[发明专利]可切换的亲和力结合剂

说明书

相关申请的交叉参考

本申请是2009年2月20日提交的标题为“可切换的亲和力结合剂”的美国临时专利申请号61/153,990的部分继续申请，其通过引用结合到本文中。

背景

本发明一般涉及在暴露于环境线索后亲和力发生改变的亲和力结合剂(如抗体、肽等)。

随着生物学研究、技术和医学的进步，对以温和、不偏倚的形式探索和/或操作生物学方式的改进组合物和方法的需求逐渐增加。例如，新出现的细胞疗法领域将很快需要以让它们保持未修饰和未活化使并发症或无效治疗的危险最小的方式积极地鉴定、纯化和给予理想细胞的能力。辅助这种鉴定和纯化的策略典型地依赖于特异性、高亲和力抗体。例如，DETACHaBeads(Dynal/Invitrogen)是将B和T细胞捕获至抗体涂覆磁珠上的市售获得产品。然后为了辅助给药，通过输入与第一抗体竞争性结合并释放细胞的第二抗体实现细胞释放。另一种产品，Isolex磁性细胞选择系统(Magnetic Cell Selection System)(Baxter)依赖于类似路径将CD34+干细胞捕获至磁珠上。但是，在这种情况下细胞游离发生在加入与珠结合的次级抗体竞争性结合的释放肽之后。尽管已证明这些系统的实用性，但是必需加入另外的试剂增加了时间、成本，并且加入的抗体或肽可能污染细胞产物。

类似地，在筛选用于疾病诊断和治疗确定的生物学样品，以及用于生物学或防御应用的传感器时，靶鉴定受到使用经典的高亲和力结合剂比如抗体的限制，所述结合剂在不损伤样品的情况下难以除去并减小或消除进一步分析的能力。因为这些局限性，所以仍有强劲的动力发展下一代平台用于生物学鉴定和操作，它保持特异性、高亲和力靶结合的功能优越性，但能够以允许生物学样品完整和未修饰的方式根据指令释放靶。

简述

本发明涉及在暴露于特异性环境线索后亲和力发生显著改变的亲和力结合剂(如抗体、肽等)。在一种环境状态下，这些结合剂证明理想靶的高亲和力、高选择性结合，而在第二种状态下它们对相同靶表现低亲和力和最小的结合。这些可切换的亲和力结合剂通过提供从靶的受控附着(attachment)和释放同时保持高亲和力、高选择性结合剂-靶相互作用的优点，比经典亲和力结合剂明显改善。

用于结合和释放细胞的本发明试剂盒的一个实施方案包含结合剂，所述结合剂包含可在结合细胞的高亲和力状态与释放细胞的低亲和力状态之间切换的环境反应性分子开关；其中结合剂包含亲和体(affibody)、抗体、肽、其片段，或其组合中的一种或多种。

用于结合和释放靶的本发明试剂盒的一个实施方案包含结合剂，所述结合剂包含可在结合靶的高亲和力状态与释放靶的低亲和力状态之间切换的环境反应性分子开关；其中结合剂包含2-螺旋结合剂。靶可包含细胞、病原体、病毒、抗体或抗体片段、蛋白质、核酸、肽、脂质、多糖，或其组合。

用于结合和释放靶的本发明试剂盒的另一个实施方案包含结合剂，所述结合剂包含可在结合靶的高亲和力状态与释放靶的低亲和力状态之间切换的环境反应性分子开关；其中结合剂包含化学上修饰的抗体或其片段。靶可选自细胞、病原体、病毒、抗体或抗体片段、蛋白质、核酸、肽、脂质、多糖，或其组合。

用于结合和释放细胞的本发明方法的一个实例，包括以下步骤：使一种或多种结合剂接触细胞，其中结合剂包含可在结合细胞的高亲和力状态与释放细胞的低亲和力状态之间切换的环境反应性分子开关；为开关引入触发器以引起细胞与结合剂结合或从结合剂释放。触发器可包含酸、碱、热、光、磁场、电场、还原剂、盐或其组合的一种或多种。结合剂可包含亲和体、抗体、肽、其片段，或其组合中的一种或多种。

用于结合和释放靶的本发明方法的一个实例，包括以下步骤：使一种或多种结合剂接触靶，其中结合剂包含可在结合靶的高亲和力状态与释放靶的低亲和力状态之间切换的环境反应性分子开关，其中结合剂包含2-螺旋结合剂；为开关启动触发器以引起靶与结合剂结合或从结合剂释放。靶可选自细胞、病原体、病毒、抗体或抗体片段、蛋白质、核酸、肽、脂质、多糖，或其组合。触发器可包含酸、碱、热、光、磁场、电场、还原剂、盐或其组合中的一种或多种。

用于结合和释放靶的本发明方法的另一个实例，包括以下步骤：使一种或多种结合剂接触靶，其中结合剂包含可在结合靶的高亲和力状态与释放靶的低亲和力状态之间切换的环境反应性分子开关，其中结合剂包含化学上修饰的抗体或其片段；为开关启动触发器以引起靶与结合剂结合或从结合剂释放。靶可选自细胞、病原体、病毒、抗体或抗体片段、蛋白质和核酸。触发器包含酸、碱、热、光、还原剂、盐或其组合中的一种或多种。