一种抗LILRB4单克隆抗体、其抗原结合片段及其应用的制作方法

本发明涉及生物医药，特别涉及一种抗lilrb4单克隆抗体、其抗原结合片段及其应用。

背景技术：

1、急性髓系白血病(aml)是最常见的成人急性白血病，其特征是骨髓、血液和其他组织中未成熟的髓系造血细胞的异常克隆增殖，其临床表现为贫血、出血、感染和发热、脏器浸润、代谢异常等，多数病例病情急重，预后凶险，如不及时治疗常可危及生命。作为一种常见的血液恶性肿瘤，aml占全部急性白血病的70％左右，是国内十大高发恶性肿瘤之一，也是35岁以下发病率及死亡率最高的恶性肿瘤。aml的发病率在国内为十万分之二左右，根据形态学分型，可以将其分为m0、m1、m2、m3、m4、m5、m6和m7型。m4和m5型aml占所有aml病人的比例大概在50％左右，并且m4和m5型aml病人存活率显著低于m0、m1、m2、m3型病人。

2、从上个世纪七十年代开始，“3+7”方案(阿糖胞苷和蒽环素)作为治疗aml的标准诱导治疗方案被广泛应用于儿童和成人aml患者。细胞毒性化疗的标准干预极易引起复发，在65岁或65岁以上的患者中，多达70％的患者在确诊后的一年内死于该病。虽然干细胞移植治疗可以有效降低化疗后的aml的复发率，但是干细胞移植治疗具有很高的死亡率，因此在aml缓解期进行造血干细胞移植的适应证仍有争议。除此之外，特异性靶向药物包括突变型fms样酪氨酸激酶3(flt3)抑制剂，异柠檬酸脱氢酶1和2(idh1和idh2)抑制剂等能为部分aml亚型患者带来非常具有前景的治疗选择。泛靶点药物b淋巴细胞瘤-2(bcl2)抑制剂及鼠双微体2(mdm2)抑制剂等作为aml患者重要的治疗手段同样为患者提供了非常具有前景的治疗选择。但是长期使用这些药物会出现耐药现象，从而降低这些药物的治疗效果。aml患者复发和耐药的主要原因在于患者体内存在白血病干细胞，以及患者体内的免疫系统不能行使正常的免疫功能，从而导致白血病干细胞在患者体内的免疫逃逸。因此，免疫疗法通过阻断免疫抑制信号，重新激活免疫系统功能，被认为是治疗aml的基石手段。但是，免疫疗法，如细胞毒性t淋巴细胞相关蛋白4(ctla4)和程序性死亡受体1(pd-1)/细胞程序性死亡-配体1(pd-l1)靶向策略，并没有在aml患者中产生临床效益。虽然靶向分化簇(cd)70、cd47、cd33等靶点的单克隆抗体药物，显示出较好的抗白血病活性和耐受性，但是由脱靶效应造成的毒副作用和耐药性相关的局限性表明必须确定新的靶标及治疗手段来针对aml。

3、白细胞免疫球蛋白样受体亚家族b(lilrb)是一组i型跨膜糖蛋白，主要在髓系细胞中表达，其特征是用于配体结合的细胞外免疫球蛋白样结构域和细胞内免疫受体酪氨酸基抑制基序(itim)。在lilrb受体结合对应的配体激活的情况下，itim结构域可募集酪氨酸磷酸酶shp-1、shp-2或肌醇磷酸酶ship，从而调控相关信号通路抑制细胞因子，趋化因子及共刺激因子的表达，特异性抑制t细胞的激活。由于其免疫抑制功能，lilrb被认为是髓系细胞的免疫检查点蛋白。

4、白细胞免疫球蛋白样受体亚家族b成员4(lilrb4)作为lilrb家族成员，结构上包含两个细胞外免疫球蛋白样结构域及三个细胞内itim结构域。lilrb4在单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞等髓样抗原呈递细胞(apcs)中选择性表达。lilrb4特异性高表达在m4和m5型aml细胞上，并且高表达lilrb4的病人生存率显著降低。载脂蛋白e(apoe)结合并激活lilrb4，募集shp-2，调控核因子κb(nf-κb)信号通路，从而刺激尿激酶受体(upar)和精氨酸酶1(arg1)的表达，进一步抑制t细胞增殖，促进组织浸润。抗lilrb4抗体能够阻断lilrb4与apoe的相互作用，抑制nf-κb信号通路，降低arg1表达，从而促进t细胞增殖并减少组织浸润。

