具体实施方式
下面结合附图、实施方式和实施例,对本申请作进一步详细的说明。应理解,这些实施方式和实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围,提供这些实施方式和实施例的目的是使对本申请公开内容理解更加透彻全面。还应理解,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式和实施例,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下作各种改动或修改,得到的等价形式同样落于本申请的保护范围。此外,在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为充分地理解,应理解,本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述实施方式和实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
除非另外说明或存在矛盾之处,本文中使用的术语或短语具有以下含义:
本文所使用的术语“和/或”、“或/和”、“及/或”的选择范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目,也包括相关所列项目的任意的和所有的组合,所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。需要说明的是,当用至少两个选自“和/或”、“或/和”、“及/或”的连词组合连接至少三个项目时,应当理解,在本申请中,该技术方案毫无疑问地包括均用“逻辑与”连接的技术方案,还毫无疑问地包括均用“逻辑或”连接的技术方案。比如,“A及/或B”包括A、B和A+B三种并列方案。又比如,“A,及/或,B,及/或,C,及/或,D”的技术方案,包括A、B、C、D中任一项(也即均用“逻辑或”连接的技术方案),也包括A、B、C、D的任意的和所有的组合,也即包括A、B、C、D中任两项或任三项的组合,还包括A、B、C、D的四项组合(也即均用“逻辑与”连接的技术方案)。
本申请中涉及“多个”、“多种”、“多次”、“多元”等,如无特别限定,指在数量上大于2或等于2。例如,“一种或多种”表示一种或大于等于两种。
本文中所使用的“其组合”、“其任意组合”、“其任意组合方式”等中包括所列项目中任两个或任两个以上项目的所有合适的组合方式。
本文中,“合适的组合方式”、“合适的方式”、“任意合适的方式”等中所述“合适”,以能够实施本申请的技术方案、解决本申请的技术问题、实现本申请预期的技术效果为准。
本申请中,“进一步”、“更进一步”、“特别”等用于描述目的,表示内容上的差异,但并不应理解为对本申请保护范围的限制。
本申请中,“可选地”、“可选的”、“可选”,指可有可无,也即指选自“有”或“无”两种并列方案中的任一种。如果一个技术方案中出现多处“可选”,如无特别说明,且无矛盾之处或相互制约关系,则每项“可选”各自独立。
本申请中,“第一方面”、“第二方面”、“第三方面”、“第四方面”等中,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的,不能理解为指示或暗示相对重要性或数量,也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。而且“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅起到非穷举式的列举描述目的,应当理解并不构成对数量的封闭式限定。
本申请中,以开放式描述的技术特征中,包括所列举特征组成的封闭式技术方案,也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本申请中的温度参数,如无特别限定,既允许为恒温处理,也允许在一定温度区间内存在变动。应当理解的是,所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。允许在如±5℃、±4℃、±3℃、±2℃、±1℃的范围内波动。
本申请中,%(w/w)与wt%均表示重量百分比,%(v/v)指体积百分比,%(w/v)指质量体积百分数。
在本申请提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。除非和本申请的申请目的和/或技术方案相冲突,否则,本申请涉及的引用文献以全部内容、全部目的被引用。本申请中涉及引用文献时,相关技术特征、术语、名词、短语等在引用文献中的定义也一并被引用。本申请中涉及引用文献时,被引用的相关技术特征的举例、优选方式也可作为参考纳入本申请中,但以能够实施本申请为限。应当理解,当引用内容与本申请中的描述相冲突时,以本申请为准或者适应性地根据本申请的描述进行修正。
近来研究发现,sST2作为一种新型生物标志物,在多种心血管疾病的诊治中发挥重要作用。
基于此,本申请实施例提供用于检测人sST2蛋白的结合蛋白(抗体),应用于临床样本中人sST2蛋白的定量检测。
本申请实施例的第一方面提供一种sST2特异性结合蛋白,其选自如下结合蛋白a和结合蛋白b中的一种;
所述结合蛋白a包括:
