[发明专利]血清白蛋白结合纳米抗体及其制备方法与应用

说明书

本发明实施例公开了一种血清白蛋白结合纳米抗体及其制备方法与应用，其中，血清白蛋白结合纳米抗体包括纳米抗体Nb8，其氨基酸序列如Seq.ID No.1所示，纳米抗体Nb8不仅对牛血清白蛋白具有较高的亲和力，同时对小鼠血清白蛋白和人血清白蛋白均有较好的结合活性，具有较好的广谱使用范围，能够有效应用于制备增强药物半衰期的药物中以及制备肿瘤细胞成像的试剂中。

技术领域

本发明涉及纳米抗体技术领域，尤其涉及一种血清白蛋白结合纳米抗体及其制备方法与应用。

背景技术

增加药物在血液循环的时间，是发挥药物的作用的一个重要前提，各种纳米抗体偶联药物的一个重要缺陷就是较短的半衰期，这主要是由于纳米抗体相关药物较小的分子量导致的肾脏的快速清除。通过使用与血清白蛋白偶联或与血清白蛋白结合蛋白偶联进行修饰，可以直接增加药物整体分子量，使其超过肾脏对蛋白滤过的阈值（＞40-50kDa，2-6nm），同时实现通过新生儿Fc受体（neonatal Fc receptor, FcRn）进行再循环，从而整体导致药物半衰期延长，同时也增加药物效率，并减少药物的使用量。各种通过与血清白蛋白结合多肽、蛋白甚至抗体对药物进行修饰，已经被大量使用。

纳米抗体(nanobody, Nb)是在重链抗体可变区片段 (variable domain of theheavy chain of heavychain antibody, VHH) 基础上改造成一种仅由重链可变区组成的单域抗体 (single domain antibody, sdAb)，即重链单域抗体；其相对分子量约为15KD,只有普通抗体的1/10左右。纳米抗体天然存在于羊驼和鲨鱼等血液中。纳米抗体虽然小，相对于普通抗体，纳米抗体仅有3个互补决定区(complementarity determining region,CDR)，但是却具备较好的特异抗原结合能力和高亲合力，是具有完整生物学功能的最小单位抗体。这种特殊结构不仅具有普通纳米抗体的优势，而且还具备一些独特性。首先，纳米抗体只有一个结构域，没有普通抗体的Fc段，不会出现由Fc段引起的补体效应。其次是纳米抗体的VHH中的部分疏水基团被亲水基团取代，使得纳米抗体的水溶性大大增加，可以大大提高作为药物的利用率；纳米抗体能够识别独特的构造表位，比常规抗体有更广泛的抗原识别能力，同时纳米抗体有着较长的CDR3, 可形成稳定的暴露的凸环结构，能够深入抗原内部以更好的结合抗原从而提高了其抗原特异性和亲和力,因此纳米抗体VHH单域具有更加广泛的抗原结合力。最后，由于纳米抗体分子质量小，且纳米抗体于与人类抗体的VH序列高度同源，所以纳米抗体对人体的免疫原性较弱，纳米抗体重复给药一般不会引起任何体液和细胞的免疫应答。

同时纳米抗体具有强而快的组织穿透能力，可以进入实体肿瘤而发挥作用，纳米抗体也可以透过血脑屏障，可以开发出一系列诊断和治疗脑部疾病的显影剂和新药；纳米抗体分子质量小，结构简单，由单一基因编码，很容易在大肠杆菌和酵母等微生物中大量表达，其制作成本低，简单方便，可以在短时间内获得功能性抗体制剂。

通过与血清白蛋白结合的纳米抗体对药物进行修饰，也正逐渐被用于各种药物修饰，尤其是纳米抗体偶联药物，通过与血清白蛋白纳米抗体进行融合，再将细胞毒性药物进行偶联，不仅可以增强半衰期，同时可以极大减少药物使用量，同时可增强药物的吸收，最大程度发挥药物的药效。由于人、牛、鼠的血清蛋白基因具有高度同源性，因此通过筛选其中任何一种血清白蛋白结合的纳米抗体，均有可能拓展应用到各种动物模型和人体。

因此，迫切需要开发出新的可以与牛血清白蛋白同时也与小鼠和人血清白蛋白均结合的纳米抗体，用于增强各种药物的半衰期。

发明内容

本申请的目的在于提供一种血清白蛋白结合纳米抗体及其制备方法与应用，旨在解决现有技术中缺乏与牛血清白蛋白同时也与小鼠和人血清白蛋白均结合的用于增强各种药物的半衰期纳米抗体的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：