[发明专利]植物作为宿主在表达卡那抗体中的应用

说明书

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卡那抗体中的应用。

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，化疗和放射性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。

卡那抗体(Canakinumab，Ilaris，ACZ885，人抗白介素-1β单克隆抗体)是诺华公司生产的一种完全人源性单克隆抗体。其选择性地阻滞I L-1β与IL-1受体的相互作用,使其活性失效,与其他具有I L-1特性的家族性成员无交叉反应。主要用于治疗因为基因突变而引起的冷吡啉相关周期性综合征(cryopyrin-associated periodic syndromes CAPS)，治疗幼年特发性关节炎(JIA)，急性痛风性关节炎，也可以显著降低既往心梗合并高C反应蛋白、SCAD患者的心血管事件发生风险。美国在2009年批准卡那单抗用于临床治疗冷吡啉相关周期性综合征(CAPS)，包括罕有但有虚弱症状的终身自体炎症疾病。卡那单抗是首个获准治疗2种类型的CAPS的药品：家族冷自主炎症综合征(FamilialColdAuto-InflammatorySyndrome，FCAS)和穆-韦二氏综合征(Muckle-WellsSyndrome，MWS)。是一可快速和选择性阻滞IL-1β的全人单抗。本品给药方案是八周1次，较目前其它上市的治疗药大大地减少了给药次数。90％以上患者未出现注射部位反应。CAPS是由导致白介素1β(IL-1β)过度产生的单一基因突变引起的，造成虚弱乏力、潮红、发热、头痛、关节痛和结膜炎，可出现在初生儿或婴儿，可在患者一生中每日出现，长期可造成严重疾病和可能致命，包括耳聋、骨和关节变形、中枢神经系统损伤导致失明和淀粉样变造成肾衰竭。

现阶段主要利用动物细胞生产卡那单克隆抗体。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卡那抗体中的应用。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，表达了卡那抗体。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卡那抗体蛋白。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卡那抗体中的应用。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，包括卡那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，所述卡那的重链序列或轻链序列为将卡那重链、卡那轻链的密码子优化为植物偏好的密码子，获得的优化的卡那的重链序列或优化的卡那的轻链序列。

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

所述优化的卡那的轻链序列如SEQ ID No.3所示；所述优化的卡那的轻链的核苷酸序列如SEQ ID No.4所示。

在本发明的一些具体实施方案中，所述载体为双元植物载体。