序列SEQ ID NO.10所示的CDR-L1、序列SEQ ID NO.11所示的CDR-L2和序列SEQ IDNO.12所示的CDR-L3;以及,
序列SEQ ID NO.13所示的CDR-H1、序列SEQ ID NO.14所示的CDR-H2和序列SEQ IDNO.15所示的CDR-H3;
所述结合蛋白b包括:
序列SEQ ID NO.16所示的CDR-L1、序列SEQ ID NO.17所示的CDR-L2和序列SEQ IDNO.18所示的CDR-L3;以及,
序列SEQ ID NO.19所示的CDR-H1、序列SEQ ID NO.20所示的CDR-H2和序列SEQ IDNO.21所示的CDR-H3。
在其中一些实施方案中,所述结合蛋白,其为抗体、抗体的抗原结合片段或者小模块免疫药物。可选地,所述结合蛋白为单克隆抗体、F(ab’)2片段、Fab’片段、Fab片段、Fv片段、scFv片段、线性抗体、多特异性抗体(比如双特异性、三特异性或多特异性抗体)、微型抗体、螯合重组抗体、内抗体、纳米抗体、结合结构域免疫球蛋白融合蛋白、小模块免疫药物、骆驼化抗体或者含有VHH的抗体。在一些实施方案中,抗原结合片段来源于完整抗体分子,具体还包括重链骨架区、轻链骨架区、恒定区等,例如单克隆抗体,特别是例如本申请实施例1中提到的单克隆抗体sST2-Ab01、sST2-Ab02、sST2-Ab03、sST2-Ab04。制备方法是本领域已知的。
本领域公知,抗体的结合特异性及亲合力均主要由CDR序列决定,根据成熟、公知的现有各项技术可轻易地将非CDR区域的氨基酸序列改变而获得具有相类似的生物活性的变体。因此,本发明也包括该结合蛋白的“功能性衍生物”。“功能性衍生物”是指氨基酸替换的变体,一个功能性衍生物保留有可检测的结合蛋白活性。“功能性衍生物”可以包含“变体”和“片段”,因其具有与本发明所述的结合蛋白完全相同的CDR序列,因此具有相类似的生物活性。
本文描述的结合蛋白,相对于上述CDR序列,可以包含具有一或多个的取代、缺失或插入的氨基酸,例如氨基酸插入、替换或缺失的数量不超过3个,优选为1个。通过如定点突变或者PCR介导的突变的常规技术,可给编码本申请的结合蛋白的核酸分子引入取代、缺失或插入。在一些实施方案中,在一个或者多个位点进行了保守性氨基酸取代。“保守性氨基酸取代”是其中一个氨基酸残基被具有类似侧链的氨基酸残基代替的情况。具有类似侧链的氨基酸家族在现有技术中已有限定,包括碱性侧链(例如赖氨酸、精氨酸、组氨酸)、酸性侧链(例如天冬氨酸、谷氨酸)、不带电荷的极性侧链(例如甘氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸)、非极性侧链(例如丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、色氨酸)、β侧链(例如苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸)和芳香族侧链(例如酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、组氨酸)。
“可变区”或“可变结构域”是指抗体的重链或者轻链的氨基端结构域。重链的可变结构域可以被称为“VH”。轻链的可变结构域可以被称为“VL”。这些结构域通常是抗体的最可变的部分,并含有抗原结合位点。轻链或重链可变区(VL或VH)由被三个称为“互补决定区”或“CDR”的高变区打断的构架区构成。抗体的构架区,即构成要件轻链和重链的组合的构架区,起到定位和对齐CDR的作用,所述CDR主要负责与抗原的结合。就本申请实施例而言,抗原为sST2。
当在本文中使用时,“骨架”、“构架”或“FR”区意味着抗体可变结构域的排除被定义为CDR的那些区域之外的区域。每个抗体可变结构域构架可以被进一步细分成被CDR分隔开的毗邻区域(FR1、FR2、FR3和FR4)。通常情况下,重链和轻链的可变区VL/VH可由以下编号的CDR与FR按如下组合排列连接获得:FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CDR3-FR4。
基于上述CDRs描述,本申请对骨架区和恒定区的种属来源以及恒定区的序列不做特别限定。可选地,恒定区的序列选自IgG(包括IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)、IgA、IgM、IgE及IgD任何其中之一恒定区的序列。可选地,骨架区和恒定区的种属来源各自独立地可为牛、马、猪、羊、大鼠、小鼠、豚鼠、狗、猫、兔、骆驼、驴、鹿、貂、鸡、鸭、鹅或者人。
本文描述的结合蛋白、抗体或抗体的抗原结合片段是嵌合型的,因为它包含至少一个人恒定区。例如,由本申请的杂交瘤产生的抗体的恒定区可替换(部分替换或者全部替换)为人恒定区。相对非嵌合抗体,嵌合抗体一般对人的免疫原性更低,因此在某些情况可用于抗体药物的开发。在一些实施方案中,本文描述的嵌合抗体包含IgG恒定区。本领域技术人员知道各种人恒定区。制备嵌合抗体的方法是本领域已知的。ST2指标与急慢性心衰、急性主动脉综合征等多种临床心血管急症密切相关,其早期及时的诊断有助于疾病的快速准确判断,争取宝贵的治疗时间。在体外诊断临床应用,抗体Fc段的选择往往能够直接影响临床检测的特异性,而抗体来源的种属则对于抗体的亲和力起到至关重要的作用,在临床检测中决定了试剂的灵敏度。
