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苏云金芽胞杆菌sigK基因插入失活突变体的特点及其对cry3A基因启动子活性的影
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3秒自动关闭窗口《梦幻之星OL2》台服封测 中文汉化满足剧情党
游戏橘子旗下代理的《》台服于昨日启动封测,本次测试将持续到3月9日。从公布的截图的汉化程度来看,还是算比较不错的。点击小图可看大图本次测试仅开放猎人(Hunter)、游侠(Ranger)、术士(Force)三大职业供玩家体验,共开放五张地图副本,玩家可前往纳贝流士行星的森林与雪原、安杜斯奇亚行星的火山洞窟以及莉莉芭行星的沙漠与地下坑道等风貌全然不同的地图副本。点击小图可看大图由于保留了日文配音,所以玩家能在游戏的初期就遇见由下野纮、木村良平、日笠阳子等日本知名声优发声配音的NPC。创建角色界面已全部汉化《梦幻之星》系列在日本有25年历史,是SEGA旗下代表作之一,《》在日本已经有超过300万个注册用户、同时上线人数保持10万人,台服玩家将能享受到日服没有的独占中国风专属武器、时装、大厅场景等内容,确定采用日语配音加中文字幕,让玩家感受原汁原味的PSO2。游戏也会像日服一样与各大人气动画进行联动,推出《魔法少女小圆》、初音MIKU等联动服装及武器。
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梦幻之星OL2台服官网:http://tw./PSO2/pr/index.html
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97CD20人源化抗体的制备及生物学活性鉴定
第二军医大学 硕士学位论文 抗CD20人源化抗体的制备及生物学活性鉴定 姓名:吴兰 申请学位级别:硕士 专业:肿瘤学 指导教师:赵健
抗CD20人源化抗体的制备及生物学活性鉴定摘要杂交瘤技术生产的鼠源单抗用于人类疾病的治疗时存在着严重缺陷,最主要的 问题是引起人抗鼠抗体(HAMA)免疫应答。为了克服鼠源性单克隆抗体应用于人体时所出现的HAMA反应等问题,人源化抗体应运而生。最早的人源化抗体是将鼠源单抗的可变区和人源抗体的恒定区组成的嵌合抗体,其抗原亲和力保持得很好,同时 免疫原性也得到了一定程度的下降。但由于嵌合抗体由于保留了全部的鼠可变区,临 床应用时仍可能发生强烈的HAMA反应。为了进一步降低嵌合抗体的免疫原性,人们考虑将鼠互补决定域(CDR)区直接移植到人源抗体可变区中的框架区上,得到CDR 移植抗体,也称为人源化抗体。在过去的十年中,人源化抗体的疗效已得到充分的肯 定。 CD20抗原是一种B细胞分化抗原,仅位于前B细胞和成熟B细胞,它在95%以上的B细胞性淋巴瘤中表达,而在造血干细胞、血浆细胞和其他正常组织中不表达。Rituxan(Rituximab,C288)为美国Genetech公司研制的以人CD20分子为靶点的鼠/人嵌合抗体。Rituxan已于1997年11月获FDA的批准上市,用于B细胞非霍 奇金淋巴瘤的临床治疗。但C288为嵌合抗体,临床上仍有人抗鼠免疫反应产生的报 道。为了尽可能降低免疫原性,提高临床使用的安全性,在本研究中,我们拟构建新 的抗CD20人源化抗体并对其生物学功能进行鉴定。我们首先采用传统的杂交瘤技术制备了一株抗人CD20单克隆抗体3D9,流式细胞术的结果表明,与CD20单抗C288对照一样,该抗体都能与表达CD20抗原 的Raji细胞特异性结合。我们采用5’RACE技术获得了3D9的可变区全长eDNA, 将可变区基因序列输入计算机在GenBank数据库中检索,证明是新克隆的抗体基因。获得3D9这株单抗的可变区基因之后,我们将它们分别与人源抗体的恒定区 连接,然后将嵌合抗体轻、重链基因分别克隆到真核表达载体,最后将嵌合抗体 轻、重链表达载体共转染CHO.KI细胞,经选择培养基筛选后获得稳定表达抗体 蛋白的CHO细胞克隆。获得的CHO细胞培养上清经Protein A亲和分离纯化获得 嵌合抗体C3D9;抗原结合活性结果表明该嵌合抗体能很好地与Raji细胞结合。 为了进一步减小嵌合抗体的免疫原性,我们利用计算机辅助设计对CD20单抗 3D9进行人源化改造。在确定了3D9可变区中CDR区和Framework region(FR)区的 范围之后,我们将CDR区直接移植到人源抗体模板的FR中,构建CDR移植抗体, 并将获得的人源化轻、重链抗体基因克隆到表达载体共转染COS细胞,用流式细胞术测定其抗原结合活性,结果发现这个人源化抗体的亲和力基本完全丧失。为了重建 人源化抗体的亲和力,我们利用计算机辅助设计对可能影响抗体亲和力的FR区重要残基进行回复突变分析,分别构建了5条不同的人源化重链和5条不同的人源化轻链,经过活性筛选,我们发现对于人源化重链来说,框架区残基27,30,43,48,67,69,7l,73的回复突变是必要的,将它们全部突变为鼠源残基后得到了一个活性几乎等于嵌合抗体重链的人源化重链3D9VHb。我们采用同样的方法对人源化轻链基因 进行改造,发现将轻链框架区残基3,4,49全部回复突变获得的人源化轻链3D9VLb 与3D9VHb组成的人源化抗体H3D9的抗原结合活性几乎等同于嵌合抗体C3D9,在筛选得到高亲和力的人源化抗体H3D9之后,我们建立了高效表达H3D9的CHO.K1细胞株。竞争抑制实验结果表明此人源化抗体它能与鼠源亲本抗体竞争结合Raji细 胞,证实它保留了与鼠源抗体相似的亲和力和特异性,表明H3D9是一个改造成功的 人源化抗体。我们进一步对H3D9的体外生物学活性进行了分析,实验结果表明H3D9 可有效介导对CD20阳性的人淋巴瘤细胞Dauli和Raji的补体介导的细胞溶解作用(CDC)和抗体依赖细胞介导的细胞杀伤实验(ADCC)作用,并可诱导肿瘤细胞发生凋亡,生存率试验表明抗体组能显著延长小鼠的生存时间。提示它可望发展成为 新的非霍奇金淋巴瘤(NHL)的靶向治疗抗体药物。关键词:非霍奇金淋巴瘤,单克隆抗体,CD20,人源化. 