本发明涉及免疫学技术领域,尤其涉及一种鼠抗人cd123单克隆抗体及应用。
背景技术:
急性髓系白血病(acutemyeloidleukemia,aml)是一种血液系统的恶性肿瘤,以骨髓与外周血中原始和幼稚髓性细胞异常增生为主要特征。目前针对aml的治疗大多预后不良,通过常规化疗药物得到完全缓解的病人仍会面临复发、耐药等问题,急需针对aml发生、发展及复发的机制,研发新的治疗方案。
近年来研究发现,白血病干细胞(leukemiastemcells,lscs)是aml中恶性细胞群体的起源。lscs与正常干细胞一样,具有无限增殖和自我更新的能力,它的自我保护机制和所处的保护性微环境使常规化疗药物对其无效,残留的lscs被认为是aml发生、耐药、复发的重要原因。因此,lscs的检测和有效清除已成为当前白血病治疗的重要目标。近年来肿瘤免疫治疗的飞速发展,为白血病的治愈带来了新的希望,其中靶向lscs的治疗手段成为最有希望治疗白血病的方法之一。
cd123,即白细胞介素3受体α链(il3ra),因其高表达于lscs中,而在正常造血干细胞中不表达或弱表达,近年来成为了理想的lscs检测标志及免疫治疗靶标。随着肿瘤免疫治疗的高速发展,目前国外以cd123为靶标的免疫治疗也在火热开展。例如鼠源单克隆抗体7g3,研究证实其能减缓小鼠体内白血病细胞增长速度,显著延长小鼠存活时间。靶向cd123的多特异性单链抗体,如cd123xcd3双功能抗体,多篇文献报道其在体内外均能有效杀伤aml细胞,且杀伤特异性明显优于靶向cd33的双功能抗体。2017年的ash会议上公开报告了全球首个以cd123为靶点的针对难治/复发性aml患者的自体car-t疗法i期临床试验,6例中的大部分患者能够得到完全缓解,例如,低剂量组1例患者骨髓原始细胞比例从77.9%降至0.9%,高剂量组中,一例患者在不完全计数恢复的情况下,获得了完全缓解。并在第70天进行了第二次同种异体造血干细胞移植。在移植后161天,没有发现任何癌症迹象并具有良好的植入和100%供体嵌合。
cd123除了在aml中高表达以外,在其它多种血液肿瘤如血浆树突细胞肿瘤、多毛细胞白血病、霍奇金淋巴瘤中也有表达。研究证明,cd19\cd123双靶点的car-t疗法,能够成功治疗b-all中cd19脱靶后引起的复发。
虽然cd123具有作为白血病免疫治疗靶点的巨大潜力,但相对于其它免疫治疗靶点如cd19、cd20来说,针对cd123的研究开始的较晚,目前还没有cd123相关抗体药物或疗法正式应用于临床中。大部分还处在临床前及临床i期研究中。且有些cd123抗体并没有达到预期的治疗效果。例如7g3与放射性核素111铟偶联的药物csl360,在40例复发、耐药和高危aml患者参加的i期临床试验中,仅2例患者对治疗有反应,说明csl360对绝大多数患者无效,并不适合用于临床治疗。
综上所述,cd123作为lscs的特异性抗原,研发新的cd123的单克隆抗体不管从临床检测还是应用于肿瘤免疫治疗的角度都具有重要意义。
因此,本发明的目的是提供一种新型鼠抗人cd123抗体,可应用于临床病人白血病干细胞的检测及靶向白血病干细胞的肿瘤免疫治疗中。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供一种新型鼠抗人cd123抗体及其可变区序列,这类抗体与cd123亲和力高,特异性强,其可变区序列可用于构建基因工程抗体,应用于靶向白血病干细胞的肿瘤免疫治疗中。
本发明采用的技术方案为:
本发明提供了一种鼠抗人cd123单克隆抗体,其包含重链可变区序列和轻链可变区序列;
所述重链可变区序列的cdr区中包含三个如下序列:
gfslstsgmgvg(cdrh1、seqidno:1)
hiwwdddkrykpalks(cdrh2、seqidno:2)
mgggnylflyamdf(cdrh3、seqidno:3);
所述轻链可变区序列的cdr区中包含三个如下序列:
kssqsllnsgnqknyla(cdrl1、seqidno:4)
fastres(cdrl2、seqidno:5)
qqhygtplt(cdrl3、seqidno:6)。
具体地,本发明提供了一种鼠抗人cd123单克隆抗体,其包含重链可变区序列和轻链可变区序列;其重链可变区序列为:(seqidno:7)
qvqlqesgpgilqpsqtltltcsfsgfslstsgmgvgwirqpsgkglewlahiwwdddkrykpalksrltiskdtssnqvflkiasvdtadaatyycarmgggnylflyamdfwgqgtsvtvsa
其轻链可变区序列为:(seqidno:8)
