[发明专利]人血管内皮生长因子抗原表位及其表位疫苗

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及了一种人血管内皮生长因子的抗原表位，以及利用该抗原表位设计的人血管内皮生长因子表位疫苗，该表位疫苗可用于肝癌等实体瘤的治疗。

背景技术

血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)及其受体所介导的肿瘤新生血管生成在肿瘤的发生、发展中发挥着重要作用。抗肿瘤新生血管生成是目前抗肿瘤药物研发的重要方向之一。迄今最成功的抗肿瘤血管生成药物是罗氏公司生产的Avastin。Avastin是一种抗体药物，其所识别的抗原分子就是人VEGF。目前，Avastin已被美国FDA批准用于治疗晚期大肠癌、复发性神经胶质瘤和肾肿瘤等。

Avastin是通过哺乳动物细胞生产的，其生产成本高，作为一种抗体药物，其临床用量又较大，所以，用Avastin治疗肿瘤的成本很高，一般人难以承受，因此，寻找、设计以人VEGF为靶标的价格低廉的新型抗肿瘤药物具有现实意义。

Avastin是一种人源化抗体，其人源程度约为95％，用Avastin抑制肿瘤生长是一种被动免疫治疗方法。如果能够设计一种人VEGF疫苗，诱导机体自身产生针对人VEGF的中和性抗体，则可以实现对肿瘤的主动免疫治疗。但是，人VEGF由于是人体自身的分子，人体对其具有免疫耐受性，不能有效诱导人体产生抗体，因此，不能直接将人VEGF作为疫苗在人体内使用。

合成肽疫苗(synthetical peptide vaccine)是用化学合成法人工合成的类似于抗原表位的小肽(约20～40个氨基酸)。合成肽疫苗一般由多个B细胞表位和T细胞表位共同组成。目前，合成肽疫苗的效果一般不理想，主要原因包括，难以准确模拟抗原分子中相应部位的三维结构，T、B细胞表位不能有效发挥协同作用，以及合成肽疫苗分子小、免疫原性差等。因此，分析人VEGF的抗原表位，设计、合成人VEGF多肽疫苗很难达到理想的免疫效果。

若可以设计一种新型人VEGF重组表位疫苗，打破机体的免疫耐受性，让机体能够有效产生针对人VEGF的中和性抗体，就可以实现对肿瘤的主动免疫治疗。给人体免疫人VEGF表位疫苗在体内诱导产生的具有中和活性的抗体将是完全人源抗体，与肿瘤患者自身具有完全的生物相容性。而重组表位疫苗一般可以通过大肠杆菌等原核表达系统进行生产，其制造成本较低，而且其临床用药次数少，用量低，所以，用重组的表位疫苗进行的主动免疫治疗成本也较低。

1989年，Ward等(Nature 1989，341：544-546)首次制备了仅由抗体重链可变区(VH)结构域组成的基因工程抗体，并命名为单域抗体。1993年，Hamers-Casterman等(Nature 1993，363：446-448)报道了在骆驼血清中大量存在一种天然缺失轻链的抗体，即重链抗体。重链抗体在骆驼的体液免疫中发挥着重要的作用。与一般抗体相比，重链抗体除了缺少轻链之外，重链抗体的重链可变区(variable domain of heavy chain of heavy antibody，VHH)还具有不同于一般抗体VH区的特征，骆驼的VHH基因通过在几个重要功能位点的选择性进化维持了重链抗体的正常功能，也就是说重链抗体的重链可变区(VHH)能够单独折叠形成稳定且完整的抗原结合位点。基于骆驼等动物重链抗体的重链可变区构建的单域抗体具有较好的结构稳定性，而将人源或鼠源抗体的重链可变区进行骆驼化改造后，也可以构建结构较稳定的单域抗体。

单域抗体分子虽小，但结构相对稳定，特别是构建自骆驼、鲨鱼等重链抗体的单域抗体。在单域抗体的三个抗原互补决定区(complementarity-determining region，CDR)中，抗原互补决定区3(CDR3区)在与抗原的结合中发挥主要作用，CDR3的长度变化范围较大，能够形成丰富的构象以参与结合抗原，换一种角度看，也就是说CDR3区能够展示不同长度的肽段，形成各种不同的构象，因此，单域抗体的CDR3应该是一种理想的抗原表位展示部位。

基于以上思路，本发明首先预测了人VEGF的抗原表位，然后，利用单域抗体骨架的CDR3区展示该抗原表位，从而构建了一种人VEGF表位疫苗，该疫苗能够诱导机体产生针对人VEGF的抗体，在体内能够抑制肿瘤的生长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有潜在医学或药学价值的新型人VEGF表位疫苗，从而实现对肿瘤的主动免疫治疗，解决目前临床上使用的抗人VEGF抗体药物对肿瘤治疗存在的抗体异源性、治疗成本高等不足。