含有至少两种甲型流感病毒中和结合分子的组合物的制作方法_4

文档序号:9582725阅读:来源:国知局
况中,采 用OptiPRO SFM II培养基(英杰公司,USA,12309)将250 μ g的单克隆抗体编码DNA和 250 yg的Freestyle? Max试剂各稀释到4ml体积,然后轻柔搅拌。在搅拌操作后,立即 将含有Freestyle? Max的稀释溶液与含有DNA的稀释溶液混合,将混合溶液在室温下孵 育19分钟。在室温下孵育19分钟期间,采用新鲜的改良EX-CELL 293培养基将所接种的 F2N细胞稀释到0. 8 X IO6个细胞的细胞浓度。在孵育19分钟后,用含有DNA和Freestyle ? Max试剂的混合溶液对F2N细胞进行处理并转染。在转染当天,向转染细胞中加入相同量的 EX-CELL 293培养基,然后孵育7-8天,由此制备了单克隆抗体。
[0135] 实施例4 :针对病毒中和活件的体外测宙
[0136] 对本发明人筛选出的抗体进行微量中和(MN)测试,从而测定其对于多种流感病 毒的中和活性。
[0137] 实施例4-1 :MDCK细朐系的培养以及病毒浓度的测宙
[0138] 采用伦敦系(MDCK-L)作为马-达氏犬肾(MDCK)细胞系。采用含有10% FBS (阿 特拉斯生物制剂,美国(Atlas Biologicals,USA,F0500A))、1X青霉素/青霉素(Gibco,美 国,15140)、25mM HEPES (Gibco,美国,15630)和 2mM 的左旋谷氨酰胺(Gibco,美国,25030) 的DMEM培养基(Gibco,美国(Gibco, USA, 11965)),在37°C、5 %的CO2湿化孵育器中培养 MDCK细胞系。
[0139] 采用细胞基ELLISA法对病毒浓度进行定量并测定中值组织培养感染量(TCID5q)。 病毒浓度的测定按以下方式进行。首先,采用病毒稀释液[DMEM(Gibco,美国),3 % BSA(Gibco,美国,15260)、1X 青霉素/青霉素(Gibco,美国)和 25mM HEPES(Gibco,美国)] 对病毒原液作10倍连续稀释,将100 μ 1经稀释的病毒加入96孔板的各孔。采用不含病毒 的病毒稀释液作为阴性对照。然后,通过胰蛋白酶处理将培养的MDCK细胞系与培养孵育器 分离,然后用MDCK培养基处理以中和胰蛋白酶。然后,用磷酸盐缓冲盐水对细胞沉淀洗涤 两次,然后用病毒稀释剂稀释至细胞浓度为5X IO5个细胞/ml。向含有病毒的96孔板中加 入3-4μLΜ的TPCK-胰蛋白酶(西格马,美国),然后向板中各孔内立即加入100μ1的 MDCK细胞系并在37°C、5%的CO2湿化孵育器中孵育20小时。用磷酸盐缓冲盐水洗涤孵育 板一次,然后向板中各孔加入200 μ 1的冷丙酮:磷酸盐缓冲盐水(PBS) (80 :20)混合溶液。 然后,细胞固定8分钟,将板在室温下干燥20分钟。板中各孔用200 μ 1的磷酸盐缓冲盐水 洗涤2次。采用含有1% BSA的磷酸缓冲盐水(0. 1 %吐温20)稀释生物素化的抗核蛋白 (NP)单克隆抗体(密理博公司-Milipore,美国,ΜΑΒ8257Β))2000倍,然后向板中各孔加入 100 μ 1的稀释液并在室温下孵育1小时。用200 μ 1/孔的磷酸缓冲盐水对板进行洗涤三 次,然后向板中各孔加入100 μ 1用含1 % BSA的磷酸缓冲盐水配制的链霉亲和素-HRP偶联 抗体的20000倍稀释液,然后在室温下孵育1小时。在将板经磷酸盐缓冲盐水洗涤四次后, 向板中各孔加入100 μ 1的TMB溶液,将板置于室温下10分钟显色,并用硫酸处理以终止显 色,然后测定各孔的OD45。。基于所测定的OD 45。,米用Reed&Muench法(The American 1938) 对TCIDm进行计算。
[0140] 实施例4-2:MN试验
