本发明属于生物
技术领域：
，涉及一种IL-9的抗原表位肽及其应用。
背景技术：
：IL-9是1988年首次在Th细胞上清中分泌得到的细胞因子，主要由新型效应Th9细胞分泌，此外，Th2、Th17等细胞也能分泌。成熟的IL-9是由144个氨基酸和一段18个氨基酸的信号肽构成的分子量大小为14000的糖蛋白。IL-9参与多种疾病的发生发展过程，由于不同疾病微环境的不同，IL-9在不同疾病中起促进或者抑制的作用。在自身免疫性疾病的研究中发现，IL-9参与疾病炎症进展过程；研究发现在自身免疫性结肠炎患者病理组织中IL-9mRNA较健康对照组升高，在小鼠模型中外源性注射Th9细胞后，小鼠结肠炎症加重，而在IL-9基因敲除或使用IL-9抗体中和后，小鼠结肠炎内镜表现及组织病理变化则明显减轻。另外在支气管哮喘病人病理组织中发现IL-9mRNA及蛋白水平升高，提示IL-9参与哮喘的发生、发展；研究证实，IL-9转基因小鼠在抗原刺激下可表现出呼吸道高反应性，伴有炎性细胞浸润增多，IgE水平增高等哮喘急性发作的特征。而在剔除鼠或引入IL-9抗体后，呼吸道炎症及呼吸道高反应性较前明显下降。而在幽门螺杆菌感染人体后发现IL-9和IL-9mRNA在胃黏膜病理组织中明显较健康对照组升高，而在敲除IL-9基因的小鼠模型中发现，幽门螺杆菌在小鼠胃黏膜的定植量和小鼠胃黏膜炎症程度比正常感染组小鼠高，首次证实IL-9在幽门螺杆菌诱导宿主免疫反应中起保护作用。另外在乙型病毒性肝炎患者血清中发现IL-9明显高于健康对照者，而且在病毒载量小于105时，IL-9的水平随病毒负荷量增高而增高，但是在病毒负载量大于105时，IL-9的血清水平反而下降。在活动性结核病人中也发现IL-9的血清水平明显高于健康对照者，提示IL-9参与机体对结核菌的免疫反应。综上所述，IL-9是一种多效应的细胞因子，它参与机体多种疾病的免疫应答过程，而IL-9抗体可能作为多种疾病的诊断和治疗。技术实现要素：本发明的一个目的是提供一种IL-9的抗原表位肽。本发明所提供的IL-9抗原表位肽，其氨基酸序列可为如下任一：(1)序列表中序列1；(2)序列表中序列1的第9-13位(核心表位)；(3)序列表中序列2；(4)序列表中序列2的第1-5位(核心表位)；(5)序列表中序列3；(6)序列表中序列3的第5-10位(核心表位)；(7)序列表中序列3的第6-11位(核心表位)；(8)序列表中序列3的第4-10位(核心表位)；(9)序列表中序列3的第6-13位(核心表位)。相应的，本发明还提供了一种IL-9抗原，具体为将所述IL-9抗原表位肽与载体蛋白偶联而成。在本发明中，所述载体蛋白具体可为匙孔血蓝蛋白(KLH)或者牛血清白蛋白(BSA)。当然，符合实验要求的其他载体蛋白均可。更加具体的，在本发明的实施例中，当作为免疫原用于免疫动物制备抗体时，所述载体蛋白具体为匙孔血蓝蛋白(KLH)；当作为包被原用于筛选单克隆细胞株时，所述载体蛋白具体为牛血清白蛋白(BSA)。所述IL-9抗原表位肽或所述IL-9抗原在作为免疫原制备抗IL-9的抗体中的应用也属于本发明的保护范围。其中，所述应用既可为非疾病诊断治疗的应用，也可为疾病诊断治疗的应用。以所述IL-9抗原表位肽或所述IL-9抗原作为免疫原制备所得的抗IL-9的抗体当然也属于本发明的保护范围。所述抗体在检测IL-9或制备用于检测IL-9的产品中的应用也属于本发明的保护范围。其中，所述应用既可为非疾病诊断治疗的应用，也可为疾病诊断治疗的应用。所述IL-9抗原表位肽或所述IL-9抗原或所述抗体在如下(a)或(b)中的应用也属于本发明的保护范围。