[發(fā)明專利]抗體/抗體片段的選擇

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010695677.7
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN112242181A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發(fā)明（設計）人: C·本德;J·韋爾克
• 申請（專利權）人: 拜耳股份公司
• 主分類號: G16B20/30
• 分類號: G16B20/30;G16B40/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 任曉華;邵長準

本發(fā)明涉及在選擇方法中選擇抗體和/或抗體片段。本發(fā)明的主題為一種方法、一種系統(tǒng)和一種計算機程序產(chǎn)品，用于為對抗體和/或抗體片段的輕鏈和重鏈的可變區(qū)進行編碼的基因?qū)Ξa(chǎn)生分數(shù)值。可基于分數(shù)值來選擇抗體和/或抗體片段。

技術領域

本發(fā)明涉及在選擇方法中選擇抗體和/或抗體片段。本發(fā)明的主題為一種方法、一種系統(tǒng)和一種計算機程序產(chǎn)品，用于為對抗體和/或抗體片段的輕鏈和重鏈的可變區(qū)進行編碼的基因?qū)Ξa(chǎn)生分數(shù)值。可基于分數(shù)值來選擇抗體和/或抗體片段。

背景技術

作為針對外源入侵物的防御系統(tǒng)，人類免疫系統(tǒng)構(gòu)成各種器官、細胞類型和分子的復雜網(wǎng)絡。

抗體(也稱為免疫球蛋白)是來自球蛋白類別的蛋白質(zhì)，它們在脊椎動物中作為對某些物質(zhì)(所謂的抗體)的響應而形成。抗體服務于免疫系統(tǒng)；抗體由白細胞類、B淋巴細胞產(chǎn)生。

幾乎僅大分子或結(jié)合到顆粒上的分子(例如在細菌表面上的脂多糖)作為抗原起作用。某一種抗原一般誘發(fā)僅某幾種特定抗體的形成，這些抗體通過特異的非共價鍵合大多數(shù)情況下僅識別此種外源物質(zhì)。

抗體對抗原的特異性鍵合構(gòu)成了針對入侵的外源物質(zhì)的防御的主要部分。

每種抗體由兩個相同的重鏈(英文：heavy chains，H)和兩個相同的輕鏈(英文：light chains，L)組成，這些鏈通過共價的二硫橋鍵彼此聯(lián)接成Y形結(jié)構(gòu)。輕鏈分別由一個可變區(qū)和一個恒定區(qū)組成。將其稱為V_L和C_L。相反，重鏈分別具有一個可變區(qū)和三個(IgG，IgA)或四個(IgM，IgE)恒定區(qū)。類似地將其稱為V_H和C_H1、C_H2、C_H3。

一個輕鏈和一個重鏈的可變區(qū)構(gòu)成抗原結(jié)合位點；這些抗原結(jié)合位點因此對于藥物學、免疫學和/或診斷學目的而言具有特殊的意義。為了例如在藥物中使用抗體和/或抗體片段，建立并分析了抗體和/或抗體片段的大型文庫。

用于生成和表征抗體文庫的廣泛使用的技術是“噬菌體展示”方法，其中可以將相應的感興趣的蛋白質(zhì)作為融合多肽在細菌噬菌體外殼蛋白上進行表達并且通過結(jié)合到固定的或可溶的生物素標記的配體(抗原)上來進行選擇。以此方式構(gòu)造的噬菌體可以被視為緊湊的基因單元，該單元已經(jīng)將表現(xiàn)型和基因型特性組合。“噬菌體展示”技術已經(jīng)成功應用于抗體、抗體片段、酶、DNA結(jié)合蛋白質(zhì)等。

為了例如使用抗體文庫的噬菌體展示，首先從生物體中分離相關的細胞。它涉及尤其在血液中、骨髓中和淋巴結(jié)中存在的漿細胞。從這些細胞中分離mRNA，然后將其轉(zhuǎn)錄成cDNA。

借助于聚合物酶鏈式反應(PCR)，從cDNA中復制出抗體的輕鏈(V_L)和重鏈(V_H)的可變區(qū)的基因。

在特殊的噬菌粒載體中，將每個基因組與M13噬菌體的外殼蛋白pIII(次要外殼蛋白)的截短基因相連并且用其轉(zhuǎn)化大腸桿菌(Escherichia coli)。

由此，大腸桿菌細菌表達含有scFv片段或Fab抗體片段的pIII融合蛋白質(zhì)。通過信號肽，將融合蛋白質(zhì)運輸?shù)郊毎苜|(zhì)中，在那里融合蛋白質(zhì)折疊成功能性的scFv或通過二硫橋鍵連接的Fab片段。Fv或Fab部分首先通過pIII片段保持錨定在大腸桿菌內(nèi)膜中并且在噬菌體組裝完成時結(jié)合到衣殼上。

通過通常負責細菌感染的外殼蛋白pIII，在與M13輔助噬菌體聯(lián)合感染之后，功能性的抗體片段在新形成噬菌體的成熟過程中被裝入其外殼中。同時，含有對應抗體片段的相關基因信息的噬菌粒被裝入新形成噬菌體的內(nèi)部。即，這些重組的噬菌體中的每一個理論上在其表面上具有不同的抗體片段并且同時在其內(nèi)部具有相關的基因(V_L和V_H)，與(人)體內(nèi)的數(shù)十億個B細胞的類似。