抗CD20人源化抗体的制备及生物学活性鉴定AbstractThe clinicaluseof murine―derived monoclonalantibodies(mAb)hasanbeen severelylimited because repeated doses of foreign immunoglobulin elicitreferred toasimmune response,hurmn antimouseantibodyresponse(HAMA).Anearly attempt to reduceofthe immunogenicity is to generate chimeric antibod ies which consistmurine antigenbinding variable regions fused genetically to human antibody constant regions.The clinical experiences indicated chimeric antibodies hadareduced immunogenicity compared withatheir mouse counterparts.However,chimeric antibodies could still evokestrongHAMAresponse since the mouse-derived variable regions were sufficient to trigger immune responses inhurmns.Tofurtherreducethe immunogenicity of chimericantibodies,humanized antibodies have been generated by graRing the cornpleme ntarity-determiningregion(CDR)of a murineantibody into the corresponding regions of been developed andahuman antibody.Humanizedantibodieshavehavebeen proved to be highly effectivetherapeutics during the past ten years.CD20 isanonglycosylated tetraspan cell surfacernolecule expressedononpre―Bandmature Blymphocytes.TheandCD20 antigen is presentnormore than 95%of B-celllymphomasis neither shedinternalizedafter antibodybinding,makingitaneffective target for immunotherapeuticrernovalofmalignantB cells.The mouse/humanchimeric anti-CD20 antibody Rituximab(C288)is the first therapeutic mAb approved for the treatmentof relapsed/refractory isalow―gradeorfollicularB―cellnon-Hodgkin’Slymphomas.Rituximabchain and humanmurine―humanchimeric MAb,in which the variab le dorminsthe constant regions from human IgGlare derived丘om the murine anti-CD20 heavyMAb,andthekappa light chain.Inpresent study,we have developed novelhumanizedCD20 antibody to reduce the immunogenicityandimprove the safety.One hybridoma,which secreted mAbs reacting with the human CD20 molecule, were established and named 3 D9。The mAbs 3 D9 was shown to be able to effectively bind to CD20 positiveRajicells similar to the anti-CD20 mousemAb C288.The from thevariable regions cDNAs for the lightand heavychains of 3D9 was cloned.3一 hybridoma cells by 5’RAC E.The obtained variable region genes were sequenced andanalyzed. To construct the chimeric antibody light and cloned anti-CD20 antibody light andheavychain expression vectors,theheavychain variable regioncDNAs(VH)wereregion genes into the chainrespectively fused to the human antibody light and heavychain constant(CH).The chimericexpressionvectors,light andheavy chainingenes were respective ly insertedresultingthechimericlightandheavyexpressionvectors.Then appropriate light and heavychainexpression vector wasCO?