抗CD3蛋白单克隆抗体及其细胞株、制备方法和应用与流程

本发明涉及生物医学工程领域，特别涉及一种抗cd3蛋白单克隆抗体及其细胞株、制备方法和应用。

背景技术：

免疫细胞尤其是t细胞在免疫应答整个过程中处于核心地位，t细胞表面存在众多的cd分子，如cd3，cd4，cd8和cd28等，这些cd分子广泛参与了t细胞识别抗原、活化增殖或无能、凋亡及清除异体抗原或对自身抗原耐受等免疫效应全过程，在这些cd分子中，cd3分子尤为重要，它与t细胞表面的t细胞受体(tcr)组成tcr-cd3复合体，在t细胞抗原识别和免疫应答产生过程中具有极其重要的作用。

cd3分子主要分布于成熟t淋巴细胞表面，是t细胞膜上的重要分化抗原，是t细胞的特异性标志之一，平均每个t细胞有5.1×104个cd3结合部位。研究表明，cd3分子至少由γ、δ、ε、ζ、η这五条多肽链组成，它们与t细胞抗原受体(tcr)非共价紧密相连。cd3分子的主要功能为：稳定tcr结构；传递t细胞活化信号。

cd3在t细胞淋巴瘤的辅助诊断和鉴别诊断中具有重要作用。淋巴瘤是一组起源于淋巴结或其他淋巴组织的恶性肿瘤，可分为霍奇金病(简称hd)和非霍奇金淋巴瘤(简称nhl)两大类，组织学可见淋巴细胞和(或)组织细胞的肿瘤性增生，临床以无痛性淋巴结肿大最为典型，肝脾常肿大，晚期有恶病质、发热及贫血。t细胞来源的淋巴瘤属于非霍奇金淋巴瘤。关于类型的分布，国内以非霍奇金淋巴瘤多见，占95.1％，霍奇金病占4.9％。我国霍奇金病发病率低，和日本7.6％接近，而欧美国家多见，可高达45％。非霍奇金淋巴瘤的病理类型中，我国滤泡型少见，t细胞淋巴瘤及结外淋巴瘤发病率较高，日本b细胞占44.1％，而50％以上属于t细胞来源，我国和日本淋巴癌发病率情况接近，而欧美淋巴癌大多来源于b细胞。非霍奇金淋巴瘤较霍奇金病常见，各年龄组均可发生，发病年龄最小3个月，最大82岁，男女比例成人期为2.7：1，儿童为9～13：1。

临床上，cd3免疫组化主要用于辅助诊断t细胞来源的淋巴瘤，以及t细胞淋巴瘤与b细胞淋巴瘤、恶性黑色素瘤、低分化癌的鉴别诊断。

技术实现要素：

发明人提供了一种抗cd3蛋白单克隆抗体，所述单克隆抗体的重链可变区的氨基酸序列为seqidno.4所示的氨基酸序列；所述单克隆抗体轻链可变区的氨基酸序列为seqidno.5所示的氨基酸序列。

进一步地，所述单克隆抗体的重链可变区的dna序列为seqidno.2所示的核苷酸序列，所述单克隆抗体的轻链可变区的dna序列为seqidno.3所示的核苷酸序列。

进一步地，所述单克隆抗体特异性识别cd3蛋白。

进一步地，所述单克隆抗体为小鼠igg2aκ亚型单克隆抗体。

进一步地，所述单克隆抗体由保藏号为cgmccno21980的杂交瘤细胞株产生。

发明人又提供了一种抗cd3蛋白单克隆抗体的制备方法，其用于免疫小鼠的抗原为重组蛋白，所述重组蛋白由大肠杆菌重组表达，包含trx蛋白标签、cd3蛋白片段及his蛋白标签。

进一步地，所述cd3蛋白片段为cd3蛋白的第23位至第126位氨基酸片段，其氨基酸序列为seqidno.1所示的氨基酸序列。

发明人还提供了一株分泌抗cd3蛋白分子的杂交瘤细胞株，所述细胞株为小鼠杂交瘤细胞株33h1，所述细胞株已于2021年3月24日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为cgmccno21980，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。

发明人还提供了上述单克隆抗体在cd3蛋白免疫检测中的用途。

进一步地，所述免疫检测包括免疫组织化学法，免疫印迹法和酶联免疫法。

发明人最后提供了一种cd3蛋白免疫组化检测试剂，所述免疫组化检测试剂含有重链可变区的氨基酸序列为seqidno.4所示的氨基酸序列；轻链可变区的氨基酸序列为seqidno.5所示的氨基酸序列的抗cd3蛋白单克隆抗体为其有效成分。