(a)制备用于诊断IL-9表达异常相关疾病的产品；(b)制备用于治疗和/或预防IL-9表达异常相关疾病的产品。本发明还保护活性成分为所述IL-9抗原表位肽或所述IL-9抗原或所述抗体的产品；所述产品具有如下功能中至少一种：(A)诊断IL-9表达异常相关疾病；(B)治疗和/或预防IL-9表达异常相关疾病。其中，所述IL-9表达异常是指与未患病的健康对照相比，患者体内的IL-9的表达水平表现出显著差异。在本发明的一个实例中，所述IL-9表达异常相关疾病具体为活动性结核病。另外，编码所述IL-9抗原表位肽的核酸分子以及含有所述核酸分子的表达盒、重组载体或重组细胞系也属于本发明的保护范围。在本发明中，所述IL-9为人源IL-9。实验证明，本发明所提供的IL-9抗原表位肽及确定的核心表位可用于制备高效灵敏的抗IL-9的抗体。本发明对于IL-9表达异常相关疾病的诊断和防治具有重要意义。具体实施方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1、IL-9抗原的制备一、IL-9抗原中表位肽序列的确定1、在NCBI搜索IL-9蛋白的序列信息如下：IL-9蛋白的序列如下：mllamvltsalllcsvagqgcptlagildinflinkmqedpaskchcsanvtsclclgipsdnctrpcfserlsqmtnttmqtryplifsrvkksvevlknnkcpyfsceqpcnqttagnaltflkslleifqkekmrgmrgki.IL-9蛋白序列总体比较特异，没有与之相似的蛋白序列。2、根据Uniprot数据库信息进行分析，得到IL-9可能的糖基化位点，避开信号肽和糖基化位点，选择如下3个区域做为抗原位点：IL9-pep1：DINFLINKMQEDPASKC(序列1)；IL9-pep2：CIFQKEKMRGMRGKI(序列2)；IL9-pep3：SRVKKSVEVLKNNKC(序列3)。其中，IL9-pep2中的第一个氨基酸“C”并非来自于IL-9蛋白的序列，而是为了用于偶联载体而额外添加的。二、IL-9抗原的制备使用多肽合成仪人工合成序列表中序列1-3所示的三条多肽序列(IL9-pep1，IL9-pep2和IL9-pep3)，并将三条多肽分别与匙孔血蓝蛋白(KLH)和牛血清白蛋白(BSA)进行偶联，得到“表位肽-载体蛋白偶联物”。其中，偶联KLH的用于免疫小鼠制备抗IL-9抗体时使用；偶联BSA的用于筛选抗血清时作为ELISA包被原使用。经检测，偶联所得的两种“表位肽-载体蛋白偶联物”的纯度大于90％，10mg。实施例2、针对实施例1中IL-9抗原的单克隆抗体的制备及抗原表位鉴定一、针对实施例1中IL-9抗原的单克隆抗体的制备及特性鉴定1、动物免疫用实施例1制备的偶联了KLH的三条多肽(IL9-pep1，IL9-pep2和IL9-pep3)分别免疫4只SPF级的BALB/c雌性小鼠。具体免疫策略如下：(1)初次免疫：偶联了KLH的多肽的剂量为60μg(偶联后的总质量)，佐剂为弗氏完全佐剂，佐剂的剂量为200μl，腹部皮下注射免疫。(2)初次免疫14天后进行加强免疫，偶联了KLH的多肽的剂量为30μg(偶联后的总质量)，佐剂为弗氏不完全佐剂；佐剂的剂量为200μl，腹部皮下注射免疫。共进行3次加强免疫，相邻两次加强免疫之间的时间间隔为14天。第三次加强后，用实施例1制备的偶联了BSA的三条多肽(IL9-pep1，IL9-pep2和IL9-pep3)分别作为包被原，间接ELISA检测小鼠血清中抗体效价，选择效价为大于最大OD/2的最小OD读数所对应的稀释度为实验确定效价。