[发明专利]一种核酸分子及其在制备人源单域抗体中的应用

说明书

本发明提供了一种核酸分子及其在制备单域抗体中的应用，所述核酸分子包括了宿主动物的免疫球蛋白基因或其片段，其特征在于：包括了宿主动物的IgH 5’‑端增强子、IgM的转换元件（Sμ）和IgM序列，所述IgM序列全部为宿主动物IgM序列，其中IgM缺失CH1序列（IgM‑dCH1），IgG的表达控制元件来源于宿主动物，包括Sγ、TM1、TM2和PolyA等序列，IgG的Cγ序列（Hinge、CH2和CH3）来源于人的序列（Igγ‑dCH1）。本发明保证了转基因动物B‑细胞的正常发育，并且转基因动物表达的是人的单域抗体，减少后期的人工改造和提高了抗体的成药性。

技术领域

本发明属于生物技术领域，主要是一种核酸分子及其应用。

背景技术

单域抗体(Heavy-chain-only)又称纳米抗体(Nanobody)，是指只有重链的免疫球蛋白抗体。与完整抗体的的质量(150-160kDa)相比，单域抗体要小得多，只有大约50kDa。

单域抗体在自然界(骆驼科动物和鲨鱼)也存在。第一个单域抗体是从骆驼中分离出来的，它利用特殊的VHH序列。另一种制作单域抗体的方法是利用转基因动物的方法来完成：2003年Nguyen等，2005年Zou等利用Igγ2a的CH1突变-构建转基因载体，转基因小鼠高表达了单域抗体；2007年Zou等证明在没有小鼠轻链(Kappa和Lambda链)的情况小，小鼠也能自然产生单域抗体。

单域抗体的特点是分子量小，能够结合一些隐蔽的抗原表位，特别适用于比较难得到抗体的靶点，如一些癌症的治疗和图影诊断；可以口服治疗大肠杆菌引起的腹泻以及消化道疾病如炎症性肠病和大肠癌等；单域抗体可以通过血脑屏障，并且和完整的抗体相比更容易渗透到大型肿瘤当中，因此有可能开发出治疗脑肿瘤的药物和双特异性抗体。容易进行抗体的改造，减少制药成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核酸分子，可以用于制备全人单域抗体，减少后期的人工改造和提高了抗体的成药性。

本发明的目的是通过以下措施实现的：

一种核酸分子，包括了免疫球蛋白基因或其片段，其特征在于：包括IgG基因(Igy)和IgG转换元件(switch regionγ，Sγ)和/或IgM基因(IgHCμ)和IgM转换元件(Sμ)；其中IgM基因/IgG基因缺失CH1功能。

进一步的，所述Sμ、Sγ、IgHCμ为宿主动物序列。

上述IgHCμ包括宿主动物IgM的CH2、CH3、CH4外显子及之间的序列，以及TM1、TM2、polyA信号等。具体的，所述IgHCμ结构如图3-1所示。

上述核酸分子还包括宿主动物的IgH 5’-端的增强子(5’-En)。所述增强子位于转换元件(Sμ或Sγ)的5′-端。具体的，其结构如图1和3所示。IgH 5’-端增强子与IgH的VDJ基因片段的重组和转录有关，并能增强抗体的表达量和抗体亚型的转变。IgM的CH1序列可以是完全缺失或者CH1序列中发生突变。在IgM的表达过程中只用CH2、CH3和CH4以及TM1和TM2等序列。

重链的IgM的CH2、CH3、CH4、TM1和TM2等(其中CH1缺失，IgM-dCH1)序列及其5’-增强子和表达调控等序列都来源于宿主动物序列(如图3绿色所示)。IgH 5’-端的增强子(5’-En)，IgM的转换元件(switch region，Sμ)序列，IgM的CH2、CH3、CH4(去除外显子CH1和之后的内含子序列，IgM-dCH1)以及TM1、TM2和PolyA以及之间的所有序列都来源于宿主动物，保证IgM的在宿主动物中高表达和B-细胞发育。当宿主动物为小鼠时，用小鼠IgH 5’-端的增强子(5’-En)，小鼠IgM的转换元件(switch region，Sμ)序列，小鼠IgM的CH2、CH3、CH4(去除外显子CH1和之后的内含子序列，IgM-dCH1)以及TM1、TM2和PolyA以及之间的所有序列，保证小鼠的B-细胞发育和抗体成熟。