-transfected into CHO--KIcells and the clones producingthehighest amount ofchimeric antibody were selected.Finally,the chimeric antibodie was purified byProtein A affinity chromatography from the serum-free culture supernatants of the selected transfectant and designatedasC3 D9.Antigen―bindingtoactivitytoassay ceils,demonstratedindicatingthat all ofthethreemAbs were shownbind wellRajithat the chimericantibodie was correctly constructedandproduced.In thecompetitive binding assay,C3 D9 could effectively compete with their respectiveparental mouse antibody for binding to antibody possessed antibody. To further reduceRajicells,which indicated thatthe chimericmurineaffmity and specificity similar tothat of the originalthe immunogenicityof chimericantibody,we developedahumanized antibody of 3D9.The three complementarity-determining regions from 3D9lightchainorheavy chain were grafted into human antibody light chainorheavychainframeworks to generate humanized antibody genes.Then the humanized light chain andheavychaingeneswereinsertedintoexpressionvectorsrespectivelyandwere ofco-expressed transiently inCOS cells.FC M was performed to determinethe binding,humanized antibody to Raii cells.However,it was demonstrated that t,his antibody almost lost all the binding activity.Basingonthetheorythat somechanges in thehumanFRsareessential to reconstitute full binding activity of the humanized antibody,important residues thatmayhave influencesonbinding activity in thehuman FRswere,4. 抗CD20人源化抗体的制备及生物学活性鉴定was carried out.A analysis by computer-assisted designing and backmutation assaynumber of light and heavy chain versions were producedto evaluate the contribution ofFR residues to antigen binding activity.It was demonstrated that 48,67,69,7 1 and 73onresidueson27,30,43, the light chaintheheavychain FRsorresidues chain3,4,49FRs were important to the binding activity of heavyorlight chain.Backmutationof all these residues generated humanized antibody H3D9.Thishumanizedantibodycompletely restores the binding activity of chimeric antibody C3D9.In order to meetthe 11eed of further experimental studies and clinical applications,we expressed thehumanizedantibody in CHO―KI cells and obtained the CHO cell transfectants thatastably produced antibody bypositive selection procedure.Finally,H3 D9 was purified culture supernatant by Protein A affinityfromtheCHOcellserum―freechromatography.In the competitive binding assay,H3 D9 could effectively competewith 3D9 for binding toRajicells.Theavidity(mean ICso+SD)ofH3D9 was aboutand equal to that of 3 D9,suggesting that this humanized antibody possessed afffmity these researchs suggest specificity similar to that of the original murine antibody.All H3D9 isasuccessful humanizedantibody.The fuction assay,CDC,ADCC and apoptosis,demonstrated that the mAb was shown several bio logical fuction.In summary,due totheexpected better safety profiles,the humanized antibodyanH3 D9 has the possibility to beantibody durgto Non Hodgkin Slymphoma(NHL.).KEY WORDS:Non Hodgkin’S lymphoma,monoc lonalantibody,CD20,humanization.5. 