[发明专利]利用免疫组学技术发现的新型人类潜在白细胞分化抗原TMIGD2的用途

说明书

技术领域

本发明涉及新型人类潜在白细胞分化抗原TMIGD2。本发明还涉及此多核苷酸和多肽的用途和制备。TMIGD2是利用免疫组学策略遴选出的一种新型人类潜在白细胞分化抗原。TMIGD2在人免疫系统高表达，在人静息NK细胞表达并随IL-2的激活表达上调。抗体交联能够抑制IL-2激活的NK细胞分泌细胞因子和杀伤因子，并抑制IL-2激活的NK细胞对K562细胞的杀伤活性。其配体可能存在于Hela细胞膜上或其培养上清中。 

背景技术

白细胞分化抗原(Leukocyte Differentiation Antigen，LDA)主要是指造血干细胞在分化成熟为不同谱系、各个谱系分化的不同阶段及成熟细胞活化过程中出现或消失的细胞表面分子。白细胞分化抗原并非只表达在白细胞表面，还表达于红系、巨核细胞/血小板谱系，并广泛表达于血管内皮细胞、上皮细胞等非造血干细胞。白细胞分化抗原多为跨膜糖蛋白，部分以糖基磷脂酰肌醇(Glycosyl-phosphatidylinositol，GPI)连接方式锚定在细胞膜表面。少数白细胞分化抗原是碳水化合物。 

早期的分化抗原都是通过蛋白质到核酸的途径发现的，即首先获得单克隆抗体，之后对特定表型的细胞表面标志进行分析，并进一步获得该表面抗原的生物学特性，如分子量大小等，然后纯化相应蛋白，进行氨基酸序列分析，并在此基础上获得其核酸序列，从而对白细胞分化抗原的编码基因进行鉴定。随着分子生物学技术的快速发展，尤其是人类基因组计划的执行和完成，越来越 多的分化抗原得以通过反向生物学方法被发现。反向生物学是从核酸到蛋白质途径，在核酸序列已知的情况下，进一步探讨其功能，可以利用基因工程技术表达的重组蛋白作为抗原直接免疫动物，获得单克隆抗体，进一步分析其在白细胞表面的表达特征，从而大大节约了时间，加速了CD分子的发现及功能研究。 

为了寻找在免疫系统发挥功能的候选白细胞分化抗原，北京大学人类疾病基因研究中心与国家人类基因组北方研究中心合作，利用免疫基因组学策略，以全基因组为背景，根据免疫细胞膜分子的表达、结构特点，制定了以下4个遴选标准：(1)在免疫细胞中高表达；(2)具有特征性的表达谱，即仅在某类免疫细胞上呈现特异性的表达；(3)优先选择仅单次跨膜的I、II、V型细胞膜蛋白；(4)目前尚无功能报道。发明人利用的是GNF SymAtlas表达谱，它是人及小鼠基因表达数据库，被广泛用于基因表达谱分析。发明人选择了13种细胞或组织作为遴选对象，要求候选基因在其中任一细胞中的表达水平是全部79个组织/细胞的平均表达水平的3倍或以上作为标准，总共遴选到6890个基因；根据GO(Gene Ontology)注释提取单次跨膜蛋白编码基因，进一步扣除其中已知的单次跨膜分化抗原编码基因，剔除注释为细胞器定位的膜蛋白基因，扣除文献数5篇以上的基因，剩余154个基因供进一步分析。在此基础上，进行手工分析进行遴选，最终遴选出VSTM1、TMIGD2、LRRC25、TMEM154进行优先研究。在分析的全部分化抗原(CD1～CD345)中，共有326个基因；在上述分析的免疫系统高表达的6890个基因中，共包含了206(～63％)个分化抗原编码基因，这说明尚有～37％的分化抗原编码基因是无法根据GNF Symatlas表达谱数据分析得到。所以，又采用氨基酸组成这一特征对分化抗原进行预测，最终遴选出TMEM106A、TMEM106B、C18ORF26、LYPD5、LYPD6以及LYPD6B六个基因作为对表达谱分析进行补充的分化抗原候选基因。 

NK细胞由于其独特的优势，在慢性炎症调节，某些自身免疫性疾病和肿瘤免疫治疗中发挥重要作用。NK细胞功能的正常发挥有赖于其细胞膜上表达的激活性和抑制性受体库，这2类不同的受体将外界刺激信号进行整合，通过不同的下游信号分子，影响NK细胞功能。 

TMIGD2定位于人染色体19p13.3，表达谱和DNA序列分析发现TMIGD2主要在免疫器官高表达，其存在4种剪切体，分别是TMIGD2-v1-v4，其中TMIGD2-v1是其主要表达形式。利用TMIGD2-v1胞外段重组蛋白制备、纯化了抗TMIGD2多克隆抗体，该抗体能够识别内源性表达的TMIGD2-v1蛋白并具有交联活性。亚细胞定位分析和实验证明TMIGD2为I型膜蛋白。表达谱分析提示TMIGD2在免疫细胞尤其是NK细胞中高表达，其在IL-2活化的NK细胞中表达上调。