ELISA检测小鼠血清中抗体效价的具体方法如下：1)用包被液(碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液，pH9.6)稀释包被原，终浓度为2μg/ml，100μl/孔，4℃，过夜；后用洗液(0.05％吐温溶于PBS)洗涤2次。2)封闭液(2％牛奶溶于PBS)封闭，200μl/孔，37℃孵育2h；后用洗液洗涤1次。3)将待测的小鼠血清从200倍开始2倍梯度稀释(稀释液为PBS)，空白对照(blank)为PBS，阴性对照(negative)为未经免疫的小鼠血清1000倍稀释(稀释液为PBS)；均为100μl/孔，37℃孵育1h；后用洗液洗涤3次。4)加入PBS稀释20000倍的二抗(山羊抗小鼠IgG/HRP，BPI，产品编号：AbP71003-D-HRP)，100μl/孔，37℃孵育，1h；取出后用洗液洗涤3次。5)显色，显色液100μl/孔，显色时间为5-15min。其中，显色液为“1％A液+10％B液”；A液：1％TMBinDMSO；B液：0.1％H2O2溶于柠檬酸缓冲液。6)每孔加入50μl终止液(2M硫酸)终止。7)双波长(450，630)测吸光值。效价为1/2最大OD值所对应的稀释倍数。2、细胞融合1)将状态良好的sp2/0细胞(ATCCNumberCRL-1581)轻柔的从培养瓶壁上吹打下来，吸入到50ml离心管中。2)小鼠摘眼球取血，然后拉颈处死，放入75％的酒精中浸泡5min。3)在平皿中倒入少量无血清的IMDM，将细胞筛及注射器内芯放入平皿中。用剪刀和镊子取下小鼠的脾脏，放到细胞筛上。用注射器的内芯轻轻地将脾充分碾碎，将碾好的细胞吸入到装sp2/0细胞的离心管中，离心1500rad/min，5min。4)用剪刀和镊子取下小鼠的胸腺，碾碎。将碾好的胸腺细胞到15ml离心管中，再加入1ml的HAT(Sigma；货号：H0262-10VL)，放在孵箱中备用。5)将离心好的细胞，倒掉上清，用无血清的IMDM将细胞小心轻柔地吹匀，离心(1500rad/min，5min)。6)将离心好的细胞上清尽量倒掉。拍打离心管底充分悬浮细胞，将离心管放入37℃温水中，在1分钟内缓慢加入1ml的PEG1500(Roche；货号：78364)，加完后，在温水中静置1min。然后2min内缓慢加入2ml的无血清的IMDM，接着2min内缓慢加入8ml无血清的IMDM。离心1000rad/min，5min。7)倒掉上清，加入10ml的新生牛血清，小心的将细胞吹匀，倒入前面准备好的胸腺细胞。再加入25ml灭过菌的半固体培养基，充分混匀。然后均匀倒入30个细胞培养皿中。将细胞培养皿放入湿盒中，然后放入孵箱中培养。孵育7-10天。3、ELISA筛选阳性杂交瘤细胞将上述在半固体培养基上生长的单克隆挑到铺有100μlT细胞的96孔培养板中进行培养(培养基为IMDM完全培养基)，4天后取细胞培养上清进行ELISA筛选单克隆。得到阳性杂交瘤细胞，再对所得阳性杂交瘤细胞株进行第2次筛选，得到两次筛选均阳性的杂交瘤细胞株。筛得的阳性克隆逐次转入6孔板和细胞培养瓶扩大培养并冻存。上述ELISA法筛选阳性细胞的步骤具体如下：1)用包被液(碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液，pH9.6)稀释实施例1制备的偶联了BSA的三条多肽(IL9-pep1，IL9-pep2和IL9-pep3)，终浓度为2μg/ml，100μl/孔，4℃，过夜；后用洗液(0.05％吐温溶于PBS)洗涤3次。