5、目前，以明生物、恩格姆生物制药公司和华夏英泰(北京)生物技术有限公司均在研发靶向lilrb4的单克隆抗体药物，目前均处在临床i期阶段。抗lilrb4单克隆抗体作为首款有望用于aml的t细胞激活剂，将为全球aml和慢性粒单核细胞白血病(cmml)病患带来创新治疗方案，具有非常大的市场潜力。为此，本发明提供了一种抗lilrb4单克隆抗体、其抗原结合片段及其应用。

技术实现思路

1、为了满足全球aml和慢性粒单核细胞白血病(cmml)病患的治疗需求，本发明通过对免疫文库的筛选，得到了可以与lilrb4特异性结合且具有较高生物学活性的抗lilrb4单克隆抗体或其抗原结合片段。

2、本发明具体技术方案如下：

3、本发明提供了一种抗lilrb4单克隆抗体或其抗原结合片段，包括重链可变区和轻链可变区，所述重链可变区包括3个分别用hcdr1、hcdr2和hcdr3表示的重链互补决定区，所述轻链可变区包括3个分别用lcdr1、lcdr2和lcdr3表示的轻链互补决定区，所述单克隆抗体或其抗原结合片段选自以下任意一种：

4、a-ⅰ：所述重链互补决定区hcdr1的氨基酸序列如seq id no:1所示，所述重链互补决定区hcdr2的氨基酸序列如seq id no:2所示，所述重链互补决定区hcdr3的氨基酸序列如seq id no:3所示，所述轻链互补决定区lcdr1的氨基酸序列如seq id no:4所示，所述轻链互补决定区lcdr2的氨基酸序列如seq id no:5所示，所述轻链互补决定区lcdr3的氨基酸序列如seq id no:6所示；

5、b-ⅰ：所述重链互补决定区hcdr1的氨基酸序列如seq id no:7所示，所述重链互补决定区hcdr2的氨基酸序列如seq id no:8所示，所述重链互补决定区hcdr3的氨基酸序列如seq id no:9所示，所述轻链互补决定区lcdr1的氨基酸序列如seq id no:10所示，所述轻链互补决定区lcdr2的氨基酸序列如seq id no:11所示，所述轻链互补决定区lcdr3的氨基酸序列如seq idno:12所示。

6、本发明通过对免疫文库的筛选得到上述2种能够与lilrb4抗原高亲和力结合的单克隆抗体分子，而且能够阻断其与配体apoe复合物的相互作用，进而阻止下游nf-κb信号通路的激活和arg1的释放，促进t细胞增殖，及抑制组织浸润。

7、进一步的，所述单克隆抗体或其抗原结合片段为鼠源抗体分子，所述鼠源抗体分子选自以下任意一种：

8、ma-ⅰ：所述重链可变区的氨基酸序列如seq id no:13所示，所述轻链可变区的氨基酸序列如seq id no:14所示；

9、mb-ⅰ：所述重链可变区的氨基酸序列如seq id no:15所示，所述轻链可变区包含如seq id no:16所示的氨基酸序列。

10、本发明通过用lilrb4抗原免疫小鼠，优化免疫方法，创建噬菌体展示库，并筛选出上述亲和力较高，活性较好且较为稳定的鼠源抗体分子。通过大量的细胞水平实验验证，发现ma-ⅰ和mb-ⅰ具有较高的生物学活性，为此，本发明优选的选择ma-ⅰ和mb-ⅰ。

11、进一步的，所述鼠源抗体分子还包括重链恒定区和轻链恒定区，所述重链恒定区选自鼠的igg1型、igg2a型、igg2b型或igg3型的恒定区的一种，所述轻链恒定区为氨基酸序列如seq id no:21所示的鼠源ck型的恒定区；所述igg1型的恒定区的氨基酸序列如seq idno:17所示，所述igg2a型的恒定区的氨基酸序列如seq id no:18所示，所述igg2b型的恒定区的氨基酸序列如seq idno:19所示，所述igg3型的恒定区的氨基酸序列如seq id no:20所示。

