[发明专利]一种靶向人类HER2的单域抗体及其应用

说明书

本发明公开了一种靶向人类HER2的单域抗体及其应用。本发明使用HER2蛋白免疫羊驼后筛选获得一种特异性高的单域抗体C2‑42，其序列为SEQ IDNo.1所示。本发明公开的单域抗体C2‑42具有高度特异性和较高的亲和力，且结构简单，便于生产和常温保存，提高了检测HER2受体的准确度，为高效快速检测HER2受体提供了可替代的选择。

技术领域

本发明涉及一种靶向人类HER2的单域抗体及其应用，属于生物医药技术领域。

背景技术

HER2全称为人表皮生长因子受体-2，也称为ErbB2或Neu，是一种受体酪氨酸激酶(RTK)，属于表皮生长因子受体(EGFR/ErbB)家族。编码HER2的基因定位于人类染色体17q21，属于原癌基因，产物为185kD的跨膜蛋白，简称p185，是由1255个氨基酸组成的，包含四个胞外结构域和一个跨膜结构域。HER2蛋白主要通过与HER家族中的其他成员(包括EGFR(HERl/erbBI)、HER3/erbB3、HER4/erbB4)形成异二聚体而与各自的配体结合，从而激活下游信号通路，目前暂未发现能与其直接结合的配体。

HER2蛋白介导的信号转导途径主要有Ras/Raf/MAPK/PI3K以及Akt等信号通路。HER2与配体结合后，主要通过引起受体的二聚化以及胞浆内酪氨酸激酶区的自磷酸化，激活酪氨酸激酶的活性；其具有特殊的开放结构，可以在没有特定配体参与的情况下激活自身，因而能够与自身或HER家族其他成员形成同源/异源二聚体，此外HER2还是HER家族成员异二聚体的首选伴侣，其参与形成的异二聚体活性常强于其它异二聚体。

HER2在多种癌症中都有高度表达，目前已知的乳腺癌、胃癌、肺癌、子宫内膜癌等多种类型的癌症患者都会进行HER2表达水平的检测。HER2高表达在乳腺癌中的检出率约为15％-25％，在胃癌检出率约为20％，在肺癌中的检出率约2.5％，而在子宫内膜癌中的检出率可以达到18％-80％。

HER2的过表达可能导致受体酪氨酸激酶的持续增强激活从而引起一系列下游级联反应，如MAPK、PI3K-PKB/Akt、STAT等。HER2介导的信号通路还可以调节肿瘤相关基因的表达，从而促进肿瘤侵袭和转移。HER2的过表达在某些浸润性癌症尤其是浸润性乳腺癌的发生和发展中起重要作用，因此HER2已成为乳腺癌的重要生物学标志物和治疗靶点。

单克隆抗体曲妥珠单抗(Trastuzumab，赫赛汀/Herceptin)、帕妥珠单抗(Pertuzumab，帕捷特/Perjeta)、拉帕替尼(Lapatinib，泰立沙/Tykerb)、来那替尼(Neratinib，Nerlynx)、吡咯替尼(Pyrotinib)是特异性靶向HER2的抗体药物，主要用于HER2阳性的浸润或转移性乳腺癌患者的治疗，通过靶向结合HER2，抑制了HER2与其它HER家族成员的二聚化作用，从而抑制肿瘤生长；拉帕替尼、来那替尼和吡咯替尼在靶向抑制HER2的同时还可靶向抑制HER1(EGFR/ErbB1)，通过减少EGFR和HER2的自磷酸化，抑制下游的MAPK和AKT信号通路，从而抑制EGFR或HER2过表达肿瘤细胞的增殖。

传统抗体大多只能在哺乳动物表达系统中表达，生产工艺复杂且成本高，抗体稳定性欠佳，免疫原性较高且组织穿透力低，这些综合因素往往导致抗体的治疗效果不佳。相较于传统的抗体，纳米单域抗体具有诸多优势，其可在哺乳动物表达系统和大肠杆菌以及昆虫系统中进行表达，产生的抗体通常具有较高的水溶性且稳定性强。纳米单域抗体是目前已知的具有完整抗体活性的最小的抗体结构模式，其分子量通常为常规抗体的1/10，这就决定了其具有较高的组织穿透能力，和较短的半衰期，可轻松穿透血脑屏障，且血清清除速度较快，因而纳米单域抗体克服了传统抗体的诸多缺点，这也使其更加适合携带放射性同位素。纳米单域抗体可以快速而具体地穿透肿瘤组织结合靶标，而非结合纳米体可以快速从血液中去除并减少身体的辐射剂量。与传统抗体相比，纳米单域抗体作为示踪剂和靶向内部放疗药物具有更多优势。

然而目前针对HER2的靶向抗体药物缺乏切实有效的纳米单域抗体，因而开发出合适的靶向HER2的抗体药物具有重要的意义。