缩略词表英文缩写 英文全称Non Hod感in’S lymphoma Revolutions per minute Bovine serum albumin中文全称 非霍奇金淋巴瘤 每分钟转速 牛血清白蛋白白细胞分化抗原 互补决定域N阻IpmBSACDClusters ofdifrerentiationCDRComplementarity-determining regionChinese hamsterovarycellsCH0 ceils中国仓鼠卵巢细胞 二氨基联苯胺 二氢叶酸还原酶DMEM培养基 流式细胞仪DABDiaminobezidinDHFRDihydro fo late reductaseDMEMFACSDulbecco’SrmdifiedEagle’s mediumFluorescence―activated ceil sorterFBSFetal bovine serum胎牛血清流式细胞术FCMFITCFlow cyto fluorimetryFluorescein isothiocyanate异硫氰酸荧光素 框架区 补体介导的细胞溶解作用FRFramework regionComplement dependent cytotoxicityCDCHAMAHurmn anti-mouse antibody responsecell人抗鼠抗体反应 抗体依赖细胞介导的细 胞杀伤实验Antibody ADCCdependentmediatedcytotoxic ity.6一 抗CD20人源化抗体的制备及生物学活性鉴定英文缩写ICso英文全称50%Inhibitory concentration中文全称 半数抑制浓度 单克隆抗体千道尔顿McAbKDaMonoclonalKibdaltonsantibody0DOptical density光密度 磷酸盐缓冲液 多聚酶链式反应PBSPhosp hate―buffered salinePCRPolymerase chain reactionReverse transcript coupled polymeraseRr-PCR chain reaction逆转录聚合酶链反应AmpAmpicillin氨苄青霉素 (千)碱基对(k)bp(kilo)Base pair(s).7- 独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究 工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的 任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本人承担本声明的法律责任。学位论文作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权声明本人完全了解第二军医大学有关保留、使用学位论文的规定,第 二军医大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权第二军医大学可以将学位 论文全文或部分内容编入《中国学位论文全文数据库》、《中国优秀博 硕士学位论文全文数据库》等数据库进行检索。可以采用影印、缩印 或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后 适用本授权书) 学位论文作者签名:日期:导师签名: 日期: 年月年月日日 .j上―-‘一月IJ吾非霍奇金氏淋巴瘤(NHL)是最常见的淋巴系统恶性肿瘤,好发于青壮年,其中绝大多数为B细胞来源,约占85%。在未治疗状态下,低度和部分中度恶性NHL如小淋巴细胞性淋巴瘤和滤泡型淋巴瘤的生长形式往往呈惰性过程,中位生存期 为5~9年。它们对首次化疗敏感,但很容易复发或耐药,当再次化疗或放疗时, 疗效明显降低,因而被认为是难以治愈的恶性肿瘤。而一些高度恶性的NHL则死 亡率极高。 近年来,针对细胞表面分子的抗原靶向性治疗己取得了巨大进展并成为一种非常有发展前途的治疗方法,其中被广泛使用且富有成效的是抗CD20的单抗制剂【l】oCD20抗原是非结合性单抗疗法的一个理想靶点,因为该抗原具有克隆特异性,仅表达于所有的前B细胞和成熟B细胞,而不表达于造血干细胞、浆细胞和其他造血细胞系;同时,CD20分子在B淋巴瘤细胞表面的表达量异常增高,磷酸化增加,与B细胞淋巴瘤的发生密切相关。CD20分子在超过95%的B细胞性NHL 中均有表达,且抗原分子在膜上比较暴露,容易接近,与单抗结合后无显著内化 和脱落,也不会因与抗体的结合而发生抗原调变,因此成为治疗B细胞淋巴瘤的理想靶点。CD20单抗疗法在治疗B细胞淋巴瘤中已取得了令人满意的效果,目前抗CD20 抗体主要有以下几种,按照其发挥抗肿瘤作用的不同功能分为两大类:(1)主要通过CDC、ADCC(CDCC)作用发挥功能的:C288、IF5、2H7、2F2(2)主要 通过凋亡、ADCC(CDCC)作用发挥功能的:Bl、1188。美国IDECphamaceutical公司针对B细胞淋巴瘤生产的人鼠嵌合抗CD20单克隆抗体Rituximab.C288是第 一个经美国FDA批准用于治疗淋巴瘤的抗体。1997年批准上市。美罗华是一种嵌合型IgGl免疫球蛋白,它是通过转染相关基因结构到仓鼠卵细胞后表达的基因产物。美罗华含1328个氨基酸j分子量约144 KD,由鼠抗CD20单克隆抗体的可变 区Fab和人IgGl抗体稳定区Fc片段构成。 杂交瘤技术生产的鼠源单克隆抗体进入人体后可能引起人抗鼠抗体免疫应答human antimouseantibodyresponse(HAMA)[2-3】。由于传统的杂交瘤技术难以产 抗CD20人源化抗体的制备及生物学活性鉴定生高特异性、高亲和力的人源抗体,因此,我们拟通过基因工程技术构建人源化CD20单克隆抗体,降低鼠源抗体的免疫原性。人源化抗体[4】是为了克服鼠源单抗在临床应用中的缺陷而发展起来的新型基 因工程抗体。第一代人源化抗体是将鼠单抗的可变区和人抗体的恒定区融合而成 的嵌合抗体【51,由于抗体的抗原亲和力是由其可变区决定的,因此嵌合抗体的亲和 力保持得很好【6】,同时免疫原性也得到了一定程度的降低。抗体的可变区是由超变区(CDR)区和框架区(FR)区组成的,CDR是高度可变的区域,直接介导抗体与抗原的结合。FR区相对保守,作为支架维持着CDR区的空间位置,它是可变 区中产生免疫原性的主要区域。由于嵌合抗体上还保留着鼠可变区,临床应用时 仍常常会有强烈的HAMA反应【71。