12、进一步的，所述单克隆抗体或其抗原结合片段为嵌合抗体分子，所述嵌合抗体分子包括所述鼠源抗体分子的重链可变区、所述鼠源抗体分子的轻链可变区和人源化抗体恒定区。

13、嵌合抗体分子包括鼠源抗体分子的可变区序列和人源抗体恒定区，嵌合抗体分子的设计用于验证本发明恒定区人源化后没有改变cdr的特异功能，为人源化抗体分子的研究提供了进一步的研发基础。

14、进一步的，所述单克隆抗体或其抗原结合片段为人源化抗体分子，所述人源化抗体分子选自以下任意一种：

15、ha-ⅰ：所述重链可变区的氨基酸序列如seq id no:26所示，所述轻链可变区的氨基酸序列如seq id no:27所示；

16、ha-ⅱ：所述重链可变区的氨基酸序列如seq id no:28所示，所述轻链可变区的氨基酸序列如seq id no:29所示；

17、ha-ⅲ：所述重链可变区的氨基酸序列如seq id no:30所示，所述轻链可变区的氨基酸序列如seq id no:31所示；

18、hb-ⅰ：所述重链可变区的氨基酸序列如seq id no:32所示，所述轻链可变区的氨基酸序列如seq id no:33所示；

19、hb-ⅱ：所述重链可变区的氨基酸序列如seq id no:32所示，所述轻链可变区的氨基酸序列如seq id no:34所示；

20、hb-ⅲ：所述重链可变区的氨基酸序列如seq id no:32所示，所述轻链可变区的氨基酸序列如seq id no:35所示。

21、本发明针对鼠源抗体分子进行人源化设计后筛选得到人源化抗体分子，通过体内外的实验验证发现本发明提供的6种人源化抗体分子中，ha-ⅰ和hb-ⅲ的生物学活性较高，药效最为显著，所以本发明优选的人源化抗体分子为ha-ⅰ和hb-ⅲ。

22、进一步的，所述人源化抗体分子还包括人源化抗体恒定区。

23、进一步的，所述人源化抗体恒定区包括人源化抗体重链恒定区和人源化抗体轻链恒定区，所述人源化抗体重链恒定区选自人的igg1型、igg2型或igg4型的恒定区的一种，所述人源化抗体轻链恒定区为氨基酸序列如seq id no:25所示的人ck型的恒定区；所述igg1型的重链恒定区氨基酸序列如seq id no:22所示，所述igg2型的重链恒定区氨基酸序列如seq id no:23所示，所述igg4型的重链恒定区氨基酸序列如seq id no:24所示。

24、本发明还提供了一种多核苷酸分子，所述多核苷酸分子编码所述的抗lilrb4单克隆抗体或其抗原结合片段。

25、本发明还提供了一种重组dna表达载体，所述重组dna表达载体包含所述的多核苷酸分子。

26、本发明进一步提供了一种转染所述的重组dna表达载体的宿主细胞，所述宿主细胞包括原核细胞、酵母细胞、昆虫细胞或哺乳动物细胞；

27、优选的，所述宿主细胞为哺乳动物细胞，所述哺乳动物细胞为hek293细胞、cho细胞或ns0细胞。

28、本发明还提供了所述的抗lilrb4单克隆抗体或其抗原结合片段在制备治疗癌症药物中的应用；

29、所述癌症包括急性髓系白血病、急性成淋巴细胞性白血病、慢性淋巴细胞白血病、多发性骨髓瘤、母细胞性浆细胞样树状突细胞肿瘤、乳腺癌、肺癌或前列腺癌中的一种或多种。

30、本发明的有益效果如下：本发明提供的抗lilrb4单克隆抗体或其抗原结合片段与lilrb4抗原具有较高的结合能力，能够有效抑制lilrb4抗原与其配体复合物的结合，从而阻止下游nf-κb信号通路的激活和arg1的释放，促进t细胞增殖，及抑制组织浸润；此外，本发明筛选得到的抗lilrb4单克隆抗体或其抗原结合片段能够用于治疗癌症，癌症包括但不限于急性髓系白血病(aml)、急性成淋巴细胞性白血病(all)、慢性淋巴细胞白血病(cll)、多发性骨髓瘤(mm)、母细胞性浆细胞样树状突细胞肿瘤(bpdcn)、乳腺癌、肺癌或前列腺癌。