divmtqspsslamsvgqkvtmnckssqsllnsgnqknylawyqqkpgqspklliyfastresgvpdrfigsgsgtdftltissvqaedladyfcqqhygtpltfgagtklelkra。
本发明还提供了保藏号为cgmccno.16699的鼠抗人cd123的杂交瘤细胞株13c3。
本发明还提供了由保藏号为cgmccno.16699的鼠抗人cd123的杂交瘤细胞株13c3产生的鼠抗人cd123单克隆抗体。
本发明还提供了一种鼠抗人cd123单克隆抗体的可变区序列,其包含重链可变区序列和轻链可变区序列;其重链可变区序列为:(seqidno:7)
qvqlqesgpgilqpsqtltltcsfsgfslstsgmgvgwirqpsgkglewlahiwwdddkrykpalksrltiskdtssnqvflkiasvdtadaatyycarmgggnylflyamdfwgqgtsvtvsa
其轻链可变区序列为:(seqidno:8)
divmtqspsslamsvgqkvtmnckssqsllnsgnqknylawyqqkpgqspklliyfastresgvpdrfigsgsgtdftltissvqaedladyfcqqhygtpltfgagtklelkra。
本发明还提供了一种核苷酸分子,所述的核苷酸分子编码上述鼠抗人cd123单克隆抗体。
所述的核苷酸分子编码鼠抗人cd123单克隆抗体的重链可变区的核苷酸序列为:
(seqidno:9)
caggtgcagctgcaggagtcaggccctgggatattgcagccctcccagaccctcactctgacttgttccttctctggattttcactgagcacttctggtatgggtgtaggctggattcgtcagccttcagggaagggtctggaatggctggcacacatttggtgggatgatgacaagcgctacaagccagccctgaagagccgattgacaatctccaaggatacctccagcaaccaggtattcctcaagatcgccagtgtggacactgcagatgctgccacatactactgtgctcgaatgggaggtggtaactacttatttctctatgctatggacttctggggtcaagggacctcagtcaccgtctccgca;
所述的核苷酸分子编码鼠抗人cd123单克隆抗体的轻链可变区的核苷酸序列为:
(seqidno:10)
gacattgtgatgacacagtctccatcctccctggctatgtcagtaggacagaaggtcactatgaactgcaagtccagtcagagccttttaaatagtggcaatcaaaagaactatttggcctggtaccagcagaaaccaggacaatctcctaaacttctgatatattttgcatccactagggaatctggggtccctgatcgcttcataggcagtggatctgggacagatttcactcttaccatcagcagtgtgcaggctgaagacctggcagattacttctgtcagcaacattatggcactccgctcacgttcggtgctgggaccaagctggagctgaaacgggct。
本发明还提供了上述鼠抗人cd123单克隆抗体在检测cd123蛋白试剂盒中的应用。
本发明还提供了一种药物组合物,所述组合物包括上述的鼠抗人cd123单克隆抗体和药学上可接受的载体。
本发明还提供了上述鼠抗人cd123单克隆抗体在制备治疗肿瘤、感染性疾病、自身免疫性疾病或抗免疫排斥的药物中的应用。(例如靶向白血病干细胞的肿瘤免疫治疗的药物)
上述杂交瘤细胞株13c3的编号为cgmccno.16699,中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所,保藏日期为:2018年11月09日。
本发明所具有的有益效果:
本发明使用的技术方案为,通过小鼠杂交瘤单克隆抗体筛选及rt-pcr法克隆ig可变区基因,获得1株稳定分泌抗人cd123抗体的杂交瘤及其可变区序列,并用流式细胞术对抗体结合特异性进行了鉴定。
本发明提供的抗cd123单克隆抗体13c3与cd123蛋白具有高亲和性,kd值为3.67×10-9m。结合特异性强,能够特异性结合cd123阳性细胞系thp-1,与阴性细胞系jurkat、bjab无交叉反应。且能特异性识别临床病人样本中的cd123阳性细胞,与cd123阴性病人标本无交叉反应。基于这些特性单克隆抗体13c3既可用于检测表达人cd123的细胞,也能够单独或与其它方法联合应用在靶向人cd123蛋白的肿瘤免疫治疗中,即能够有效运用于治疗肿瘤、感染性疾病、自身免疫性疾病以及抗免疫排斥等药物的制备中。
附图说明