因此,为了尽可能降低嵌合抗体的免疫原性, 人们考虑将鼠CDR区直接移植到人源抗体可变区中的FR区上,仅仅保留抗原结 合部位CDR,得到CDR移植抗体,也就是人源化抗体,使它的免疫原性降到最小。但是,简单CDR移植往往明显降低抗原一抗体反应的亲和力,甚至丧失与抗原结合 的能力。越来越多的研究结果表明,FR部分对于抗体CDR的三维结构的维持和整个抗体的亲和常数仍起着很大作用,故人源化抗体的亲和力总比鼠源性抗体的亲和力弱【引,只有将FR中某些重要残基回复突变成鼠源残基才能恢复抗体的活性【8】。因此,如何确定FR中影响抗体活性的重要残基成为了抗体人源化的关键。 近年来人们利用抗体基因库,通过计算机技术对抗体分子的立体结构进行模拟分析,并鉴定出一些与抗原结合位点关系密切的鼠单抗FR上的氨基酸残基。在此基础上,发展了多种第二代CDR移植人源化抗体的构建策略…】。目前应用较多 的是采取定位保留的方式,即人源化单抗以人FR保守序列为模板,但保留了鼠源 单抗可变区中参与抗原结合的氨基酸残基,包括CDR和FR中的一些关键残基【l4。,使其在体内的半衰期和效应功能也更加接近于人抗体。具体地就是在通过计算机 辅助设计模拟出鼠源抗体抗原结合位点空间结构的基础上,进一步确定FRs中与 CDRs紧密接触的残基(距离小于6A),同时选取与鼠源抗体序列同源性最高的 人源抗体作为改形抗体的模板,参照构象模拟的结果并比较鼠源抗体和人源模板 以及各自家族的保守序列,对FRs残基进行取舍,便可设计出入源化抗体的序列。 通过计算机辅助的分子模拟,人们已经成功构建出多株高亲和力的人源化抗体f8】。 第一部分抗人CD20小鼠单克隆抗体的制备Rituximab,商品名为美罗华.1997年由FDA批准h市。它是用Burkitt淋巴 瘤细胞系R扣免疫小鼠得到的。到目前为止,已经有CD20单克隆抗体投入使用。 我们利用传统的杂交瘤技术,制各了一株高亲和力小鼠抗人CD20单克隆抗体,并 对它们进行了鉴定。 近些年.临床上以B细胞表面标志分子为靶抗原,通过免疫细胞杀伤机制来 治疗B细胞淋巴瘤己取得了许多实质性进展。研究发现,同样是B细胞表面标志. CD20分子比其它分子更具特片性,以CD20分子作为靶抗原对B细胞淋巴瘤的抗 原靶向性治疗彳午临床上已取得了令人满意的疗效。 人CD20分子又称为BI或Bp35,有297个氨基酸残基,是B淋巴细胞表面 的IIJ型跨膜蛋白,与HTm4和FcERIl3㈣属于四次跨膜的蛋白质超家族。CD20 分予以非糖基化形式存在,其分子阜闭磷酸化程度小同而小同,范围为”~36 kDa,仅限r在』下常的B细胞和B淋巴瘤细胞表面表逃,在浆细胞中不表达,参 与B细胞的分化和发爵调控,是B细胞的重要分化抗原。1987年,Tcdder等首次 从人扁桃体B细胞的cDNA文库qi用杂交的方法将CD20的基囡分离出来,井进 行了克隆,得到一段长2 8kbp的cDNA序列。 CD20蛋白的结构虽移J是山其cDNA序列推测出束的,和细胞膜有三种可能的 拓扑结构。通过一系列的胰蛋白酶和蛋一酶K的酶解作用确定只有一种构浆存在, 即存在州个跨膜区(TMI--4),其巾只有TM3与TM4 2问的氢基酸序列在细胞膜 外侧,TMl和TM2相连,TM2与TM3之间的区域、N端和C端均在细胞质内图1CD20分子的结构示意图 抗CD20人源化抗体的制备及生物学活性鉴定(图1)。所以CD20分子在细胞外裸露较短,CD20胞外区的抗原表位相对来说较 少。 CD20在人体细胞中的表达方式、生物学作用和存在形式决定了其成为治疗B细 胞淋巴瘤的主要靶位点。尽管CD20单抗Rituximab目前已被广泛应用于临床,且有较好的发展前景,但是它不能有效地杀伤低表达CD20分子的B淋巴瘤细胞。因此, 要满足临床上提高疗效,增加单抗应用范围的不断要求,还需要探索一些新的治疗策略。针对这些问题,本课题旨在制备出具有更高功能活性的嵌合和人源化抗体并进一步探讨它可能的效应机理,为临床上研制、应用工程抗体及阐明其抑瘤机制提供物质基础。(一)实验材料1.菌株、细胞株菌株:大肠杆菌TGl由本室传代保存。 细胞株:Burkitt淋巴瘤细胞系Raji购白ATCC,由本室保存; BALB/c小鼠的骨髓瘤细胞NS―l购自ATCC,由本室保存; CHO细胞株由本室保存。2.引物及工具酶PCR引物由Invi仃ogen公司和上海生工生物工程技术服务有限公司合成; 限制性内切酶及T4Taq DNA DNAligase均购自美国Promega公司;polymerase购于美国Gibco BRL公司。3.Trizol试剂盒Reagent及5’RACE试剂盒购于Invi订ogen公司;Onestep RT―PCRk证试剂盒购自QIAGEN公司;pGEM―T vector及pGEM―T easy vector均购自美国Promega公司: pcDNA3.1(+)vector购自美国lnvi打ogen公司;小量质粒抽提纯化试剂盒及胶回收试剂盒购自上海华舜生物工程公司; 小鼠抗体亚型检测试剂盒购自Sigma公司。4.DNA分子量标准MarkerDL2000 Marker、HindlIIMarker及EcoRI Marker为华美公司产品。5.细菌培养及其它生化试剂胰蛋白胨,酵母提取物,琼脂粉为英国OXOID公司产品;琼脂糖及其他相关试剂购自实生公司; 聚丙烯酰胺凝胶及APS,TEMED购自华舜生物公司;PVDF膜为Amersham公司产品; DAB显色剂购自华舜生物公司;TritonX.100购自华舜生物工程公司;配置纯化缓冲液时所用的生化试剂均购自生工公司。6.细胞培养及转染试剂新生小牛血清为杭州四季青生物工程研究所产品;RPMI.1640培养基和DMEM培养基均为GIBCO公司产品; 透析胎牛血清购自JRH BIOSCIENCES公司; 细胞冻存液:30%胎牛血清+10%DMSO+60%无血清培养液,过滤除菌;Lipofectamine2000,无血清培养基OPTI购自Invitrogen公司; 次黄嘌呤,胸腺嘧啶脱氧核苷,甘氨酸,氨甲喋呤购自Sigma公司。7.抗体HRP-羊抗鼠IgG(H+L)及FITC一羊抗鼠IgG(H+L)购自Zymed公司;FITC标记的和未标记的小鼠抗人CD20单克隆抗体C288购自英国Serotec公司。8.超滤装置及纯化柱10kDa超滤膜包为Millipore公司产品;Protein―G亲和层析柱购自Amersham公司。 抗CD20人源化抗体的制备及生物学活性鉴定9.