在一些实施方案中,本文描述的结合蛋白、抗体或片段是羊源化的,因为它包含至少一个羊框架区;进一步可选地,所述重链骨架区和所述轻链骨架区的序列全部或者部分为来源于羊的抗体骨架区序列。例如,由本申请的杂交瘤所产生的抗体的一或多个(例如一个、两个、三个、四个、五个或六个)框架区可替换为一或多个(例如一个、两个、三个、四个、五个或六个)人框架区。本领域技术人员知道各种羊框架区。制备羊源化抗体的方法是本领域已知的。在其中一些实施方案中,本申请将筛选到的鼠源IgG1单克隆抗体,轻链恒定区更换为羊源;重链的CDR移植到羊源抗体重链的框架中,获得羊源抗体sST2-Ab03,抗体的亲和力达到了10-11M。
在本申请的一些实施方式中,所述结合蛋白a的轻链可变区的序列如SEQ IDNO.22所示,或者为与SEQ ID NO.22具有至少80%(例如,80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或99.9%)同一性的序列。
在本申请的一些实施方式中,所述结合蛋白a的轻链的序列如SEQ ID NO.2或者SEQ ID NO.6所示,或者为与SEQ ID NO.2具有至少80%(例如,80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、990%或100%)同一性的序列,或者为与SEQ ID NO.6具有至少80%(例如,80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或99.9%)同一性的序列。
在本申请的一些实施方式中,所述结合蛋白a的重链可变区的序列如SEQ IDNO.23或者SEQ ID NO.26所示,或者为与SEQ ID NO.23具有至少80%(例如,80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或99.9%)同一性的序列,或者为与SEQ ID NO.26具有至少80%(例如,80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或99.9%)同一性的序列。
在本申请的一些实施方式中,所述结合蛋白a的重链的序列如SEQ ID NO.3或者SEQ ID NO.7所示,或者为与SEQ ID NO.3具有至少80%(例如,80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或99.9%)同一性的序列,或者为与SEQ ID NO.7具有至少80%(例如,80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或99.9%)同一性的序列。
在本申请的一些实施方式中,所述结合蛋白b的轻链可变区的序列如SEQ IDNO.24,或者与SEQ ID NO.24具有至少80%(例如,80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或99.9%)同一性的序列。
在本申请的一些实施方式中,所述结合蛋白b的轻链的序列如SEQ ID NO.4或者SEQ ID NO.8,或者为与SEQ ID NO.4具有至少80%(例如,80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、990%或100%)同一性的序列,或者为与SEQ ID NO.8具有至少80%(例如,80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或99.9%)同一性的序列。
在本申请的一些实施方式中,所述结合蛋白b的重链可变区的序列如SEQ IDNO.25所示,或者与SEQ ID NO.25具有至少80%(例如,80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或99.9%)同一性的序列。
在本申请的一些实施方式中,所述结合蛋白b的重链的序列如SEQ ID NO.5或者SEQ ID NO.9所示,或者为与SEQ ID NO.5具有至少80%(例如,80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或99.9%)同一性的序列,或者为与SEQ ID NO.9具有至少80%(例如,80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或99.9%)同一性的序列。
本申请实施例的第二方面提供一种核酸,其编码所述的sST2特异性结合蛋白。
该核酸可以用于构建表达载体,如一种表达载体,其含有上述核酸序列。该核酸序列或表达载体也可以转染宿主细胞,如一种宿主细胞,其转染或转化有上述表达载体或上述核酸序列。在本文中,核酸序列包含其保守置换的变体(例如简并密码子的置换)和互补序列。术语“核酸”和“多核苷酸”是同义的,包含基因、cDNA分子、mRNA分子以及它们的片段例如寡核苷酸。
本申请实施例的第三方面提供一种载体,其包所述的核酸。