[0141] 采用病毒稀释液将各抗体稀释至10 μ g/ml的浓度。用病毒稀释液将将抗体稀释 液从该初始浓度开始连续稀释至2倍,然后取50 μ 1各稀释液加入96孔板的各孔。同样, 50 μ 1病毒按对应于IOOTCId5。的浓度加入各孔中,并于37°C、5% CO2湿化孵育器中孵育1 小时。然后,向各孔中加入3-4 μ g/ml的TPCK胰蛋白酶(西格马,美国,T1426),并将100 μ I 经处理的MDCK细胞加入各孔,然后在37°C、5% CO2湿化孵育箱中孵育20小时。在孵育20 小时后,根据实施例4-1所述病毒定量方法相同的方法进行MN试验,从而测定各孔的OD 45q 值。比仅引入细胞的孔表现出更高0D450值的孔确认为感染了病毒。在未检测到病毒抗原 的各抗体OD45。中,抗体的最低浓度(μ g/ml)如下表1所示,抗体浓度越低意味着对病毒的 中和活性越高。
[0142] 甲型流感病毒Hl亚型的特异性抗体的中和能力如下表1所示,甲型流感病毒H3 亚型的特异性抗体的中和能力如下表2所示。在这些抗体中,利用不同群的甲流病毒,对效 果较佳的CT120和CT149进行微量中和试验。结果,CT120表现出针对群1甲流病毒的中 和效应,而CT149表现出针对部分群1病毒和群2甲流病毒的中和效应(表3)。
[0143] 表1 :采用抗体和甲流病毒Hl亚铟讲行的微量中和试验结果
[0145] * 单位:μ g/ml
[0146] 表2 :采用抗体和甲流病毒H3亚铟讲行的微量中和试验结果
[0148] * 单位:μ g/ml
[0149] 表3 :采用群1和群2流感病毒进行的微量中和试验结果
[0152] * 单位:μg/ml
[0153] 实施例5 :测宙抗体抑制病毒引起的血凝反应的能力
[0154] 由于本发明抗体为针对病毒HA的中和抗体,对本发明抗体对HA功能显示中和活 性的机制进行了研究。HA的功能之一是结合于细胞表面的受体使病毒能粘附于细胞。由 于该功能可通过血凝反应进行观察,就可研究抗体针对HA诱发的血凝反应的抑制效果。为 此,将抗体在V型底96孔板中连续2倍稀释,加入4倍HA单位的病毒并将其与抗体混合。 然后,将板在室温下孵育30分钟,然后向板中各孔加入1 %的禽红细胞。在观察不到血凝反 应时,将血凝反应抑制的结束点确定为最低抗体浓度。
[0155] 结果可见,即使在高浓度下(20 μ g/ml),所有抗甲流病毒Hl亚型的抗体(表4)或 抗甲流病毒H3亚型的抗体(表5)均未抑制A/德克萨斯/05/2009和A/纽约/18/2009、 A/布里斯班/10/07的血凝反应,而针对它们的抗体在MN试验中表现出中和效应。
[0156] 表4 :采用抗体和甲流病毒Hl亚铟的血凝抑制实验结果
[0158] * 单位:μg/ml
[0159] 表5 :采用抗体和甲流病毒H3亚型的血凝抑制实验结果
[0162] * 单位:μg/ml
[0163] 实施例6 :抗体抑制腊融合的能力的研究
[0164] 为了研究中和抗体的作用机制,研究了抗体对HA另一功能(膜融合能力)的抑 制作用。当病毒通过内吞作用进入细胞后,HA暴露于低pH值环境,其作用是诱导核内体和 病毒包膜之间的膜融合,从而使病毒的基因组穿透细胞。为了在体外重现这种作用,建立 了表达 A/CA/04/09(HlNl)、A/ 日本/305/11957(H2N2)、A/布里斯班/10/07(H3N2)或 A/ 越南/1203/04(Η5Ν1)的HA的CHO细胞系并在试验中使用。当各细胞系暴露于低pH时, 细胞膜进行融合并形成合胞体。具体地,将各细胞系按IX IO5个细胞/孔的密度接种于6 孔板中,并向各孔中加入含10% FBS的DMEM/F12培养基,再于37°C、5% CO2湿化孵育器 中孵育2天。然后,用PBS洗涤细胞,然后在无 FBS的DMEM/F12培养基中孵育30分钟,再 用4 μ g/ml的TPCK-胰蛋白酶对细胞进行5分钟处理以活化HA。然后,将培养基替换为含 10 % FBS的DMEM/F12培养基,再孵育20分钟。