本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥領(lǐng)域,具體涉及一種抗人補(bǔ)體c5的單域抗體及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、補(bǔ)體(complement,c)系統(tǒng)是先天免疫系統(tǒng)和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的重要組成部分,其作為宿主防御和監(jiān)視系統(tǒng)的作用必不可少,主要由肝臟產(chǎn)生的血漿蛋白或在細(xì)胞表面表達(dá)的膜蛋白組成。補(bǔ)體大約含有30余種組分,廣泛存在于血清、組織液和細(xì)胞膜表面,一般情況下,血漿中多數(shù)補(bǔ)體成分僅在被激活后才具有生物學(xué)功能。補(bǔ)體激活可以快速保護(hù)機(jī)體免受感染性攻擊,傳統(tǒng)上被認(rèn)為是宿主防御入侵病原體和清除潛在破壞性細(xì)胞碎片的核心部分,但值得注意的是,其也可以成為眾多炎癥或自身免疫性疾病中的驅(qū)動因素或惡化因素。事實(shí)上,過度或失調(diào)的補(bǔ)體激活與多種疾病的發(fā)病機(jī)制有關(guān),包括眼部病變、急性炎癥(敗血癥和缺血性中風(fēng)等)和慢性疾?。òㄗ陨砻庖咝约膊?、神經(jīng)退行性疾病、腎臟疾病和具有血栓炎癥特征的慢性溶血性疾病等)。
2、補(bǔ)體可以通過3條既獨(dú)立又交叉的通路產(chǎn)生一系列絲氨酸蛋白酶的級聯(lián)酶解激活,包括經(jīng)典途徑、旁路途經(jīng)和凝集素途徑,雖然這些激活產(chǎn)物不一定是炎癥紊亂的起始因素,但它們似乎是促進(jìn)和延續(xù)炎癥反應(yīng)的原因,特別是補(bǔ)體c5,處于級聯(lián)反應(yīng)末端,正常人血清中約含有38~90mg/l,該蛋白質(zhì)由二硫鍵連接的α和β多肽鏈組成,分子量190kda,其中α鏈為115kda,β鏈為75kda,在血清中被發(fā)現(xiàn)是一種失活的蛋白質(zhì),但可以被兩種不同的c5轉(zhuǎn)化酶(c4bc2ac3b或c3bbbc3b)中的一種裂解成兩種活性肽(c5a和c5b)。其中c5a是補(bǔ)體激活產(chǎn)物中是最有效的炎癥肽之一,具有強(qiáng)大的功能。c5a主要通過兩種已鑒定的c5a受體c5ar和c5l2發(fā)揮作用,c5ar屬于視紫紅質(zhì)家族(rhodopsin?family)的g蛋白偶聯(lián)受體,具有七個跨膜片段;而c5l2在結(jié)構(gòu)上是同源的,但缺乏g蛋白偶聯(lián)。c5a的產(chǎn)生與包括病毒感染、哮喘、動脈粥樣硬化、自身免疫性關(guān)節(jié)炎和敗血癥等疾病相關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)炎癥性疾病患者的血清中c5a水平升高,其過度的補(bǔ)體激活可能會影響數(shù)億人的健康。
3、c3和c5的裂解都會導(dǎo)致過敏毒素產(chǎn)生,并允許膜攻擊復(fù)合物的形成,都是疾病的主要驅(qū)動因素,靶向c3和c5是最早考慮的治療方法之一。而且c5處于級聯(lián)反應(yīng)末端,靶向其可以調(diào)控所有3種不同通路激活的補(bǔ)體信號,因此c5成為補(bǔ)體藥物研發(fā)的熱門靶點(diǎn)。而目前作用于c5的治療藥物大部分是通過注射的抗c5抑制劑,主要通過阻斷c5的活性進(jìn)行治療,如cn105324485a公開了使用irna例如雙鏈核糖核酸(dsrna)、靶向補(bǔ)體組分c5基因的組合物以及使用此種irna(例如dsrna)、組合物來抑制c5的表達(dá)并且治療患有一種補(bǔ)體組分c5相關(guān)聯(lián)的疾病。cn101970002a公開了給予對象有效量的抗因子bb抗體以選擇性抑制補(bǔ)體旁路活化產(chǎn)物c3a、c5a和c5b-9的形成,和抑制中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和血小板的活化。
4、免疫吸附療法作為近年來新興的新技術(shù),是將高度特異性的抗原或抗體與吸附材料(載體)結(jié)合,制成吸附劑(柱),利用其特異性吸附性能,選擇性或相對特異性地清除患者血液中內(nèi)源性致病因子,達(dá)到緩解病情的目的。
5、與傳統(tǒng)抗體相比,單域抗體是一種由抗體的單個可變域構(gòu)成的抗體形式,類型為重鏈抗體(vhh區(qū)域),只有一個具有二硫鍵的結(jié)構(gòu)域,折疊成相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),有研究表明單域抗體在37℃孵育一周后仍保持抗原結(jié)合能力,使其在治療或修飾過程中可以使用更苛刻的化學(xué)和物理條件。此外,單域抗體體積小,有利于減少潛在免疫原性表位的數(shù)量,同時具有快速的血液清除率和抵抗形成聚集體的能力,只引起較低的免疫原性。單域抗體已經(jīng)在診斷和治療等不同的生物技術(shù)領(lǐng)域作為工具顯示出巨大的潛力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的至少一個不足,提供一種抗人補(bǔ)體c5的單域抗體及其應(yīng)用。