其中的核酸与至少一种调节序列可操作连接。“可操作连接”指的是编码序列以允许编码序列的表达的方式与调节序列连接。调节序列选择用来在合适的宿主细胞中指导目的蛋白质的表达,包含启动子、增强子和其它的表达调控元件。
在本文中,载体可以指包含本发明的核酸或其片段的、能够携带遗传信息并且可以将遗传信息递送到细胞中的分子或试剂。典型的载体包括质粒、病毒、噬菌体、黏粒和微型染色体。载体可以是克隆载体(即用于将遗传信息转移到细胞中的载体,可以繁殖所述细胞并且可以选择存在或不存在所述遗传信息的所述细胞)或表达载体(即包含必要的遗传元件从而允许所述载体的遗传信息在细胞中表达的载体)。因此,克隆载体可以包含选择标记,以及与所述克隆载体所指定的细胞类型相匹配的复制起点,而表达载体则包含对于影响指定靶细胞中的表达必要的调节元件。
本文的核酸或其片段可以插入到合适的载体中以形成携带本发明核酸片段的克隆载体或表达载体。这种新载体也是本发明的一部分。所述载体可以包括质粒、噬菌体、黏粒、微型染色体或病毒,也包括只在特定细胞中瞬时表达的裸DNA。本发明克隆载体和表达载体能够自发的复制,因此能够为用于随后克隆的高水平表达或高水平复制目的提供高拷贝数。表达载体可以包括用于驱动本发明的核酸片段表达的启动子,可选的编码使所述肽表达产物分泌或整合到膜上的信号肽的核酸序列,本发明的核酸片段,以及可选的编码终止子的核酸序列。当在生产菌株或细胞系中操作表达载体时,载体引入到宿主细胞中时可以整合到宿主细胞的基因组中,也可以不能被整合到宿主细胞基因组中。载体通常携带复制位点,以及能够在转化细胞中提供表型选择的标记序列。
本文对载体的种类不做特别限定,例如为细菌质粒、噬菌体、酵母质粒、植物细胞病毒或者哺乳动物细胞病毒。
本申请实施例的第四方面提供一种宿主细胞,其包括所述的核酸或者所述的载体。
本文的载体用于转化宿主细胞。这种转化细胞也是本申请的一部分,可以是用于增殖本申请的核酸片段和载体、或用于重组制备本申请的结合蛋白的培养细胞或细胞系。本申请的转化细胞包括微生物如细菌(如大肠杆菌、芽抱杆菌等)。宿主细胞也包括来自多细胞生物如真菌、昆虫细胞、植物细胞或哺乳动物细胞,优选来自哺乳动物的细胞,例如CHO细胞、COS细胞、NSO细胞、HeLa细胞、BHK细胞或HEK293细胞等。所述宿主细胞能够复制本申请的核酸片段。当重组制备本申请的结合蛋白时,所述结合蛋白可以输出到培养基中或携带在所述宿主细胞的表面。
本申请的实施例的第五方面还提供一种sST2特异性结合蛋白的制备方法,其采用所述的宿主细胞生产sST2特异性结合蛋白。
本申请实施例的第六方面提供一种所述的sST2特异性结合蛋白在制备sST2蛋白检测产品中的应用。本申请对检测产品的类型不做特别限定,可以是试剂、芯片、试纸条等。
本申请实施例的第七方面提供一种检测试剂盒,其包括所述的sST2特异性结合蛋白。
本申请对试剂盒的检测机制不做特别限定,例如采用双抗夹心法,具体可以是免疫层析法、化学发光免疫分析方法、免疫比浊法等。在一些实施方案中,本申请提供的抗体的开发能够应用于化学发光试剂盒、免疫荧光层析试剂盒中;化学发光试剂盒具有全自动、高通量以及灵敏度高的特点,开发的试剂盒能够检测全血、血清、血浆,特别是全血的应用能够极大地缩短检测时间,为急性主动脉综合征的诊疗提供良好的助力,为该疾病的诊断与治疗赢得宝贵时间。
基于双抗夹心法的本申请检测试剂盒,其包括检测sST2的第一抗体以及第二抗体,所述第一抗体和所述第二抗体中,一个选用如上定义的结合蛋白a或者结合蛋白b,另一个可以搭配使用其他的抗sST2抗体。可选地,所述第一抗体和所述第二抗体中,一个为上述定义的结合蛋白a,另一个为上述定义的结合蛋白b。例如一个为sST2-Ab01、另一个为sST2-Ab02,或者一个为sST2-Ab03、另一个为sST2-Ab04。
在sST2的临床应用中,小鼠单克隆抗体、人鼠嵌合抗体存在着检测灵敏度较低,人源化抗体、兔单克隆抗体与个别临床样本存在非特异性结合,导致检测信号值的异常升高,在临床应用容易产生假阳。本申请检测试剂盒中的抗体,一个选用如上定义的结合蛋白a或者结合蛋白b,有助于提升灵敏度,避免假阳性。例如,使用sST2-Ab03作为包被抗体,sST2-Ab04作为标记抗体,检测临床血清样本,可有效提升特异性,平均信噪比提升了30倍以上。
本申请实施例的第八方面提供一种生物样本中sST2的检测方法,其包括用所述结合蛋白捕获生物样本中的sST2的步骤。
在一些实施方案中,所述检测方法采用双抗夹心法。可选地,所述双抗夹心法中,一个抗体为上述定义的结合蛋白a,另一个抗体为上述定义的结合蛋白b。例如一个为sST2-Ab01、另一个为sST2-Ab02,或者一个为sST2-Ab03、另一个为sST2-Ab04。
本申请对生物样本的种类不做特别限定,包括但不限于全血、血清、血浆。
下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述。应理解,这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,优先参考本申请中给出的指引,还可以按照本领域的实验手册或常规条件,还可以按照制造厂商所建议的条件,或者参考本领域已知的实验方法。
下述的具体实施例中,涉及原料组分的量度参数,如无特别说明,可能存在称量精度范围内的细微偏差。涉及温度和时间参数,允许仪器测试精度或操作精度导致的可接受的偏差。