主要仪器设备PCR仪:美国Eppendorf公司产品;复日FR-980生物电泳图像分析系统:上海复日生物实验技术研制所产品; 细菌培养摇床:上海离心机械研究所产品;细胞培养瓶:美国Falcon公司产品; 细胞培养箱:美国REVCO公司产品; 生物安全柜:造鑫公司产品; 离心管和流式管:美国Falcon公司产品;XDS.1B型显微镜:重庆光学仪器厂产品;.80℃低温冰箱:美国REVCO公司产品; DK一600型恒温水槽:上海精宏实验设备有限公司产品; C2880R台式低温离心机:美国Eppendorf公司产品; 蛋白电泳,转移装置:BIO.RAD公司产品; 流式细胞仪(FACScan):BD公司产品; 流式细胞仪(FACS Vantage):BD公司产品; 超声仪为上海BRANSON产品; 纯化仪及所用软件购自AKTA公司; UV-754紫外分光光度计购自上海第三分析仪器厂; 低温超速离心机为Beckman公司产品。(二)实验方法1.稳定表达cD20抗原的cHo细胞的产生(1)真核表达载体pcDNA3.1(+)-CD20的构建 从高表达CD20的Raji细胞中克隆出人的全长CD20 eDNA,连接到表达载体pcDNA3.1(+),构建真核表达载体pcDNA3.1(+)-CD20。 (2)转染CliO细胞于3.5cm组织培养皿中接种3×105 CHO细胞,细胞培养至90%.95%融合时进行转染:取质粒10“g(pcDNA3.1(+)一CD20)和20plLipofectamine2000 Reagent(Invitrogen公司产品)分别溶于500}tl无血清DMEM培养基,室温静置5分钟,将以上2种液体混合,室温孵育20分钟以使DNA-脂质体复合物形成,其间用3ml 无血清的DMEM培养基替换培养皿中的含血清培养基,然后将形成的DNA-脂质体复合物加入到板中,C02孵箱培养4小时后补加2ml含10%FBS的DMEM完全 培养基,置于C02孵箱中继续培养。转染进行24h后细胞换含600B∥ml G418的选择培养基培养2周。(3)分选阳性细胞 取上述转染细胞,加入FITC―C288 4"C孵育45min,洗细胞2遍后用流式细胞分选术FACSVantage(BD 胞。Biosciences,SanJose,CA).来分选高表达CD20的阳性细2.小鼠抗人CD20单克隆抗体的制备(1)免疫小鼠用l×107Raji细胞腹腔注射弗氏佐剂混合免疫6-8周龄BALB/C小鼠,共免疫3―4次,每隔二周免疫一次,细胞数均为lx107/只,融合前3.5天,用l×107细胞/只尾静脉注射进行加强免疫。(2)细胞融合及培养NS.1细胞和I×108免疫脾细胞无菌取小鼠脾细胞,制成细胞悬液,将l x107混合于50ml离心管中,1000rpm,离心10min,50%PEG作融合剂,融合用25ml 完全培养基将细胞悬起,滴加于两块96孔培养扳,置37"C 7%C02培养箱内培养。 抗CD20人源化抗体的制备及生物学活性鉴定细胞融合后,先在完全培养基中作适应性培养,24h后加HAT选择培养基作选择性培养,第三天或第十天改为HT培养基。(3)筛选阳性克隆杂交瘤阳性克隆的筛选一般是融合后培养7~lO天,取细胞培养上清用流式 细胞术检测,筛选高表达克隆:将CHO―CD20细胞用1%FCS.PBS重悬成lxl06 cells/ml,分别加入上述杂交瘤细胞培养上清,置于4℃孵育60min,用1%FCS.PBS洗细胞2遍,然后再加入FITC.羊抗鼠IgG(H+L)4。C孵育30min,洗细胞2遍后用FCM分析,比较各个克隆的最大荧光强度。(4)抗体的纯化将筛选得到的高表达克隆用无血清培养基扩大培养,收集细胞培养上清,用ProteinG亲和柱分离纯化抗体。将纯化抗体用PBS进行透析,最后以紫外吸收法定量。3.小鼠抗人CD20单克隆抗体的抗原结合活性鉴定(1)用透析标记法标记抗体用0.025M pH9.5的碳酸盐缓冲液将预标记的抗体3D9稀释成l%浓度,装入透析袋中。用同一缓冲液将FITC配成0.1mg/ml的溶液盛于小烧杯中,使透析袋 浸没于FITC溶液中,在40C避光搅拌24h。取出透析袋中标记液,用Sephadex G-50 过柱,去除游离荧光素,收集荧光抗体FITC.3D9备用。 (2)流式细胞术检测抗原结合活性将Raji细胞用1%FCS.PBS重悬成lxl06 cells/ml,分别加入不同稀释度的单克隆抗体FITC一3D9和作为对照的抗CD20的单克隆抗体FITC―C288(购自 Genentech公司),置于4℃孵育60min,用1%FCS―PBS洗细胞2遍后用FCM分 析,计算染色阳性细胞的平均荧光强度并比较各抗体的相对亲和力。这里相对亲和力定义为染色阳性细胞的百分数达到50%时所对应的抗体浓度。4.竞争抑制实验将固定的亚饱和浓度的荧光标记抗体FITC一3D9和系列稀释的未标记纯化抗体分别混合后加入到靶细胞Raji(1×106/m1)中,4"C孵育60min,I%FCS―PBS洗细胞 2遍,流式细胞仪检测并用Eellquest软件分析。竞争抗体的每个浓度设3个复管, 计算半数抑制浓度IC。。值。5.抗人C020单抗可变区基因的克隆(1)总RNA的抽提按“Tr泣ol Reagent”试剂盒说明书提取2x 106分泌抗人CD20单抗的杂交瘤细胞 3D9的总RNA。(2)引物设计 选择抗体(IgGl,1c)重链和轻链恒定区的适当位置分别设计3条基因特异性引 物:GSPl距离可变区基因最远,用于逆转录反应,GSP2用于首轮PCR扩增,GSP3用于巢式扩增。引物所处的位置见下图。mRNA5j―――――――――――――――――――――――――――――一(A)n?-―----一GSP 1AUAP―_A仙―――――_?―一GSP2一GSP3GSP:Gene―specific primer; GSP:Gene―specificprimer;AAP:5’RAC E abridged anchor primer; AUAP:Abridged universal amplificationprimer引物由上海生工生物工程公司合成,序列如下: 抗CD20人源化抗体的制备及生物学活性鉴定GSPl一H’5’一GTA GAG GTC AGA CTG CAG GAC一3’;GSP2.H,5’.CTC AGG GAA ATA GCC CTT GAC.3’: GSP3一H.5’.AGA TCC AGG GGC CAG TGG ATA GAC.3’ GSPl.L.5’.TTG CTG TCC TGA TCA GTC CAA CT.3’: GSP2.L,5’一TGT CGT 1℃A CTG CCA 1℃A A1℃TT.3’: GSP3一L 5’一TTG TTC AAG AAG CAC ACG ACT GA.3’. AAP AUAP 5’.GGC CAC GCG TCG ACT AGT ACG GGI IGG GⅡGGGⅡG一3’ 5’.GGC CAC GCG TCG ACT AGT AC.3’(3)5'RACE(Rapid amplification of cDNA ends)按照5’RACE试剂盒说明书以GSPl为引物将总RNA逆转录成cDN八然后 给第一链cDNA的3’末端加上poly(C)尾,加尾后用GSP2和AAP为引物进行PCR 扩增,将扩增产物稀释100倍再以AUAP和GSP3为引物进行巢式PCR扩增。