用20 μ g/ml的各中和抗体对细胞进行处理, 然后在37°C、5% CO2的湿化孵育箱中孵育1小时。用PBS洗涤孵育的细胞,然后用低pH缓 冲液(150mM NaClUOmM H印es、pH 5. 0)处理6分钟。然后,将培养基换成含10% FBS的 DMEM/F12培养基,然后孵育1小时。随后用PBS洗涤细胞,用甲醇固定,并用台盼蓝染色,用 显微镜观察细胞的膜融合程度。结果可见,CT120抑制了表达A/CA/04/09(HlNl)、A/日本 /305/11957(H2N2)或 A/越南 /1203/04(H5N1)HA 的 CHO 细胞系的膜融合,CT149 抑制了表 达 A/CA/04/09 (HlNl)、A/ 布里斯班 /10/07 (H3N2)或 A/ 越南 /1203/04 (H5N1) HA 的细胞系 的膜融合(图5a-5d)。
[0165] 因此,实施例5和6表明本发明抗体所表现出的针对病毒的中和效应是基于其与 HA结合而抑制其膜融合的机制。
[0166] 实施例7 :抗体的Fc功會κ介导抗病毒效应的研究
[0167] 实施例7-1 :体外ADCC实验
[0168] 为了测定抗体的抗体依赖性细胞毒性(ADCC),采用了钙黄绿素-AM释放试验。
[0169] 将钙黄绿素-AM加入表达流感HlNl (A/加利福尼亚/04/2009)的HA的CHO Kl细 胞系以将改细胞系用作靶细胞。加入了钙黄绿素-AM的靶细胞经不同浓度的CT120和CT149 以及阴性对照CT-P6 (抗-Her2抗体)处理,然后用效应细胞处理。在将板进行37°C孵育4 小时后再进行离心,将上清液转移到不透明板中,然后测定其荧光。采用最大发射(MR)和 自发发射(SR)对各抗体浓度下的细胞毒性百分比(%)进行了计算。
[0170] 如图6a所示,在不同抗体浓度下,阴性对照未表现出细胞毒性,但CT120和CT149 在较高浓度下表现出较高的细胞毒性(例如,较高的ADCC),且CT120所表现出的细胞毒性 高于CT149。
[0171] 实施例7-2 :体外⑶C实验
[0172] 采用细胞计数试剂盒-8 (CCT-8)检测补体依赖性细胞毒性(CDC),其中吸光度与 活细胞数成比例。
[0173] 具体地,将表达流感HlNl (A/加利福尼亚/04/2009)的HA的CHO Kl细胞系附于 平板,用作靶细胞。所述靶细胞经不同浓度的CT120、CT149和阴性对照CT-P6处理,然后用 作为补体来源的人血清进行处理。将板在37°C下孵育2小时,然后用CCK-8处理并孵育过 夜,然后测定板的吸光度。采用试验系统中最大吸光度和最小吸光度对各抗体浓度下的细 胞毒性百分比(%)进行计算。
[0174] 如表6b可见,在不同的抗体浓度下,阴性对照未表现出细胞毒性,但CT120和 CT149在较高浓度下表现出较高的细胞毒性(例如,较高的ADCC)。
[0175] 实施例7-3 :具有小鼠 Fc的CT149抗体的制备
[0176] 为了使CT149抗体具有小鼠的Fc,将NCBI数据库中5个小鼠 IgGl序列 (GenBank 登录号· L27437. 1,L35037. 1,AB097849. 1,Q724328. 1 和 M745099. 1)进行了 互相比对,将与其它序列具有最高同一性的AB097849. 1的恒定区序列作为小鼠 IgGl恒 定区。任选序列X70423. 1的恒定区作为小鼠 IgG2a恒定区,因为即便NCBI数据库中两 个小鼠 IgG2a序列(GenBank登录号· X70423. 1和AB097847. 1)之间有Ibp的差异,二 者具有相同的氨基酸序列。此外,对NCBI数据库中四个小鼠 κ序列(GenBank登录号 U65535. 1,BC028540. 1,BC094013. 1 和 BC002112. 1)进行了互相比对,结果可见,κ 序列彼 此相同。