实施例1
步骤一:免疫原制备
通过Uniprot数据库获得sST2蛋白(Q01638)的氨基酸序列,选取aa1-328,并于C-端融合3×flag-tag,获得sST2免疫原的氨基酸序列(SEQ ID NO.1)。合成相应的编码核酸片段,并构建至pcDNA3.4表达载体(见图1.pcDNA3.4表达载体图谱)中,获得含有目的基因sST2(aa1-328)-3×flag-tag表达质粒,将该质粒经化学法转化至大肠杆菌感受态Top10中,挑取单克隆接种至LB培养基,37℃、200rpm培养16-20h后,离心收集菌体,利用无内毒素质粒抽提试剂盒制备重组质粒,获得A260/A280=1.8-2.0的质粒样品并在转染试剂PEI的作用下,将目标质粒瞬时转染至哺乳动物细胞HEK293F中,37℃和120rpm条件下悬浮培养48-72h获得表达产物。该表达产物经预处理后通过anti-flag亲和层析及离子交换层析法,获得sST2重组抗原,将收集到的洗脱样品透析至PBS缓冲液,获得免疫原。sST2重组抗原的SDS-PAGE结果见图2。
步骤二:小鼠免疫和抗体的筛选
使用步骤一中获得的sST2抗原免疫8~12周的Bal B/c小鼠,采用弗氏佐剂与抗原乳化及皮下免疫的方式,ELISA间接法检测小鼠的尾血,直至尾血的效价达到105时停止免疫。细胞融合前3天腹腔注射免疫原进行加强免疫,融合当天确保小鼠骨髓瘤细胞处于对数生长期及数量足够。将完成免疫的小鼠通过“安死术”处死后,75%乙醇消毒后转移至超净工作台内,解剖、取出脾脏,并将脾脏经研磨、过滤处理后获得细胞悬液。无菌环境下使用电融合法将处理后的小鼠脾细胞与小鼠的骨髓瘤细胞Sp2/0进行融合,继而通过HAT培养基培养结合有限稀释法筛选阳性杂交瘤细胞株,共经过五轮的细胞亚克隆筛选,最终挑选出获得与sST2抗原具有强阳反应的候选阳性杂交瘤细胞株30株,ELISA检测结果见表1。
采用小鼠腹水法对候选的杂交瘤细胞株进行相应的单克隆抗体制备,制备的单克隆抗体进行HRP标记后,按照两两搭配的原则,对sST2抗原及经过临床验证的含有ST2抗原的阳性样本使用双抗夹心法对已候选的单克隆抗体进行配对检测和性能筛选,经过多轮的筛选和检测,最终获得最优的小鼠单克隆抗体配对组合:sST2-Ab01(具有氨基酸序列如SEQID NO.2所示的轻链和氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示的重链)、sST2-Ab02(具有氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示的轻链和氨基酸序列如SEQ ID NO.5所示的重链)。
表2中展示了多轮后筛选后挑选出来的5组候选配对检测经过临床验证的含有ST2抗原样本的ELISA检测数据,选择信号值高、信躁比好的组合。其中,表2中“对照”为市售的abcam公司的ST2抗体。
表1、候选阳性杂交瘤细胞株培养上清ELISA检测结果
其中:“+”表示OD值超出酶标仪的测量范围。
表2、候选抗体配对ELISA筛选结果
sST2-Ab01、sST2-Ab02的SDS-PAGE结果见图3,其中sST2-Ab01对应细胞株1F6,sST2-Ab02对应细胞株4H5。
步骤三:重组抗体制备
按照下述步骤进行sST2-Ab01及sST2-Ab02抗体的可变区基因片段的确认,并对sST2-Ab01重链可变区的CDR移植至羊源抗体框架中,获得羊源单克隆抗体;将sST2-Ab02重链可变区与小鼠IgA抗体的CH1-CH2以及人源IgG1抗体的CH3进行融合,获得新型嵌合抗体。
(1)产生sST2-Ab01和sST2-Ab02抗体的阳性杂交瘤细胞培养,获得约各107细胞的培养物各约20mL;取上述培养物,经离心获得培养细胞,使用Trizol试剂提取细胞的mRNA,进而使用SMARTer® RACE5’/3’Kit(Takara)扩增获得含杂交瘤细胞株抗体可变区基因的PCR产物,经Sanger法测序,获得抗体可变区基因序列;
(2)将测序获得的sST2-Ab01抗体可变区核苷酸基因序列,翻译成氨基酸序列后经数据库分析获得其重链CDR区序列,通过调整、筛选获得适当的羊源抗体框架,将已获得的sST2-Ab01的重链CDR区序列移植至羊源抗体的重链的相应区域上,轻链恒定区置换为羊源,获得羊源化抗体sST2-Ab03氨基酸序列(见SEQ ID NO.6和SEQ ID NO.7)。按照sST2-Ab03抗体的氨基酸序列进行全基因合成并将轻链、重链分别构建至pcDNA3.4表达载体中,获得轻链及重链的质粒后,在PEI的作用下,共转染哺乳动物细胞HEK293F进行重组抗体的表达,表达产物经亲和层析及离子交换层析后,获得sST2-Ab03抗体样品。sST2-Ab03抗体的SDS-PAGE结果见图4。
(3)将测序获得的sST2-Ab02抗体可变区核苷酸基因序列,翻译成氨基酸序列后与小鼠IgA的CH1-CH2及人IgG1抗体的CH3片段融合,获得新型嵌合抗体sST2-Ab04氨基酸序列(见SEQ ID NO.8和SEQ ID NO.9)。按照sST2-Ab04抗体的氨基酸序列进行全基因合成并将轻链、重链分别构建至pcDNA3.4表达载体中,获得轻链及重链的质粒后,在PEI的作用下,共转染哺乳动物细胞HEK293F进行重组抗体的表达,表达产物经亲和层析及离子交换层析后,获得sST2-Ab04抗体样品。 sST2-Ab04的SDS-PAGE结果见图5。
