[发明专利]植物作为宿主在表达曲妥珠抗体中的应用

说明书

本发明涉及生物技术领域，特别涉及植物作为宿主在表达曲妥珠抗体的应用。本发明利用植物例如生菜作为重组蛋白质生产的有效表达平台，利用简单以及有效的农杆菌介导真空渗透方法来表达曲妥珠单克隆抗体(Herceptin，trastuzumab,赫赛汀)。该表达体系确定植物外源蛋白在农杆菌侵染4d后就可以收集。利用SDS‑PAGE法确定重组曲妥珠抗体成功表达。乳腺癌细胞抑制实验证明生菜生产的曲妥珠抗体具有杀死癌细胞的生物学活性。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及植物作为宿主在表达曲妥珠抗体中的应用。

背景技术

癌症是世界各地死亡的主要原因，由于人口的增长和老龄化以及其他因素的普遍存在，如空气，食品等污染，其发生率正在上升。在治疗方法中，手术，化疗和放射形照射依然是现阶段治疗各种肿瘤类型和阶段的主要手段。然而，由于对肿瘤细胞缺乏选择性，化疗方法的成功率有限，且会导致全身毒性和耐药性。放射性疗法也不能全部杀死癌细胞，而且导致病人病体更加虚弱。因为癌细胞具有扩散性，手术可以切除发病部位，但是也不能阻挡癌细胞的传播。目前较先进的疗法是根据肿瘤细胞的分子特征，设计出更好的靶向治疗来阻止其生长和传播。这些疗法中的大多数都是基于容易进入肿瘤细胞的小分子药物或与其表面上的特定靶标结合的单克隆抗体(mAb)。

基于mAb的靶向治疗是针对不同目标的免疫疗法，例如阻断致癌途径，随后对细胞生长和凋亡的影响，阻断新血管形成，调节对肿瘤细胞的免疫应答，破骨细胞功能的调节或细胞毒性药物的递送来杀死肿瘤细胞。自从美国食品和药物管理局(FDA)批准第一种单克隆抗体()以来，其中包括鼠，嵌合和人源化抗体在内的数百种抗体已被开发用于癌症治疗。这些单克隆抗体中的一些已经被FDA批准，并且已经可用于日常实践中的临床应用，作为单一疗法或与标准化疗方案组合，而许多其它单克隆抗体仍在不同的临床试验中进行测试。

曲妥珠抗体(Herceptin，trastuzumab,赫赛汀)是一种人源化单克隆抗体，主要用于治疗乳腺癌，专门用于乳腺癌HER2受体阳性的病人。它可以单独使用或与其他化疗药物一起使用。曲妥珠单抗可缓慢注入病人静脉或者注射在皮肤下层。曲妥珠单抗是通过绑定HER2受体以及减缓癌症细胞复制。美国在1998年批准曲妥珠单抗用于临床治疗。

曲妥珠抗体同是世界卫生组织批准的基本常备药物，在健康系统里面也是最有效和安全的药物。现阶段主要利用动物细胞生产曲妥珠单克隆抗体。但是动物细胞培养需要价格昂贵的培养液，严格的厂房条件，操作复杂，时间周期至少两周，而且动物细胞生产能力低，造成成本极高。有时候动物细胞所带的病毒可以侵染人类，造成安全性低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了植物作为宿主在表达曲妥珠抗体中的应用。本发明利用植物尤其是生菜作为重组蛋白生产的高效平台技术，表达了曲妥珠抗体。并且在温和的条件下成功分离出有活性的外源蛋白，证明植物尤其是生菜表达平台可以成功用来生产曲妥珠抗体蛋白。时间短(4d)，纯化简单，生产便捷。消除基因污染，消除感染人体的潜在病虫害等。大大降低生产成本，提高产品安全性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了植物作为宿主在表达曲妥珠抗体中的应用。优选的，所述抗体为单克隆抗体。所述植物选自生菜、白菜、玉米、大豆或小麦；所述植物的器官选自种子、叶、根茎或整株植物。本发明还提供了一种表达载体，包括曲妥珠的重链序列或轻链序列以及载体：

在本发明的一些具体实施方案中，所述曲妥珠的重链序列或轻链序列为将曲妥珠重链、曲妥珠轻链的密码子优化为植物偏好的密码子，获得的优化的曲妥珠的重链序列或优化的曲妥珠的轻链序列。

在本发明的一些具体实施方案中，所述优化的曲妥珠的重链序列如SEQ ID No.1所示；所述优化的曲妥珠的重链的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示；