[发明专利]全人源的抗人白介素21受体的单链抗体及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物工程领域，具体涉及一种可与人白介素21受体特异结合的高亲和力全人源单链抗体。

背景技术

人白介素21(IL-21)是最近发现的一种具有“四螺旋束”结构的I型细胞因子，其结构与IL-2、IL-4和IL-15相似。IL-21主要由活化的CD4⁺T细胞产生，在淋巴细胞成熟及增殖中发挥重要作用。

人白介素21受体(IL-21R)是淋巴组织，尤其是NK、B和T细胞所表达的I型细胞因子受体，是细胞因子IL-21的特异性受体。人白介素21受体的基因定位于16p11，其cDNA的ORF编码538个氨基酸。IL-21R蛋白由前导序列、WSXWS基元、跨膜结构域、细胞外结构域和细胞内结构域组成，其结构与IL-2受体β链和IL-4受体α链高度同源。与配体结合时，IL-21R与共有的γ细胞因子受体链(γC)结合，引起STAT1和STAT3或STAT5磷酸化产生生物学效应。IL-21R在淋巴组织中广泛分布，包括脾、胸腺、外周血淋巴细胞和淋巴结。此外，流量血细胞计数还发现IL-21R表达于Jurkat(人急性T淋巴细胞白血病)、Raji(人Burkitt淋巴瘤)、NK-92、IM-9(人B细胞系)等细胞表面。

IL-21R的广泛淋巴细胞分布暗示其可能在免疫调控中起重要作用。事实上已研究征实，IL-21与IL-21R结合显著地调节B细胞、CD4⁺T细胞以及NK细胞的增殖和活性，IL-21还介导由T细胞、NK细胞、巨噬细胞和滑膜细胞分泌的细胞因子和趋化因子的表达。在一些动物模型中已研究证实，通过降低IL-21R活性可改善关节炎、移植排斥等自身免疫性疾病，如在胶原诱发关节炎小鼠爪中，IL-21R mRNA表达上调；类风湿性关节炎患者外周血单核细胞中，IL-21R mRNA表达明显增加；在哮喘模型中，IL-21R缺陷型小鼠表现出症状减轻；IL-21R缺陷型小鼠，其B细胞合成的抗原特异性IgG数量减少。此外，在急性淋巴瘤及滤泡瘤细胞可检测到大量IL-21R，抗IL-21R的抗体可治疗IL-21R应答细胞活性异常相关的过度增殖性疾病，如白血病癌症、骨髓和淋巴组织的肿瘤。因此抑制IL-21R的活性会调节IL-21R介导的免疫应答，可用于治疗、改善和预防包括炎性肠病(IBD)、类风湿性关节炎(RA)、移植排斥、银屑病、哮喘和系统性红斑狼疮(SLE)的炎性疾病、自身免疫性疾病以及肿瘤。抗人IL-21R抗体还可作诊断使用或作为靶向抗体向表达IL-21R的细胞传递治疗性或细胞毒性试剂。

近10儿年来，抗体治疗免疫系统疾病已成为研究热点。随着免疫学和分子生物学的不断发展，尤其是噬菌体表面展示技术的不断完善，为制备用于早期诊断和靶向治疗免疫性疾病的特异性抗体提供了一个高效的平台。目前国内外治疗自身免疫性疾病的抗体大部分是嵌合抗体或人源化的鼠源性抗体。尽管人源化在很大程度上可以减少鼠源性抗体的免疫原性，但不能彻底去除其免疫原性，因而在临床治疗中不可避免地会中和抗体而降低其治疗价值。采用噬菌体筛选技术从全人源的单链抗体库中获得的抗体完全为人源，对人体没有免疫原性，可更为有效激活人体的生物效应功能，并且单链抗体(scFv)分子量小，保留了全分子抗体结合抗原的部位(重链和轻链可变区)，是理想的靶向药物。因此，从全人源的单链抗体库中直接筛选高亲和力的抗人白介素21受体的单链抗体将为自身免疫性疾病及肿瘤的早期诊断和靶向性治疗药物研究作出重要贡献。

发明内容

发明目的

本发明的目的是提供一种具有潜在医学和药学价值的全人源抗人白介素21受体的单链抗体。本发明单链抗体的特征为特异性结合人IL-21R胞外区，在体外能够抑制表达IL-21R的Jurkat细胞增殖。

技术方案

一种全人源的抗人白介素21受体的单链抗体，其特征在于：

抗人白介素21受体单链抗体包括重链可变区域和轻链可变区域，重链可变区域和轻链可变区域分别包括3个互补决定区CDR1-3，且重链可变区域和轻链可变区域之间通过柔性肽连接，柔性肽的氨基酸序列为SSGGGGSGGGGSGGSA，SEQ ID NO：9。

所述的抗人白介素21受体的单链抗体，具有重链CDR3域，该域包含SEQ ID NO：5的氨基酸序列，或通过氨基酸置换或者修饰得到的氨基酸序列；所述的抗人白介素21受体的单链抗体具有轻链CDR3域，该域包含SEQ ID NO：8的氨基酸序列，或通过氨基酸置换或者修饰得到的氨基酸序列。