[发明专利]人源抗人多亚型干扰素α抗体及其应用

说明书

本发明提供一种人源抗人多亚型干扰素α抗体及其编码基因与应用。运用X射线结晶学和计算机辅助药物设计方法对人源抗人干扰素α抗体AIA22进行分子设计与改造获得的干扰素α抗体能特异结合受体IFNAR2结合区；与抗原表位为受体IFNAR1结合区的IFN‑α抗体存在协同效应；相比AIA22，对IFN‑α1b、2b、4a的亲和力分别提高约50倍、10倍、20倍；对IFN‑α1b的中和活性提高约50倍，对IFN‑α5、6、10、16、21的中和活性提高10倍以上，对IFN‑α2b、4b、17的中和活性提高5倍以上。本发明为治疗IFN‑α相关疾病，如系统性红斑狼疮等自身免疫病，提供了高效特异的抗体药物。

技术领域

本发明涉及基于计算机辅助设计方法的人源基因工程抗体的体外亲和力成熟以及人源基因工程抗体的制备与应用，主要是特异性针对人干扰素α(interferon alpha，IFN-α)的多种亚型，通过阻断IFN-α与其受体IFNAR2的结合，抑制IFN-α的生物学功能，从而达到治疗系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus，SLE)等与IFN-α相关的自身免疫病的治疗用基因工程抗体。

背景技术

目前，抗体药物主要是以细胞工程和基因工程为主体的抗体工程技术制备的药物，能够与靶抗原的特异性表位相结合，发挥杀伤、阻断、中和、免疫调理等作用。治疗性抗体凭借其适应症广泛、作用机理灵活、高度特异、毒副作用低等特点，已成为生物技术产业的核心种类之一，广泛应用于肿瘤、免疫、感染、代谢、心血管、炎症等众多疾病类型的治疗。

抗体的实验室研究始于1890年代，也正是在同一时期开启了抗体作为药物用于治疗人类疾病的历史。经过120多年的曲折发展，抗体药物经历了多克隆抗体、单克隆抗体、基因工程抗体三个阶段，也经历了鼠源抗体、人鼠嵌合抗体、人源化抗体到全人源抗体的变迁。全人源抗体是治疗性抗体发展的最终方向，临床上应用全人源抗体，患者顺从性好，可减少抗体的免疫原性，延长药物在体内的半衰期，并可借助抗体Fc段介导免疫调理、ADCC及CDC等效应，进而增强抗体的生物学效应。目前，全人源抗体的制备技术主要包括转基因小鼠技术、抗体库技术和B细胞分选单细胞PCR技术等，其中噬菌体抗体库是制备特异性抗体最简单、快速和经济的方法，具备基因型与表型统一，选择能力与扩增能力偶联，筛选能力强大等特点，广受抗体药物开发者的青睐。该技术目前已经非常成熟，被认为是目前最成功的开发治疗性抗体的技术手段之一。

治疗性抗体发展过程中所面临的诸如免疫原性、亲和力低、特异性差、用量大产能低等一系列问题也促进了治疗性抗体研发相关技术的发展和进步，包括抗体的制备技术、亲和力成熟技术、高效表达技术、大规模培养平台技术等。其中，计算机辅助药物设计方法是抗体分子体外亲和力成熟的重要技术手段之一，该方法是基于抗原-抗体复合物结构信息对抗体分子进行设计的方法，有很强的结构依赖性。而复合物结构信息的获得主要依靠分子模拟(Molecular Simulation，MS)和结构测定两种途径。高效的抗体分子设计对抗原-抗体复合物结构的准确性和精确度要求较高，而分子模拟的发展目前尚未达到能够精确预测蛋白质结构的程度。因此，对抗原-抗体复合物结构进行测定对更高效准确地设计抗体分子来说是很有必要的。目前，测定蛋白质三维结构的物理方法主要有：X射线结晶学(X-raycrystallography)、核磁共振波普学(nuclear magnetic resonance spectroscopy)、冷冻电子显微镜技术(cryoelectron microscopy，cryo-EM)等。X射线结晶学又是目前测定生物大分子三维结构的最主要方法，其一般过程包括晶体培养、衍射数据收集(数千帧二维的电子密度图)、相位确认(同重原子置换、同分子置换)、晶体结构的拟合与修正。衍射产生的结构的好坏取决于晶体的质量；而蛋白质晶体的产生又是蛋白质结晶学中的制约性步骤，其对蛋白质浓度、纯度、结晶条件要求均较高。