区别于现有技术，本发明所产生的有益技术效果为：上述技术方案选取cd3蛋白c末端的23-126位氨基酸为抗原肽，进行密码子优化，成为适合在大肠杆菌codonplus表达的基因片段，最后得到的重组蛋白包含trx蛋白标签、cd3蛋白片段及组氨酸蛋白标签。所述重组蛋白对小鼠进行免疫，经细胞融合、筛选和亚克隆，获得高效分泌抗cd3蛋白单克隆抗体的小鼠杂交瘤细胞株33h1,以及由该细胞株所分泌的抗cd3蛋白单克隆抗体。本方案得到的抗体具有高特异性、敏感性，可以特异性识别表达cd3蛋白的细胞，适用于免疫学检测，特别是免疫组化检测。

附图说明

图1为t细胞淋巴瘤免疫组化染色结果对比图；其中左为33h1分泌的cd3，右为市售cd3。

图2为扁桃体免疫组化染色结果对比图；其中左为33h1分泌的cd3，右为市售cd3。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

实施例1重组cd3蛋白片段的制备

一、基因优化与合成

cd3按照uniprot数据库中登录号为p07766的蛋白质序列，选择23-126位氨基酸的蛋白片段，直接优化成适合在大肠杆菌codonplus表达的基因片段。在pcr的过程中在基因5’和3’端分别加入ecori和xhoi酶切位点。

pcr产物经琼脂糖凝胶电泳分离后回收，分别对回收的融合蛋白基因和用于表达的质粒载体pet32a进行ecorⅰ和xhoi酶切，再次电泳回收，以t4dna连接酶连接。连接产物转化大肠杆菌感受态细胞codonplus，挑取平板上的克隆接种，进行菌液pcr鉴定。挑选pcr结果阳性的克隆进行测序分析，序列完全正确的克隆使用。

选择不同的抗原进行免疫可能制备出不同结合特性的抗体，该分子同时存在多种因可变剪切引起的变异体，最终导致不同抗体对表达抗原细胞的识别能力和模式不同。cd3分子按照公布的序列进行分析，依据在细胞膜上的结构、抗原性、组成氨基酸的亲疏水性以及二级结构，选择适宜可溶表达又具有良好免疫原性的区域用于重组表达，选择cd3的23-126位氨基酸残基进行密码子优化，分子量约为31kda。通过序列优化设计利用原核表达基因序列获得cd3蛋白。而重组免疫原由具有抗原性的cd3蛋白片段及用于重组蛋白纯化的蛋白标签组成，蛋白标签为trx和his。

二、蛋白表达和纯化

按1:100的比例将单菌落培养的过夜菌转接至100mllb培养基，加入终浓度为10μg/ml的卡那霉素，37℃振荡培养至od600为0.6-0.8，加入1mmol/l的iptg，16℃震荡培养过夜，收菌后超声破碎。该重组蛋白带有组氨酸标签，使用镍柱进行蛋白质的亲和纯化。用500mmol/l咪唑进行洗脱，sdspage分离检测。

实施例2杂交瘤细胞系的建立

一、免疫

将实施例1中重组蛋白用弗氏完全佐剂(sigma公司，f5881)乳化，免疫4-6周龄雌性icr小鼠(购自北京维通利华实验动物技术有限公司)，腹部皮下注射每只小鼠6点，剂量为60μg/只。每14天加强免疫一次，抗原使用弗氏非完全佐剂(sigma公司，f5506)乳化，剂量为30μg/只。第3次加强免疫后7天以间接elisa(波长450nm)检测小鼠血清中抗免疫原的多抗效价，效价最高的小鼠以尾静脉注射冲击免疫，抗原用生理盐水混匀，剂量为50μg/只。

二、细胞融合

无菌制备免疫达标的小鼠脾细胞悬液，与小鼠骨髓瘤细胞sp2/0(atccnumbercrl-8287)以5:1比例混合，离心1500rpm，5min。弃上清后离心管放入37℃水浴中，在1分钟内缓慢加入1ml的peg1500(roche公司)，并搅动细胞。在温水中静置1min后，加入10ml无血清的imdm(sigma公司)，混匀，离心1000rpm，5min。弃上清后，加入10ml血清(paa公司)小心的将细胞吹打起来，并加入5ml混合10xhat(sigma公司)的胸腺细胞，混匀。再加入25ml含有2.1％硝基纤维素(sigma公司)的半固体培养基充分混匀，然后均匀的倒入20个细胞培养皿中。将细胞培养皿放入到湿盒中，放入37℃5％co2培养箱中培养。

