中，所述抗体或其抗原结合片段包含：重链可变区，其氨基酸序列如SEQ ID NO:7所示；和，轻链可变区，其氨基酸序列如SEQ ID NO:8所示。4.如权利要求1
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3任一项所述的单克隆抗体或其抗原结合片段，其中，所述抗体或其抗原结合片段还包括恒定区；优选地，所述恒定区为选自以下的任意一种：IgG、IgA或IgM抗体的恒定区；进一步优选地，所述恒定区包含如SEQ ID NO:9所示的重链恒定区和如SEQ ID NO:10所示的轻链恒定区。5.如权利要求1
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4任一项所述的单克隆抗体或其抗原结合片段，其中，所述抗体或其抗原结合片段包含：重链，其包含如SEQ ID NO:11所示的氨基酸序列或与SEQ ID NO:11所示的氨基酸序列具有至少90％、92％、94％、95％、96％、97％、98％或99％序列同一性的氨基酸序列，或由其组成；和，轻链，其包含如SEQ ID NO:12所示的氨基酸序列或与SEQ ID NO:12所示的氨基酸序列具有至少90％、92％、94％、95％、96％、97％、98％或99％序列同一性的氨基酸序列，或由其组成。6.如权利要求5所述的单克隆抗体或其抗原结合片段，其中，所述抗体或其抗原结合片段包含：重链，其氨基酸序列如SEQ ID NO:11所示；和，轻链，其氨基酸序列如SEQ ID NO:12所示。7.如权利要求1
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6任一项所述的单克隆抗体或其抗原结合片段，其中，所述抗原结合片段选自Fab、Fab'、F(ab')2、Fd、Fv、dAb、互补决定区片段、单链抗体、人抗体、嵌合抗体或双特异或多特异抗体。8.多核苷酸，其编码如权利要求1
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7任一项所述的单克隆抗体或其抗原结合片段。
9.如权利要求8所述的多核苷酸，其中，所述多核苷酸为多核苷酸组，所述多核苷酸组包括：(I)包含如SEQ ID NO:14、15、16所示核苷酸序列的DNA分子或其相应的mRNA分子；和，(II)包含如SEQ ID NO:17、18、19所示核苷酸序列的DNA分子或其相应的mRNA分子。10.如权利要求9所述的多核苷酸，其中，所述多核苷酸组包括：(I)包含如SEQ ID NO:20所示核苷酸序列的DNA分子或其相应的mRNA分子；和，(II)包含如SEQ ID NO:21所示核苷酸序列的DNA分子或其相应的mRNA分子；优选地，所述多核苷酸组还包括：(III)包含如SEQ ID NO:22所示核苷酸序列的DNA分子或其相应的mRNA分子；和，(IV)包含如SEQ ID NO:23所示核苷酸序列的DNA分子或其相应的mRNA分子。11.如权利要求10所述的多核苷酸，其中，所述多核苷酸组包括：(I)核苷酸序列如SEQ ID NO:24所示的DNA分子或其相应的mRNA分子；和，(II)核苷酸序列如SEQ ID NO:25所示的DNA分子或其相应的mRNA分子。12.核酸构建体，其包含如权利要求8
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴燕，张晨，邹伟炜，张雪，赵欣，高福，李世华，高峰，校海霞，崔庆为，刘志达，
申请(专利权)人：中国科学院微生物研究所山西高等创新研究院中国科学院天津工业生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：