2)封闭液(2％牛奶溶于PBS)封闭，200μl/孔，37℃孵育2h；后用洗液洗涤3次。3)加入一抗(细胞培养上清)、阴性对照(SP2/0细胞培养上清)、空白对照(PBS)、阳性对照(如上获得的效价最高的小鼠阳性血清，用PBS进行1000倍稀释)，均为100μl/孔，37℃孵箱1h；后用洗液洗涤3次。4)加入PBS稀释20000倍的二抗(山羊抗小鼠IgG/HRP，BPI，产品编号：AbP71003-D-HRP)，100μl/孔，37℃孵箱1h；取出后用洗液洗涤3次。5)显色，显色液100μl/孔，显色时间为5min左右。其中，显色液为“1％A液+10％B液”；A液：1％TMBinDMSO；B液：0.1％H2O2溶于柠檬酸缓冲液。6)每孔加入50μl终止液(2M硫酸)终止。7)双波长(450，630)测吸光值，肉眼观察有变色反应的即为阳性。结果显示：经过第一次筛选，得到针对IL-9-pep1的5株阳性杂交瘤细胞株，针对IL-9-pep2的18株阳性杂交瘤细胞株，针对IL-9pep3的30株阳性杂交瘤细胞株。将上述所得的阳性杂交瘤细胞株进行2次筛选，得到针对IL-9pep1的2株阳性杂交瘤细胞株，针对IL-9pep2的15株阳性杂交瘤细胞株，针对IL-9pep3的21株阳性的细胞株。4、单克隆细胞亚型鉴定1)用100mMPBS(pH7.4)稀释包被抗体(此抗体为能够结合鼠源IgG、IgA、IgM的抗体，SouthernBiotech产品)至0.5μg/ml，每孔加0.1ml，4℃，过夜。2)PBS-T洗3次，每孔加入200μl封闭液(2％BSA和3％蔗糖溶于PBS)，37℃孵育2h。3)PBS-T洗3次；每孔加入100μl步骤3经过两次筛选所得的杂交瘤上清，37℃孵育1h。4)PBS-T洗3次；用封闭液1：1000(κ,λ)(针对κ或者λ型的二抗)或1：2000(针对IgM或是IgA或是IgG1或是IgG3或是IgG2a或是IgG2b的二抗)稀释的HRP标记的抗体(SouthernBiotech产品)0.1ml每孔，分别加入适当的孔中，37℃孵育1h。5)PBS-T洗3次；每孔加50μl显色液，10-20min内于双波长(450，630)测吸光值，记录保存数据。其中，显色液为“0.2mlA液+10μl30％H2O2溶于10mlB液；A液：15mg/mlABTS溶于H2O；B液：柠檬酸缓冲液，pH4.0。结果显示：各杂交瘤细胞株上清液的吸光值(OD)及分泌的单克隆抗体的亚型如表1-表3所示。表中针对免疫原的OD值是产生的抗体和抗原的亲和力情况，一般OD值大于0.15定义为阳性。表1针对IL9-pep1的单克隆细胞株及其对应的单抗亚型编号针对包被原的OD亚类21.506G2b表2针对IL-9-pep2的单克隆细胞株及其对应的单抗亚型编号针对包被原的OD亚类10.775G2a20.936G2b30.537G140.626G150.649G1100.289G3110.537G1120.456G1140.365G1160.612G1170.422G1表3针对IL-9-pep3的单克隆细胞株及其对应的单抗亚型编号针对免疫原的OD值亚型20.634G2a40.589G2a60.449G2a70.335G1150.299G1160.376G2a170.514G1180.582G3210.307G3220.358G1240.638G1290.461G1二、IL-9抗原核心表位的鉴定1、多肽合成使用多肽合成仪在纤维膜上合成三条多肽(IL9-pep1，IL9-pep2和IL9-pep3)，并且从第一个氨基酸开始一次用丙氨酸替换原有氨基酸，具体合成的全部多肽信息如下：IL-9-01-01：ADINFLINKMQEDPASKCAIL-9-01-02：AAINFLINKMQEDPASKCAIL-9-01-03：ADANFLINKMQEDPASKCAIL-9-01-04：ADIAFLINKMQEDPASKCAIL-9-01-05：ADINALINKMQEDPASKCAIL-9-01-06：ADINFAINKMQEDPASKCAIL-9-01-07：ADINFLANKMQEDPASKCAIL-9-01-08：ADINFLIAKMQEDPASKCAIL-9-01-09：ADINFLINAMQEDPASKCAIL-9-01-10：ADINFLINKAQEDPASKCAIL-9-01-11：ADINFLINKMAEDPASKCAIL-9-01-12：ADINFLINKMQADPASKCAIL-9-01-13：ADINFLINKMQEAPASKCAIL-9-01-14：ADINFLINKMQEDAASKCAIL-9-01-16：ADINFLINKMQEDPAAKCAIL-9-01-17：ADINFLINKMQEDPASACAIL-9-01-18：ADINFLINKMQEDPASKAAIL-9-02-01：AAIFQKEKMRGMRGKIAAIL-9-02-02：AAAFQKEKMRGMRGKIAAIL-9-02-03：AAIAQKEKMRGMRGKIAAIL-9-02-04：AAIFAKEKMRGMRGKIAAIL-9-02-05：AAIFQAEKMRGMRGKIAAIL-9-02-06：AAIFQKAKMRGMRGKIAAIL-9-02-07：AAIFQKEAMRGMRGKIAAIL-9-02-08：AAIFQKEKARGMRGKIAAIL-9-02-09：AAIFQKEKMAGMRGKIAAIL-9-02-10：AAIFQKEKMRAMRGKIAAIL-9-02-11：AAIFQKEKMRGARGKIAAIL-9-02-12：AAIFQKEKMRGMAGKIAAIL-9-02-13：AAIFQKEKMRGMRAKIAAIL-9-02-14：AAIFQKEKMRGMRGAIAAIL-9-02-15：AAIFQKEKMRGMRGKAAAIL-9-03-01：ASRVKKSVEVLKNNKCAIL-9-03-02：AARVKKSVEVLKNNKCAIL-9-03-03：ASAVKKSVEVLKNNKCAIL-9-03-04：ASRAKKSVEVLKNNKCAIL-9-03-05：ASRVAKSVEVLKNNKCAIL-9-03-06：ASRVKASVEVLKNNKCAIL-9-03-07：ASRVKKAVEVLKNNKCAIL-9-03-08：ASRVKKSAEVLKNNKCAIL-9-03-09：ASRVKKSVAVLKNNKCAIL-9-03-10：ASRVKKSVEALKNNKCAIL-9-03-11：ASRVKKSVEVAKNNKCAIL-9-03-12：ASRVKKSVEVLANNKCAIL-9-03-13：ASRVKKSVEVLKANKCAIL-9-03-14：ASRVKKSVEVLKNAKCAIL-9-03-15：ASRVKKSVEVLKNNACAIL-9-03-16：ASRVKKSVEVLKNNKAA2、IL-9抗原核心表位的鉴定及相应阳性单克隆抗体的筛选(1)水化：将步骤1合成好的带有多肽的纤维膜首先用40ml100％无水乙醇洗15分钟，再用40ml75％的无水乙醇洗15分钟，然后用40ml50％的无水乙醇洗15分钟，最后用1×PBS洗30分钟。