表3、sST2-Ab01和sST2-Ab03的6个CDR(Kabat)
表4、sST2-Ab02和sST2-Ab04的6个CDR(Kabat)
sST2-Ab01轻链可变区(SEQ ID NO.22):DIQMTQTTSSLSASLGDRVTISCRASQDISNYLNWYQQKPDGTIKLLIYYTTRLHSGVPSRFSGSGSGTDYSLTISNLDQEDVATYFCQRGNILPWTFGGGTKLEIK。
sST2-Ab01重链可变区(SEQ ID NO.23):QVQLQQPGAELVRPGASVKLSCTASGYTFSSYWMEWVKQRPEQGLEWIGRIDPYDSETHYHQKFKDKAILTVDKSSSTAYMQLLSLTSEDSAVYYCARHGNYGYYAMDYWGQGTSVTVSS。
sST2-Ab02轻链可变区(SEQ ID NO.24):EIVLTQSPTTMAASPGEKITITCSASSSVSSTYLHWYQQKPGFSPKLLIFRTSNLVSGVPARFSGSGSGTSYSLTIGTMEAEDVATYYCQQGSSLPRTFGAGTKLELK。
sST2-Ab02重链可变区(SEQ ID NO.25):QVQLQQSGPQLLRPGASVKISCKASGYSFTSYWIHWVKQRPGQGLEWIGRIDPSDSETTLSQKFKDKATLTGDKSSRTVYMQLSSPTSEDSAVYYCARGGGSGFDYWGQGTTLTVSS。
sST2-Ab03轻链可变区(SEQ ID NO.22):DIQMTQTTSSLSASLGDRVTISCRASQDISNYLNWYQQKPDGTIKLLIYYTTRLHSGVPSRFSGSGSGTDYSLTISNLDQEDVATYFCQRGNILPWTFGGGTKLEIK。
sST2-Ab03重链可变区(SEQ ID NO.26):QVRLQESGPSLVKPSQTLSLTCTVSGFELTSYWMEWVRQAPGKVPEWLGRIDPYDSETHYHQKFKDRLITTRDTSKSQVSLSLSSVSSEDTAEYWCVRHGNYGYYAMDYWGPGLLVTVSS。
sST2-Ab04轻链可变区(SEQ ID NO.24):EIVLTQSPTTMAASPGEKITITCSASSSVSSTYLHWYQQKPGFSPKLLIFRTSNLVSGVPARFSGSGSGTSYSLTIGTMEAEDVATYYCQQGSSLPRTFGAGTKLELK。
sST2-Ab04重链可变区(SEQ ID NO.25):QVQLQQSGPQLLRPGASVKISCKASGYSFTSYWIHWVKQRPGQGLEWIGRIDPSDSETTLSQKFKDKATLTGDKSSRTVYMQLSSPTSEDSAVYYCARGGGSGFDYWGQGTTLTVSS。
步骤四:抗体亲和力鉴定
按照下述方案进行抗体的亲和力鉴定:
(1)按照上述实施例制备获得抗sST2抗体:sST-Ab01、sST-Ab02、sST-Ab03以及sST2-Ab04;
(2)将制备的sST2-Ab01、sST2-Ab03、sST2-Ab04分别通过化学偶联,固相化至Biacore T200检测芯片;
(3)使用sST2抗原作为分析物,使用不同浓度100nM、50nM、25nM、12.5nM、6.25nM、3.125nM、1.5625nM、0.78125nM,与固相化的配体反应;
(4)按照反应程序:捕获30s,结合30s,解离600s,再生Gly2.25 30s,获得各抗体的结合速率ka、解离速率kd以及反应响应值,进而计算获得各抗体的亲和力KD;
(5)经比较,改造后的羊源化抗体sST2-Ab03亲和力达到了10-11M,高于市面使用的其他抗体以及改造的抗体。
表5、抗体亲和力检测结果
表5中的对照抗体为市售的abcam公司的ST2抗体。
图6为sST2-Ab01亲和力检测结果。图7为sST2-Ab03亲和力检测结果。图8为对照抗体亲和力检测结果。图9为sST2-Ab04亲和力检测结果。图10 sST2-Ab02亲和力检测结果。
步骤五:sST2化学发光法临床样品特异性检测及对比
(1)包被抗体的纳米磁珠制备:
取50mg羧基化的磁微粒(粒径为0.05-1μm)悬浮液,磁分离,留沉淀,然后使用20mM、pH5.5 MES缓冲液重悬,加入0.5-2mL新鲜制备的10mg/mL的EDC水溶液,活化磁珠表面羧基,分别加入5-8mg单克隆抗体sST2-Ab03或对照抗体,室温下混悬3-8h,磁分离,去上清,用含2% BSA的100mM pH8.0的Tris-Cl溶液重悬到1mg/mL后,得到包被好的磁颗粒,按5mL/瓶分装,4℃保存备用。
(2)抗体标记吖啶酯的制备:
取50μl 25mg/mL的sST2-Ab04抗体或者对照抗体,加入150μL 0.1-0.2M pH9.0-9.5的碳酸盐缓冲液,混匀,然后加入1-2μL 5mg/mL的吖啶酯混匀,室温下避光反应,1-2h后取出,用5mL GE Desalting预装柱脱盐处理,先使用TBS平衡层析柱,然后加入反应后的吖啶酯溶液,收集蛋白峰样品保存,按5mL/瓶分装,4℃保存备用。