图1:抗体13c3与3t3/cd123+细胞的亲和常数分析图;
图2:facs法检测抗体13c3与人cd123阳性细胞系thp-1的结合。(a为同型对照,b为cd123商品抗体,c为13c3)
图3:facs法检测抗体13c3与人cd123阴性细胞系bjab(左)、jurkat(右)的交叉反应。(a为cd123商用抗体,b为13c3)
图4:facs法检测抗体13c3与白血病人样本的结合(a为cd123阳性病人标本,b为cd123阴性病人标本。)
图5:facs法检测抗体13c3与商品anti-cd123抗体7g3结合thp-1细胞表面cd123蛋白的竞争情况(a:灰色阴性为同型对照,黑色虚线为商品anti-cd123抗体7g3,黑色实线为不同用量的13c3与2.5ul商品抗体7g3共孵育;b:不同浓度13c3对商品anti-cd123抗体7g3的竞争百分比)
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但不限定本发明的保护范围。
1.小鼠杂交瘤单克隆抗体筛选
以经慢病毒转染的,细胞膜上稳定表达人cd123蛋白的3t3细胞为免疫原,所用到的慢病毒表达载体以pcdh-cmv-mcs-ef1-copgfp为空载,在其多克隆位点插入il3ra(编码人cd123蛋白)构建而成。采用腹腔注射的方式免疫balb/c小鼠,1×107个3t3/cd123+细胞/次,分别在初次免疫后的第3周和第5周进行加强免疫,在加强免疫后的第8天取小鼠尾血,室温静置1小时,4℃,12000rpm离心10分钟,收集血清,以pbs稀释成不同浓度:1:200,1:400,1:800,1:1600,1:3200,1:6400,1:12800。收集3t3、3t3/cd123+细胞,pbs洗1次,细胞计数,每个样品用1×106个细胞,将100μl不同稀释度的血清加入到细胞中,阴性对照组以未免疫小鼠血清代替抗血清,4℃孵育1小时,pbs洗两次;加入apc标记抗小鼠igg抗体0.2μl,4℃避光孵育40分钟;细胞重悬于500μlpbs缓冲液中,流式细胞仪检测血清中抗体与细胞的结合百分率及荧光强度;以3t3/cd123+细胞平均荧光强度为3t3细胞两倍以上的稀释度为有效效价,效价高于6400时,方可进行融合。融合前3天,对免疫小鼠通过尾静脉注射免疫原的方式进行冲击免疫。取成功免疫的小鼠脾脏细胞与骨髓瘤sp2/0细胞进行细胞融合(以10:1比例),融合时在37℃水浴的环境下,将50%的peg在1min之内加入混匀且弃去上清的脾脏细胞与骨髓瘤细胞细胞团之中,37℃水浴震荡1min,再在2min之内加入10ml无血清1640培养基。800rpm,6min离心,弃去上清,用含有hat的1640培养基重悬细胞,并移液入96孔板(2.5x107细胞/板)。在37℃、5%co2条件下培养细胞。
当所述克隆足够大时,每孔取100μl上清液与2×105个3t3/cd123+细胞共孵育,进行检测,方法与检测效价相同。平均免疫荧光强度为阴性孔两倍以上作为阳性孔,进行下一步克隆化培养。将筛选阳性的杂交瘤克隆从96孔板扩至24孔板培养3-5天,再次进行培养上清筛选检测,检测阳性的克隆再进行下一步的亚克隆培养,剩余细胞冻存。收集24孔板中杂交瘤细胞,细胞计数,将细胞密度调整为10个/ml;将细胞铺到96孔板中,每孔100μl,37℃、5%co2孵箱培养;培养10天左右,可见克隆形成,选取只有单个克隆的孔,吸取培养上清,检测方法同前,选取阳性克隆,扩至24孔板培养,再次上清检测后,选择阳性克隆进行第二轮的亚克隆培养,一般进行多轮亚克隆培养后,直至所有检测孔均为阳性为止,即获得稳定的杂交瘤细胞株。向中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心进行保藏,获得保藏号为cgmccno.16699的鼠抗人cd123的杂交瘤细胞株13c3。选取阳性杂交瘤培养上清,采用抗体亚型检测试纸检测抗体的亚型,本发明中的单克隆抗体编号为13c3,为鼠源igg1亚型,轻链为κ链。
13c3鼠源igg1型
重链
qvqlqesgpgilqpsqtltltcsfsgfslstsgmgvgwirqpsgkglewlahiwwdddkrykpalksrltiskdtssnqvflkiasvdtadaatyycarmgggnylflyamdfwgqgtsvtvsa(seqidno:7)
cdrh1:gfslstsgmgvg(seqidno:1)
cdrh2:hiwwdddkrykpalks(seqidno:2)
cdrh3:mgggnylflyamdf(seqidno:3)
轻链