两次PCR反应均采用热启动,反应条件:94℃5分钟;94。C 45秒,60。C45秒,720C1分lO秒,30个循环;720C 7分钟。巢式PCR产物经1%琼脂糖凝胶电泳分离后回收纯化目的片断并克隆到pGEM.T easy载体中,筛选阳性克隆测序,对测序结果进行分析,正确克隆记作pGEM―T~H和pGEM―T/VL(4)Onestep RT-PCR以上述测序正确的pGEM.T/VH为模板,设计引物H正义AAGACC ATG GAT TGG CTG TGG AAC AGT GACCTT GCC GCCTTG和H反义GCTAGC TGC AGA GACCAG,按照Onestep RT-PCR试剂盒说明书扩增VH链可变区基因并使其5’端含有限制酶位点HindlII,3’端含有限制酶位点Nhe I,反应条件为:50℃30 分:95℃15分钟;94℃50秒,58℃50秒,72℃50秒,30个循环;72℃l 0分钟。经l%琼脂糖凝胶电泳纯化回收PCR产物并克隆到pGEM.T载体中,筛选阳性克 隆测序,对测序结果进行分析,正确克隆记作pGEM―T/VH。 以上述测序正确的pGEM.T/VL为模板,设计引物L有义AAGCTTACC ATG AAG TTG CCT GTT AGG GCC GCCCTG和L反义GACAGA TGG TGC AGC.17. CAC AGT CCG TTT GAT TTC CAG CTTG,按照Onestep RT―PCR试剂盒说明书扩增VL基因并使其5’端含有限制酶位点HindlII,3’端含有人抗体轻链恒定区5’端的互补序列,反应条件为:94。C5分钟;94"C 50秒,58。C50秒,72℃1分钟,30个循环;72℃10分钟。经1%琼脂糖凝胶电泳纯化回收PCR产物并克隆到pGEM.T载体中,筛选阳性克隆测序,对测序结果进行分析,正确克隆记作 pGEM―T/VL。(三)实验结果 1.抗原结合活性鉴定lOO80 口墨60窆。占4020O.1l10Antibody(1咀g/m1)图2.流式细胞术检测抗CD20鼠源抗体的抗原结合活性。抗CD20的单克隆抗 体FITC―C288作为对照。每个样品设三个复管。 图1结果表明,3D9与对照C288(Conw01)具有相似的结合曲线,均呈浓度 梯度依赖性,浓度在100ng/ml时开始出现结合活性,在lo,rdna时达饱和,说明 三者都能I--,很Z好地与Raji细胞特异性结合。 抗CD20人潭化抗体的制i-Zt.生物学活性鉴定2.竟争抑制实验(Raji细胞)图4崩4:LaneI:DL2000DNAMarker;Lane 2:3D9VL;Lane3:3139 VII 4.序列测定和分析测序结果显示,Onestep RT-PCR扩增产物的序列与5’RACE扩增产物的序 列完全一致。序列如下:3D9VH 1 1AGTGAGTcGcATGcTccGGccGccATGGccGcGGGATT圃GCCGCCACCATGGAATHi ndlII 术V A C S G R H G R G I K L A A T M E61 20GTAACTGGATACTTCCTTTTATTCTGTCAGT从CTTCAGGTGTCTACTCACAGGTTCAGCC N{|『I L P F I L S V T S G V Y SQVQsP●l◆V。121 40 TCCAGCAGTCTGGGGCTGAGCTGGCAAGACCTGGGGCTGCAGTGAGGTTGTCCTGCAAGG LQQSGAELARPGAA¥RLSCK181 60CTTCTGGCTACACCTTTACT从CTACTGGATGCAGTG(ⅪTAAAACAGAGGCCTGGACAGGA S G Y T FT琴¥舅封建jWVKQRPG024l 80GTCTGG从TGGATTGGGGCTATTTATCCTGGAGATGGTGATACTAGGTATACTCAGAAGTG L E w I Gi鑫。I麓P霸驽GDTR一¥T臻l【::j301 100TCAAGGGCAAGGCCACATTGACTGCAGATAAATCCTCCAGTACAGCCTACATGC从TTCA》琵囊KATLTADKSSSTAYMQF361 120GGAGTTTGGCATCTGAGGACTCTGCGGTCTATTACTGTGCAAGAGAGGGGGCCTATGGTT R S L A S E D S A V Y Y C AR耪6A¥露Nhe I42l 140AcGAcGAcGGGATGGAcTAcTGGGGTcAAGG从ccTcAGTcAccGTcTccTcAjGCTAGqA 羲p―D、多,醒努鬟wG0GTSVTVSSAS._VH3D9VL: 1 lCAAAATGCTGCTCCGGCCGCCATGGCGGCCGCGGGATTCGATT圃CCGCCACCATHindlIIK两L L R P P W R P R D S I K L A A T M GGTTTTCAcACCTCAAATAcTTGGACTTATGCTTTTTTGGATTTCAGTCTCCAGAGGTGA V F T P6l 21QILGLMLFWISVSR SP4GDI◆V。12l 4lTATTGTGCTAACTCAGTCTCCAGCCACCCTGTCTGTGACTCCAC;GAGATAGCGTCAGTCT I V L TQSPATLSVTPGDSVSL181TTCCTGCAGGGCCAGCCAAAGTATTCGCAAC从CCTACACTGGTTTC从CAAAAATCACA,20― 抗C1)20人源化抗体的制备及生物学活性鉴定nSCR硅,SQSIRNNL,嚣WFQQKSHlTGAGTCTCCAAGGCTTCTCATC从GTATGCTTCCCAGTCCATCTCTGGGATCCCCTCCAGE S P R L L I孔叭1K爹ASQS王蓬GIPSRGTTCAGTGGCAGTGGATCAGGGACAGATTTCACTCTCAGTATC从CAGTGTGGAGACTGAF S G S G S G T D F T L S I N S V E T E∞加 llAGATTTTGG从TGTATTTCTGTC从CAGAGT从CAGCTGGCCGCTCACGTTCGGTGcTGGD F G M Y F%他 1C!QQSNSwPL.