(3)化学发光预激发液的配制:量取1.0L纯化水,依次加入80μL质量分数为20%的双氧水(H2O2)、1.5g吐温20,摇匀后避光存放。
(4)化学发光激发液的配制:量取1.0L纯化水,依次加入0.6g氢氧化钠、0.5gPC300、1.5g Triton-405,摇匀后避光存放。
收集经过临床验证的含有ST2抗原的阳性血清样本和健康人群的体检样本,在化学发光平台上进行抗体性能的检测,优化后的sST2-Ab03及sST2-Ab04组合临床特异性具有明显的优势。
表6、抗体组合特异性检测结果(发光值)
表中,对照抗体为市售的abcam公司的ST2抗体。
步骤六
参照步骤五,对收集到的样本中的同一病人的全血(EDTA)、血浆(EDTA)、血清在化学发光平台上进行检测,用于评价基于sST2-Ab03和sST2-Ab04的sST2化学发光法在不同的样本类型上的检测一致性。
表7、抗体组合特异性检测结果(ng/mL)
检测结果显示,以血清检测浓度为基准,血清、血浆以及全血之间检测结果浓度偏差均在15%范围内,表明三种样本类型具有良好的一致性。
综上,本申请实施例通过制备sST2重组抗原后免疫Bal b/c小鼠,并筛选获得可有效识别sST2蛋白的配对单克隆抗体。接着通过对相应细胞株进行抗体基因提取及测序,获得抗体可变区的基因序列。对其中一端抗体进行CDR区移植,获得羊源化的单克隆抗体,亲和力获得提升;另一端抗体通过对Fc端的氨基酸序列进行调整及筛选,将其重链的CH1-CH2调整为鼠源IgA、而CH3片段调整为人源IgG1来源。调整后的抗体配对使用,实现了检测灵敏度和特异性的提升。
SEQ ID NO.1(人ST2蛋白(胞外段)氨基酸序列(aa1-328),C-terminal fused 3×flag-tag):
MGFWILAILTILMYSTAAKFSKQSWGLENEALIVRCPRQGKPSYTVDWYYSQTNKSIPTQERNRVFASGQLLKFLPAAVADSGIYTCIVRSPTFNRTGYANVTIYKKQSDCNVPDYLMYSTVSGSEKNSKIYCPTIDLYNWTAPLEWFKNCQALQGSRYRAHKSFLVIDNVMTEDAGDYTCKFIHNENGANYSVTATRSFTVKDEQGFSLFPVIGAPAQNEIKEVEIGKNANLTCSACFGKGTQFLAAVLWQLNGTKITDFGEPRIQQEEGQNQSFSNGLACLDMVLRIADVKEEDLLLQYDCLALNLHGLRRHTVRLSRKNPIDHHSDYKDDDDKGDYKDDDDKIDYKDDDDK。
SEQ ID NO.2(sST2-Ab01轻链):
DIQMTQTTSSLSASLGDRVTISCRASQDISNYLNWYQQKPDGTIKLLIYYTTRLHSGVPSRFSGSGSGTDYSLTISNLDQEDVATYFCQRGNILPWTFGGGTKLEIKRADAAPTVSIFPPSSEQLTSGGASVVCFLNNFYPKDINVKWKIDGSERQNGVLNSWTDQDSKDSTYSMSSTLTLTKDEYERHNSYTCEATHKTSTSPIVKSFNRNEC。
SEQ ID NO.3(sST2-Ab01重链):
QVQLQQPGAELVRPGASVKLSCTASGYTFSSYWMEWVKQRPEQGLEWIGRIDPYDSETHYHQKFKDKAILTVDKSSSTAYMQLLSLTSEDSAVYYCARHGNYGYYAMDYWGQGTSVTVSSAKTTPPSVYPLAPGSAAQTNSMVTLGCLVKGYFPEPVTVTWNSGSLSSGVHTFPAVLQSDLYTLSSSVTVPSSTWPSETVTCNVAHPASSTKVDKKIVPRDCGCKPCICTVPEVSSVFIFPPKPKDVLTITLTPKVTCVVVDISKDDPEVQFSWFVDDVEVHTAQTQPREEQFNSTFRSVSELPIMHQDWLNGKEFKCRVNSAAFPAPIEKTISKTKGRPKAPQVYTIPPPKEQMAKDKVSLTCMITDFFPEDITVEWQWNGQPAENYKNTQPIMDTDGSYFVYSKLNVQKSNWEAGNTFTCSVLHEGLHNHHTEKSLSHSPGK。
SEQ ID NO.4(sST2-Ab02轻链):
EIVLTQSPTTMAASPGEKITITCSASSSVSSTYLHWYQQKPGFSPKLLIFRTSNLVSGVPARFSGSGSGTSYSLTIGTMEAEDVATYYCQQGSSLPRTFGAGTKLELKRADAAPTVSIFPPSSEQLTSGGASVVCFLNNFYPKDINVKWKIDGSERQNGVLNSWTDQDSKDSTYSMSSTLTLTKDEYERHNSYTCEATHKTSTSPIVKSFNRNEC。
SEQ ID NO.5(sST2-Ab02重链):