2、本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
3、本發(fā)明的第一個方面,提供:一種抗人補(bǔ)體c5蛋白的單域抗體,由框架區(qū)fr1~fr4和抗原結(jié)合區(qū)cdr1~cdr3組成,其cdr1~cdr3的氨基酸序列選自如下的一組:
4、組1,其cdr1~cdr3的氨基酸序列分別如seq?id?no.3~seq?id?no.5所示;
5、組2,其cdr1~cdr3的氨基酸序列分別如seq?id?no.6~seq?id?no.8所示。
6、在一些單域抗體的實(shí)例中,其fr1~fr4的氨基酸序列選自如下的一組:
7、組1,其fr1~fr4的氨基酸序列分別如seq?id?no.9~seq?id?no.12所示;
8、組2,其fr1~fr4的氨基酸序列分別如seq?id?no.13、seq?id?no.10、seq?idno.14和seq?id?no.12所示。
9、在一些單域抗體的實(shí)例中,其特異性結(jié)合補(bǔ)體c5。
10、在一些單域抗體的實(shí)例中,其為嵌合抗體、人源化抗體、融合fc片段的單域抗體、二價或多價單域抗體。
11、本發(fā)明的第二個方面,提供:一種核酸分子,編碼本發(fā)明第一個方面所述的單域抗體。
12、本發(fā)明的第三個方面,提供:一種表達(dá)載體,包含本發(fā)明第二個方面所述的核酸分子。
13、本發(fā)明的第四個方面,提供:一種宿主細(xì)胞,其表達(dá)本發(fā)明第一個方面所述的單域抗體,或包括本發(fā)明第二個方面所述的核酸分子,或含有本發(fā)明第三個方面所述的表達(dá)載體。
14、本發(fā)明的第五個方面,提供:本發(fā)明第一個方面所述單域抗體的應(yīng)用,所述應(yīng)用包括:
15、制備補(bǔ)體c5的吸附劑;
16、制備補(bǔ)體c5的檢測試劑;
17、制備治療和/或預(yù)防補(bǔ)體c5異常所引起的疾病的藥物。
18、在一些應(yīng)用的實(shí)例中,所述吸附劑通過將本發(fā)明第一個方面所述的單域抗體偶聯(lián)在固相載體上得到。
19、在一些應(yīng)用的實(shí)例中,補(bǔ)體c5異常所引起的疾病包括陣發(fā)性睡眠性血紅蛋白尿癥(pnh)、非典型溶血性尿毒癥綜合征(ahus)、哮喘、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(ra);抗磷脂抗體綜合征;狼瘡腎炎;缺血-再灌注損傷;典型的或感染性溶血性尿毒癥綜合征(thus);致密沉積物病(ddd);視神經(jīng)脊髓炎(nmo);多灶性運(yùn)動神經(jīng)病(mmn);多發(fā)性硬化(ms);黃斑變性(例如,年齡相關(guān)的黃斑變性(amd));溶血、肝臟酶升高以及血小板低(hellp)綜合征;血栓性血小板減少性紫癜(ttp);自發(fā)性流產(chǎn);寡免疫血管炎;大皰性表皮松解癥;習(xí)慣性流產(chǎn);先兆子癇、創(chuàng)傷性腦損傷、重癥肌無力、冷凝集素病、皮肌炎大皰性類天皰瘡、志賀毒素大腸桿菌相關(guān)的溶血性尿毒癥綜合征、c3腎病、抗嗜中性粒細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)抗體相關(guān)聯(lián)的血管炎、體液和血管移植排斥、移植物功能異常、心肌梗塞、異源移植、膿毒癥、冠狀動脈病、皮肌炎、格雷夫斯病、動脈粥樣硬化、阿耳茨海默氏病、全身性炎癥反應(yīng)膿毒癥、膿毒性休克、脊髓損傷、腎小球性腎炎、橋本氏甲狀腺炎、i型糖尿病、牛皮癬、天皰瘡、自身免疫性溶血性貧血(aiha)、itp、肺出血腎炎綜合征、德戈斯病、抗磷脂綜合征(aps)、災(zāi)難性aps(caps)、心血管病癥、心肌炎、腦血管疾病、外周血管疾病、腎血管疾病、腸系膜/腸血管疾病、血管炎、亨諾赫-舍恩萊因紫癜腎炎、全身性紅斑狼瘡相關(guān)聯(lián)的血管炎、與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎相關(guān)聯(lián)的血管炎、免疫復(fù)合物血管炎、高安氏病、擴(kuò)張性心肌病、糖尿病性血管病、川畸氏病(動脈炎)、靜脈氣體栓子(vge)以及支架放置、旋轉(zhuǎn)式動脈粥樣斑塊去除術(shù)、膜性腎病、格-巴二氏綜合征和經(jīng)皮穿刺冠狀動脈成形術(shù)(ptca)后的再狹窄。
20、本發(fā)明的有益效果是:
21、本發(fā)明一些實(shí)例的單域抗體,對人補(bǔ)體c5吸附的特異性高,為治療補(bǔ)體c5異常引起的疾病提供了新的方向。