divmtqspsslamsvgqkvtmnckssqsllnsgnqknylawyqqkpgqspklliyfastresgvpdrfigsgsgtdftltissvqaedladyfcqqhygtpltfgagtklelkra(seqidno:8)
cdrl1:kssqsllnsgnqknyla(seqidno:4)
cdrl2:fastres(seqidno:5)
cdrl3:qqhygtplt(seqidno:6)
2.腹水制备及纯化
无菌pbs溶液洗涤杂交瘤细胞,以5x106/0.5ml/只的细胞量腹腔注射到液体石蜡预致敏的balb/c小鼠体内。7至10天后收集腹水,室温3000rpm,10min,收集上清。以终浓度为33%的饱和硫酸铵对抗体进行粗纯,方法为取1份腹水加1份pbs,滴加1份饱和硫酸铵,边加边搅拌,4℃过夜,10000rpm离心10min除去上清,用少量pbs溶解沉淀,在4℃环境下用pbs透析除盐24h,期间换液3次。粗纯后的抗体按照ge公司提供的纯化手册,利用akta蛋白纯化系统,经1mlproteing纯化预装柱进行进一步的纯化。所得抗体纯品用于后续的抗体检测及功能实验。
3.单克隆抗体效价检测
对抗体纯品进行荧光标记,pe直标13c3抗体。标记后的抗体以终浓度200nm、100nm、50nm、25nm、12.5nm、6,25nm、3.2nm、1.6nm、0.8nm、0.4nm、0.2nm、0.1nm、0.05nm、0.025nm、0.0125nm、0.0061nm、0.003nm分别与2.5×1053t3(转染cd123)室温共孵育30min,注意避光。1800rpm,10min离心,弃上清,pbs洗细胞,重复三次,将细胞重悬于400μl的pbs中,facs测定荧光强度,统计mean值。用数据分析软件graphpadprism5计算抗体的kd值。13c3的kd值为3.67×10-9m。(见图1)
4.rt-pcr法克隆ig可变区基因
总rna提取,单链cdna合成:
用trizol法(试剂盒购自invitrogen)提取13c3杂交瘤细胞株的的总rna,用m-mlv逆转录酶(购自invitrogen)将总rna逆转为cdna文库。
rt-pcr扩增抗人cd123抗体重链(vh)、轻链(vl)可变区基因片段:
重链骨架区上游引物
p1:5’saggtgmagctkcassartcwgg3’(seqidno:11)
重链可变区下游引物
p2:5’tggggstgtygttttggctgmrgagacrgtga3’(seqidno:12)
轻链前导肽上游引物
p3:5’atggagacagacacactcctgctat3’(seqidno:13)
轻链可变区下游引物
p4:5’ggatacagttggtgcagcatcagcccgttt3’(seqidno:14)
配制pcr反应体系(50μl)如下:
cdna:2μl;上游引物(10μm):2μl;下游引物(10μm):2μl;dntpmixture:2μl;pfudna聚合酶(5u/μl):1μl;10xpfubufferⅱ:5μl;ddh2o:补足至50μl。反应条件:95℃预变性5min;重复如下循环35次:95℃30s,58℃30s,72℃1min;最后,72℃延伸10min。琼脂糖凝胶电泳分离并回收vl、vh片段。将回收后的vl、vh片段与pmd19-t(simple)载体(takara公司)通过t4连接酶(takara公司)进行连接,连接体系如下:vlpcr产物/vhpcr产物各70ng,pmd19-t(simple)载体1μl,solutioni连接反应液5μl;ddh2o补足至10μl,4℃连接过夜。连接产物转化入e.colidh5α感受态细菌中,37℃过夜培养后,挑取单个菌落,37℃震摇2小时后进行菌液pcr鉴定,以对应抗体的cdna为阳性对照。配制反应体系(25μl)如下:菌液:1μl,上游引物(10μm):1μl;下游引物(10μm):1μl;dntpmixture(各2.5mm)2μl;taqdna聚合酶(5u/μl):0.5μl;10×taqbuffer(mg2+plus):2.5μl;补水至25μl。反应条件同前。选取菌pcr阳性的克隆扩大培养,用质粒提取试剂盒(takara公司)提取阳性克隆质粒,送检测序。每个抗体的每条链至少送检5个克隆样品,至少三个样品测序结果相同为止。成功克隆得到13c3的重链、轻链可变区序列,符合典型抗体可变区序列特征。
5.与高表达cd123的thp-1细胞特异性结合
facs检测抗体13c3与thp-1表面cd123蛋白的结合:抗体以终浓度0.1nm与1×106thp-1细胞进行孵育,室温孵育40分钟,pbs洗两次;100ul重悬细胞,加入apc标记抗小鼠igg抗体0.2μl,室温避光孵育40分钟,pbs洗两次。同时设置同型阴性对照管,及cd123商品抗体(bd:560087)阳性对照管。细胞重悬于500μlpbs缓冲液中,facs检测。结果见图2:可见13c3能有效结合thp-1细胞,亲和性强。