QVQLQQSGPQLLRPGASVKISCKASGYSFTSYWIHWVKQRPGQGLEWIGRIDPSDSETTLSQKFKDKATLTGDKSSRTVYMQLSSPTSEDSAVYYCARGGGSGFDYWGQGTTLTVSSAKTTPPSVYPLAPGSAAQTNSMVTLGCLVKGYFPEPVTVTWNSGSLSSGVHTFPAVLQSDLYTLSSSVTVPSSTWPSETVTCNVAHPASSTKVDKKIVPRDCGCKPCICTVPEVSSVFIFPPKPKDVLTITLTPKVTCVVVDISKDDPEVQFSWFVDDVEVHTAQTQPREEQFNSTFRSVSELPIMHQDWLNGKEFKCRVNSAAFPAPIEKTISKTKGRPKAPQVYTIPPPKEQMAKDKVSLTCMITDFFPEDITVEWQWNGQPAENYKNTQPIMDTDGSYFVYSKLNVQKSNWEAGNTFTCSVLHEGLHNHHTEKSLSHSPGK。
SEQ ID NO.6(sST2-Ab03轻链):
DIQMTQTTSSLSASLGDRVTISCRASQDISNYLNWYQQKPDGTIKLLIYYTTRLHSGVPSRFSGSGSGTDYSLTISNLDQEDVATYFCQRGNILPWTFGGGTKLEIKGQPKSAPSVTLFPPSTEELSTNKATVVCLINDFYPGSVNVVWKADGSTINQNVKTTQASKQSNSKYAASSYLTLTGSEWKSKSSYTCEVTHEGSTVTKTVKPSECL。
SEQ ID NO.7(sST2-Ab03重链):
QVRLQESGPSLVKPSQTLSLTCTVSGFELTSYWMEWVRQAPGKVPEWLGRIDPYDSETHYHQKFKDRLITTRDTSKSQVSLSLSSVSSEDTAEYWCVRHGNYGYYAMDYWGPGLLVTVSSASTTPPKVYPLTSCCGDTSSSIVTLGCLVSSYMPEPVTVTWNSGALTSGVHTFPAILQSSGLYSLSSVVTVPASTSGAQTFICNVAHPASSTKVDKRVEPGCPDPCKHCRCPPPELPGGPSVFIFPPKPKDTLTISGTPEVTCVVVDVGQDDPEVQFSWFVDNVEVRTARTKPREEQFNSTFRVVSALPIQHQDWTGGKEFKCKVHNEALPAPIVRTISRTKGQAREPQVYVLAPPQEELSKSTLSVTCLVTGFYPDYIAVEWQKNGQPESEDKYGTTTSQLDADGSYFLYSRLRVDKNSWQEGDTYACVVMHEALHNHYTQKSISKPPGK。
SEQ ID NO.8(sST2-Ab04轻链):
EIVLTQSPTTMAASPGEKITITCSASSSVSSTYLHWYQQKPGFSPKLLIFRTSNLVSGVPARFSGSGSGTSYSLTIGTMEAEDVATYYCQQGSSLPRTFGAGTKLELKRADAAPTVSIFPPSSEQLTSGGASVVCFLNNFYPKDINVKWKIDGSERQNGVLNSWTDQDSKDSTYSMSSTLTLTKDEYERHNSYTCEATHKTSTSPIVKSFNRNEC。
SEQ ID NO.9(sST2-Ab04重链):
QVQLQQSGPQLLRPGASVKISCKASGYSFTSYWIHWVKQRPGQGLEWIGRIDPSDSETTLSQKFKDKATLTGDKSSRTVYMQLSSPTSEDSAVYYCARGGGSGFDYWGQGTTLTVSSESARNPTIYPLTLPPALSSDPVIIGCLIHDYFPSGTMNVTWGKSGKDITTVNFPPALASGGRYTMSSQLTLPAVECPEGESVKCSVQHDSNPVQELDVNCSGPTPPPPITIPSCQPSLSLQRPALEDLLLGSDASITCTLNGLRNPEGAVFTWEPSTGKDAVQKKAVQNSCGCYSVSSVLPGCAERWNSGASFKCTVTHPESGTLTGTIAKVTVNTFPGQPREPQVYTLPPSREEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK。
以上所述实施方式和实施例的各技术特征可以进行任意合适方式的组合,为使描述简洁,未对上述实施方式和实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为在本说明书记载的范围中。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,便于具体和详细地理解本申请的技术方案,但并不能因此而理解为对申请专利保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。此外应理解,在阅读了本申请的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本申请作各种改动或修改,得到的等价形式同样落于本申请的保护范围。还应当理解,本领域技术人员在本申请提供的技术方案的基础上,通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案,均在本申请所附权利要求的保护范围内。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准,说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。