三、克隆化及elisa筛选阳性杂交瘤细胞

融合后7天克隆细胞团大小密度适中，在解剖镜下，吸取圆、实、大的克隆团打入事先准备好培养基的96孔培养板中，放入37℃5％co2培养箱中培养。3天后，细胞量大约占底面积2/3，取100μl上清用免疫原和合成多肽分别进行elisa筛选。阳性克隆完全换液，加入200μl含饲养细胞和1％ht(sigma公司)的完全培养基。两天后进行第二次elisa筛选，阳性克隆转入事先准备好培养基(含饲养细胞和ht)的24孔板培养。五天后取100μl上清进行第三次elisa筛选，阳性克隆逐次转入6孔板和细胞培养瓶扩大培养并冻存。

实施例3腹水诱生法制备单克隆抗体

一、腹水制备

对数生长期细胞用无血清培养基洗涤并悬起，计数约5×10⁵，1ml。悬浮的细胞腹腔注射事先用石蜡油致敏的小鼠。7天后开始收集腹水。取出的腹水于4℃离心4000rpm，10min。小心吸出中间的腹水收集于离心管中，4℃或-20℃保存。

二、单克隆抗体的纯化

用hitraprproteinaff(ge公司)亲和层析法按说明书从腹水中纯化抗体。sds-page胶鉴定纯度，bradford法测定浓度。纯化的抗体保存于-20℃。

实施例4单克隆抗体特性鉴定

一、亚类鉴定

用100mmpbs(ph7.4)稀释包被羊抗鼠igg(北京中杉金桥生物技术有限公司)至0.5μg/ml,每孔加100μl，4℃，过夜。倾空液体，用含0.05％tween的pbs(pbs-t)洗3次，每孔加入200μl封闭液(含2％bsa和3％蔗糖的pbs)，37℃孵育1h。倾空液体，用pbs-t清洗3次。每孔加入0.1ml杂交瘤上清，37℃孵育1h。倾空液体用pbs-t清洗3次。用封闭液1：1000稀释hrp标记的羊抗鼠(κ,λ)抗体或1：2000稀释hrp标记的羊抗鼠(igm，igg1，igg2a，igg2b，igg3，iga)抗体(southernbiotech公司)0.1ml每孔分别加入适当的孔中，37℃孵育1h。倾空液体，用pbs-t清洗3次。每孔加50μl含0.15％abts(southernbiotech公司)和0.03％h2o2的柠檬酸缓冲液(ph4.0)进行显色反应，10-20min内测定405nm波长下的od值。

结果显示，本发明单克隆抗体为igg2aκ型鼠源单克隆抗体。

二、亲和常数测定

取实施例1中制备的cd3重组蛋白，包被浓度为2μg/ml,100μl/孔，4℃包被过夜，pbs-t洗3次。每孔加200μl封闭液37℃封闭2h，pbs-t洗3次。实施例3中纯化的单克隆抗体，从1：200开始2倍梯度稀释，最后1孔留空白对照，37℃孵育1h，pbs-t洗3次。hrp标记的羊抗鼠二抗1：20000稀释，每孔100μl，37℃孵育1h，pbs-t洗3次。每孔加入100μl含0.1％tmb(sigma公司)和0.03％h2o2的柠檬酸-磷酸缓冲液显色10min，加50μl0.5m硫酸溶液终止反应。用酶标仪测定波长450nm的吸光值。画出od值对应抗体稀释倍数的曲线，找到最大结合od值的一半时对应的稀释倍数a，利用下列公式计算出该抗体的亲和常数为1.92×10⁹。

三.单抗反应特异性和应用效果

取实施例1中制备的cd3重组蛋白，用免疫印迹的方法检测本发明的单克隆抗体的识别特异性，进行12％聚丙烯酰胺凝胶电泳。按常规方法在bio-rad电转移系统中将凝胶蛋白带转移到pvdf膜上(millipore公司)。将膜置于含5％脱脂奶粉的tbs-t封闭液中4℃过夜。加入由33h1杂交瘤分泌的抗体的单克隆抗体(1：1000稀释)4℃孵育过夜。用tbs-t洗膜后，加入1：5000稀释的羊抗鼠二抗(北京中杉金桥生物技术有限公司)，室温孵育1小时。再次tbst洗膜，加入ecl超敏显色液(北京普利莱基因技术有限公司)，以chemidocmp多色荧光成像系统(bio-rad)进行化学发光图像数据的采集。实施例5.免疫组化组织芯片染色和鉴定