6.与cd123阴性细胞的交叉反应:
将抗体以100nm的终浓度分别与2x105个bjab、jurkat细胞(cd123阴性)进行孵育,以cd123商品抗体(bd:560087)作为对照。4℃孵育1小时,pbs洗两次;100ul重悬细胞,加入apc标记抗小鼠igg抗体0.2μl,4℃避光孵育40分钟,pbs洗两次;细胞重悬于500μlpbs缓冲液中,facs检测。结果见图3。13c3与bjab、jurkat细胞均无交叉反应。
7.抗体13c3与白血病人样本的结合
取cd123阴性、阳性(阴性4例,阳性14例)白血病人外周血500ul,裂红离心后,将pe直标的抗体13c3以0.06μg/test的用量与之进行孵育,cd123商品抗体(bd:340545)为阳性对照使用浓度为0.125μg/test。4℃孵育1小时,pbs洗两次;细胞重悬于500μlpbs缓冲液中,facs检测。结果见图4,13c3与病人样本的结合分群与商品cd123抗体一致,说明13c3能够特异性识别出病人标本中的cd123阳性细胞,与病人样本中的cd123阴性细胞无交叉反应。且13c3的用量为商品抗体的二分之一,与cd123蛋白的亲和力更强。
8.facs法检测抗体13c3与商品anti-cd123抗体7g3的竞争关系。
取抗体13c3杂交瘤培养上清6.25μl、12.5μl、25μl、50μl、100μl,同时每孔加入2.5ulcd123商品抗体(bd:560087;clone:7g3;apc直标),用pbs将每孔终体积调节至200ul,与2×105thp-1细胞室温避光孵育30min。1800rpm,10min离心,弃上清,pbs洗细胞,重复三次,将细胞重悬于400μl的pbs中,facs测定荧光强度,统计mean值,将被竞争前后商品anti-cd123抗体7g3与thp-1结合的平均免疫荧光强度扣除同型对照管的平均免疫荧光强度,计算竞争百分比。结果见图5.可见随着13c3用量的增加,与商品抗体竞争的程度也随之增加,在13c3用量达到50μl和100μl时,竞争程度趋于稳定,最终能与商品抗体7g3产生40%左右的竞争,说明13c3与商品抗体7g3的抗原结合表位并不完全相同。
序列表
<110>中国医学科学院血液病医院(血液学研究所)
克拉玛依市中心医院
<120>一种鼠抗人cd123单克隆抗体及应用
<160>14
<170>siposequencelisting1.0
<210>1
<211>12
<212>prt
<213>鼠(musmusculus)
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glypheserleuserthrserglymetglyvalgly
1510
<210>2
<211>16
<212>prt
<213>鼠(musmusculus)
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hisiletrptrpaspaspasplysargtyrlysproalaleulysser
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<210>3
<211>14
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<213>鼠(musmusculus)
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metglyglyglyasntyrleupheleutyralametaspphe
1510
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<213>鼠(musmusculus)
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lysserserglnserleuleuasnserglyasnglnlysasntyrleu
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ala
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glymetglyvalglytrpileargglnproserglylysglyleuglu
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