(2)封闭：用封闭液室温封闭3-4小时。(3)加步骤一制备得到的对应表1-表3中各杂交瘤细胞株的培养上清液：单克隆抗体样品用封闭液1:100(体积比)稀释，4℃孵育过夜。(4)洗膜：1×PBS-T洗涤3次，每次10分钟。(5)加第二抗体：将二抗(辣根过氧化酶标记的山羊抗鼠抗体，IBP公司产品，)按照1：10000(体积比)比例稀释，常温孵育2小时。(6)洗膜：1×PBS-T洗涤3次，每次10分钟。(7)曝光：将ECL显色液中A、B液按1：1(体积比)充分混合。(8)将多肽阵列膜放入盒中，把混合液加于膜上，反应2分钟。(9)将膜上多余混合液用滤纸吸取，把多肽膜放入塑料膜上，在入化学发光成像系统中显色。(10)显影：将多肽膜进行ECL显影，曝光，将胶片进行扫描，用TotalLabControlCenterv2009软件进行分析。如果核心表位处的氨基酸被替换，那么抗原抗体反应脱落或者变弱，显色时发光变弱或者不发光，所得结果用软件分析，灰度值低于野生型(无替换氨基酸的完整多肽)的50％确定为核心表位所在。3、结果鉴定为阳性的单抗如下：IL9-pep1：DINFLINKMQEDPASKC；共1个单抗(表1中编号为2的杂交瘤细胞株分泌的单抗)，第9-13位氨基酸为核心表位。IL9-pep2：CIFQKEKMRGMRGKI；共1个单抗(表2中编号为1的杂交瘤细胞株分泌的单抗)，第1-5为氨基酸为核心表位。IL9-pep3：SRVKKSVEVLKNNKC；共8个单抗，6号、15号、17号单抗核心表位在5-10号氨基酸；2号、7号、18号单抗核心表位在6-11位氨基酸；4号单抗核心表位4-10位氨基酸；21号单抗核心表位6-13号氨基酸。其中各编号对应的是表3中的杂交瘤细胞株的编号。表1-表3中其余未提及的杂交瘤细胞株分泌的单抗在步骤2的鉴定试验中为阴性结果。实施例3、实施例2筛选的各阳性单抗的具体应用实例将实施例2筛选得到的各杂交瘤细胞株分泌的单抗(即杂交瘤细胞株的培养上清液)进行相应的血清学ELISA检测试验，以验证检测效果。具体如下：待测病人血清：10例临床确诊为活动性结核病的患者肝素钠抗凝血，病人自愿同意参与本实验相关研究。已知相对于健康对照者而言，活动性结核病的患者血清中IL-9会表达上调。1、包被：收集活动性结核病人肝素钠抗凝血4ml，12000g离心5min，吸取上层血清100μl包被ELISA板，4℃过夜。同时设置健康的正常人血清作为阴性对照。2、每孔加入供试单抗100μl，37℃孵育1小时，洗板。3、加入辣根过氧化酶标记的山羊抗鼠IgG(BPI公司产品，货号为AbP71003-D-HRP)100μl，37℃孵育30min。4、加入底物TMB100μl，反应10-30min5、加入2M硫酸终止反应，酶标仪450nm处读板。6)读数：以450nm单波长测定各待测孔OD值，以与阴性对照孔OD值的比值(P/N)大于2.1为限，作为判断为阳性的临界点。ELISA结果判定方法：若P/N>2.1，则判别为阳性。实验重复测定三次，结果取均值。结果显示：采用实施例2筛选得到的各杂交瘤细胞株分泌的单抗(即杂交瘤细胞株的培养上清液)进行相应的血清学ELISA检测试验，检测结果准确可靠。其中，表4为采用表1中编号为2的针对IL-9-pep-1的单克隆细胞株分泌的单抗的血清学ELISA检测结果。表4IL-9-PEP单抗对10例活动性结核病的患者血清ELISA检测结果当前第1页1 2 3