[0177] 合成所选小鼠的IgGl和IgG2a恒定区,通过与人CT149可变区的重叠 PCR,获得了 具有人可变区和小鼠恒定区的嵌合IgGl重链。为了获得小鼠轻链,通过RT-PCR,从杂交瘤 细胞RNA获得κ恒定区,然后通过重叠 PCR获得了具有人可变区和小鼠恒定区的嵌合轻链 (κ)。发现所获得的轻链和重链序列与NCBI数据库中的序列相同。
[0178] 将所制备的嵌合抗体基因克隆到表达载体中(由塞尔特龙公司构建),然后引 入CHO Kl细胞。将细胞在含有8μg/ml嘌呤霉素的SFM4CH0培养基(Hyclone,目录 号:SH30549. 02)中进行孵育,然后从细胞中选取稳定细胞系。对所选细胞系进行分批培养 来产生具有小鼠 Fc的IgGl形式和IgG2a形式抗体。
[0179] 实施例7-4 :利用含小鼠 Fc的CT149的动物实验
[0180] 对由5只小鼠组成的各小鼠组进行5LD5。的A/加利福尼亚/04/09病毒滴鼻感染。 在病毒感染后24小时,通过腹膜内注射,向每只小鼠施用3mg/kg的各抗体,然后测定小鼠 的生存率。实验中所采用的抗体具有CT149的抗原结合位点以及人Fc或小鼠 IgGl或IgG2a Fc。在用小鼠抗体的情况下,IgG2比IgGl具有更高的FcgR亲和性(Bruhns P,2012,B1〇 od,119(24) :5640-5649)。
[0181] 结果如图7所示,具有小鼠 IgG2a Fe的CT149比其它抗体表现出更高的生存率。 因此,可见即使在体内,本发明抗体也通过Fc表现出了它的效果。
[0182] 实施例8 :CT120和CT149抗体结合于H5和H3亚铟HA位点的测宙
[0183] 为了测定本发明抗体的HA结合位点,采用X射线晶体成像术(图8a和8b)对结 合于HA蛋白的抗体片段氨基酸序列进行了分析。结果可见,CT120表位的主要元件位于A/ 越南/1203/04(H5N1)的HA2亚单位的螺旋侧(图8a)。CT149位于A/爱知/1968(H3N2) HA2亚单位的螺旋侧,同时它结合HA2亚单位附近的其它单体,这意味着其确实结合单一 HA 三聚体中的三个亚单位(图8b)。
[0184] 实施例8-1 :重组HA蛋白的表汰
[0185] 为了生产用于X射线衍射分析的重组HA蛋白,将A/越南/1203/04 (H5N1)和A/爱 知/1968 (H3N2)各自的HA基因的胞外段克隆至杆状病毒载体pAcGP67-A (BD Pharmingen)。 用杆状病毒(构建自该载体)按5-10的MOI (感染复数)在28 °C下感染粉纹夜蛾 (Tricoplusia ni)(高5)细胞系(英杰公司)72小时。通过金属亲和色谱法和尺寸排阻 凝胶过滤层析(Superdex 200 16/60柱;GE医疗),从所收集的培养基中纯化表达并分泌的 HA蛋白。为进行结晶,将纯化的HA与3个单位的凝血酶在4°C下孵育,从而除去C-末端折 叠/组氨酸标签。
[0186] 实施例8-2 :抗体片段的纯化
[0187] 将CT120和CT120抗体各自与木瓜蛋白酶(罗氏(Roche),REF#:10108014001)以 100:1的比例混合后在37°C下用木瓜蛋白酶处理1小时,然后加入20mM的IAA(西格马: A3221),再于37°C下孵育45分钟。用HiPr印26/10脱盐柱(GE医疗,目录号17-5087-01) 将培养基换成含有20mM磷酸盐和25mM NaCl (pH7. 0)的缓冲液,然后将孵育材料上样至 Mabselect Sure柱(GE医疗,目录号17-5438-03)以去除Fc区,采用超滤过滤器单元 (Amicon ultra centrifugal filter unit (密理博公司,REF#:UFC901096))将 Fab 片段 浓缩至浓度为l〇mg/ml。经浓缩的Fab片段利用PBS缓冲液并通过尺寸排阻凝胶过滤层析 (Super
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