一.芯片制备过程

对各样本先进行he切片染色，以确定肿瘤部位。使用3dhistech公司的全自动组织芯片仪制作组织芯片。将制成的组织芯片蜡块再放入蜡块制作模具，放入68℃烤箱内10分钟,使组织芯与受体蜡块的蜡融为一体，然后轻轻从烤箱中取出模具，让半融状态的石蜡在室温条件下冷却约30min，再放入-20℃冰箱冷冻6min后将组织芯片蜡块从模具中取出，切片或放入4℃冰箱内保存备用。修片后进行连续切片，厚度定为3μm，将连续切片漂在40％酒精中,让其自然展开，再将分开的切片转移到50℃的温水中展片30秒，用经多聚赖氨酸处理过的载玻片裱贴切片，将制成的组织芯片放入68℃烤箱内烤片2小时，取出，室温冷却，放入-4℃冰箱保存。

二.ihc染色及分析

常规二甲苯脱蜡3次，每次6分钟，100％、100％、95％、85％梯度乙醇中水化，每次3分钟，最后自来水冲洗。进行抗原修复，然后将切片放入湿盒中，pbs冲洗3×3分钟。滴加3％h2o2孵育10分钟，pbs冲洗3×3分钟。甩干切片，滴加适当比例稀释的一抗(首次稀释根据抗体浓度来设计抗体的稀释比例)室温(25℃)孵育1小时，pbs冲洗3×3分钟，滴加二抗室温孵育15-30分钟，pbs冲洗3×3分钟，甩去pbs，用新鲜配置的dab显色液显色3-10分钟。苏木素复染25秒，pbs返蓝30秒。按照85％(3分钟)-95％(3分钟)-100％(3分钟)-100％(3分钟)的酒精梯度依次脱水，最后二甲苯透明3分钟，中性树胶封片。

免疫组化染色结果分为：阳性和阴性。阳性表达必须在细胞和组织特定的抗原部位才能视为阳性。在组织染色分布清晰及细胞定位准确的情况下，染色结果根据染色强度的差异进行进一步划分，具体如下：

1、样本为弱阳性；标记为“+”；

2、样本为中度阳性；标记为“++”；

3、样本为高度阳性；标记为“+++”。

4、样本为阴性，标记为“-”。

三.数据统计

1、肿瘤组织芯片检测结果：

将本抗体cd3(33h1)和市售抗体cd3(sp7)在30例t细胞淋巴瘤进行同步检测并比较检测结果。

cd3的免疫组化结果进行统计。整个试验过程采取双盲设计，统计结果如下表：

结果显示:33h1细胞株所分泌的抗cd3蛋白单克隆抗体的染色定位准确，染色清晰且无非特异性染色，背景干净。在免疫组化检测中，阳性率与市售抗体相当，但部分的阳性强度高于市售抗体，说明33h1细胞株分泌的cd3敏感度更高，有效避免假阴性结果。

图1为t细胞淋巴瘤免疫组化染色结果对比图(左为33h1分泌的cd3，右为市售cd3)。

2、正常组织芯片检测结果：

正常组织芯片包括30种正常组织样本，正常组织样本主要选自新鲜、及时固定的手术标本；每种组织包括3个不同病例样本。30种正常组织包括：大脑、心脏、小脑、食管、肾上腺、胃、卵巢、小肠、胰腺、结直肠、甲状旁腺、肝脏、垂体、唾液腺、睾丸、肾、甲状腺、前列腺、乳腺、子宫、脾、膀胱、扁桃体、骨骼肌、胸腺(幼儿)、皮肤、骨髓、外周神经、肺、间皮细胞。

将本抗体(33h1)和市售抗体在正常组织芯片上进行同步检测，阴阳性检测结果一致，说明本抗体在正常组织的特异性同市售抗体相当。

图2为扁桃体免疫组化染色结果对比图(左为33h1分泌的cd3，右为市售cd3)。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

序列表

<110>福州迈新生物技术开发有限公司

<120>抗cd3蛋白单克隆抗体及其细胞株、制备方法和应用

<130>2021

<160>5

<170>siposequencelisting1.0

<210>1

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<213>智人(homosapiens)

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100

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<213>人工序列(artificial)

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tcctgcaaggctcctggatacacaatcactacctatgttatgcactgggtgaagcagaag120

cctgggcagggccttgagtggattggatatattaatcgttacaatgatggtactaaatac180

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