耄FGAGGACCAAGCTGGAAATAA从CGGACTGTGGCTGCACCAAATCACTAGTGAATTCGCGGCCG 铊Ml●L T K L E I K R T V A A P N H,Ic木I R G RV。●将获得的3D9重链和轻链可变区基因序列输入计算机在GenBank数据库中检索,证明是新克隆的抗体基因。(四)讨论我们采用传统的杂交瘤技术,通过自行构建、筛选获得的自制的高表达CD20的CHO―CD20细胞筛选,得到了三株高亲和力的CD20单克隆抗体3D9。检测其抗原结合活性和与Rituxan.FITC竞争流式曲线。目前克隆单抗可变区基因主要是采用RT-PCR技术,这种策略基于对编码鼠可变区基因5’和3’末端保守区的认识,设计两对引物分别与这两段保守区结合,利用PCR反应来扩增可变区基因。3’端引物可设计在抗体基因的恒定区,而5’端引 物的设计则有两种。第一种方法是将5’引物选择在可变区上游编码信号肽的DNA 序列中,但编码小鼠抗体信号肽的序列变异较大,所以需要设计多个5’引物,而 且对于一种新的抗体分子没有完全的把握可以扩增获得其可变区。另一种方法则避免了这个缺点,它所设计的5’引物是在可变区中相对保守的第一个框架区伊R1),这样所需的5’引物要少得多,但这种方法也有一个问题,即由于57引物位于可变 区的框架区,引物的简并性可能会导致抗体5’端残基发生改变,尽管抗体的亲和 力主要决定于CDR区,但框架区也有一定的作用,而且即使个别氨基酸残基的改 变有时也会显著地影响抗体的表达水平[201。近年来一种快速扩增相邻未知cDNA 的新方法一RACE(Rapid amplificationofcDNA e1】ds)策略[21’27】得到广泛应用,其优点是快速、简便,只需知道cDNA内很短的一段序列即可扩增出其5’端(5’RAC E) 或3’端(3’RACE)。因为抗体基因下游的恒定区序列已知,我们采用5’RACE的 方法来获耿单抗3D9的可变区基因,结果证明这种方法可行,而且避免了直接采用RT-PCR方法克隆抗体可变区序列中可能出现的问题,方便地获得了全长的抗体可变区序列,经与GenBank公布的基因序列进行同源性比较后证实为新的抗体 皋因。 抗CD20人源化抗体的制备及生物学活性鉴定第二部分CD20鼠/人嵌合抗体的构建由杂交瘤技术生产的鼠源单克隆抗体进入人体后可能引起人抗鼠抗体免疫应 答humanantimouse antibodyresponse(HAMA)【21,成为鼠源单抗广泛应用的障碍。嵌合抗体是将鼠单抗的可变区和人抗体的恒定区融合而成【51,由于这两部分在空间结构上相对独立,其抗原亲和力保持得很好,同时免疫原性也得到了一定的下降。因此,通过基因工程技术构建嵌合抗体可以降低鼠源抗体的免疫原性,有 效地减少HAMA反应的发生率。我们将制备的一株鼠源CD20单克隆抗体改造获得嵌合抗体。(一)1.实验材料 菌株、细胞株菌株:大肠杆菌TGl由本室传代保存。 细胞株:CHO.K1细胞株由本室保存; Raji购自ATCC,由本室保存。2.引物及工具酶PCR引物由Invitrogen公司和上海生工生物工程技术服务有限公司合成; 限制性内切酶及T4DNAligase均购自美国Promega公司; BRL公司。Taq DNA polymerase购于美国Gibco3.DNA分子量标准MarkerDL2000 Marker、HindIHMarker及EcoRI Marker为华美公司产品。4.细菌培养及其它试剂胰蛋白胨,酵母提取物,琼脂粉为英国OXOID公司产品; 琼脂糖及其他相关试剂购自实生公司;淋巴细胞分离液:鼎国生物技术发展公司产品。 细胞培养及转染试剂新生小牛血清为杭州四季青生物工程研究所产品;RPMI一1640培养基和DMEM培养基均为GIBCO公司产品;透析胎牛血清购自JRH BIOSCIENCES公司;细胞冻存液:30%胎牛血清+10%DMSO+60%无血清培养液,过滤除菌; Lipofectamine2000,无血清培养基OPTI购自Invitrogen公司。6.抗体IgG(H+L),FITC―goatanti-humamHRP―goat anti-humanIgG(H+L)购自Zymed公司;HRP―goatanti-humankappa购自Southern biotechnology Associates公司;Goat anti-humanIgG(Fc)购自KPL公司;Human myeloma IgGl,kappa购自Sigma公司。 7.试剂盒Expand High Fidelity PCR System购自Roche公司;pGEM―T vector购自美国Promega公司;Trizolreagent,pcDNA3.1(+)vector及pcDNA3.1/ZEO(+)vector均购自美国Invitrogen公司;小量质粒抽提纯化试剂盒及胶回收试剂盒购自上海华舜生物工程公司。8.超滤装置及纯化柱10kDa超滤膜包为Millipore公司产品; Protein―A亲和层析柱购自GE公司。 9.主要仪器设备PCR仪:美国Eppendorf公司产品; 复日FR-980生物电泳图像分析系统:上海复日生物实验技术研制所产品;细菌培养摇床:上海离心机械研究所产品; 抗CD20人源化抗体的制备及生物学活性鉴定细胞培养瓶:美国Falcon公司产品; 细胞培养箱:美国REVCO公司产品; 生物安全柜:造鑫公司产品; 离心管和流式管:美国Falcon公司产品; XDS―lB型显微镜:重庆光学仪器厂产品; 一80℃低温冰箱:美国REVCO公司产品; DK一600型恒温水槽:上海精宏实验设备有限公司产品; C2880R台式低温离心机:美国Eppendorf公司产品; 流式细胞仪(FACScan):BD公司产品; 超声仪为上海BRANSON产品; 纯化仪及所用软件购自AKTA公司; UV-754紫外分光光度计购自上海第三分析仪器厂;Spec仃alI酶标仪:SLT公司产品。(二)1.实验方法 入抗体轻、重链恒定区基因的克隆用淋巴细胞分离液分离健康人淋巴细胞,用Tr娩ol试剂提取总RNA,根据文 献【28】【29】报道的序列分别设计引物CH正义GCT引物CH反义TTTAGC ACC AAG GGC CCATC和ACC GGG AGA CAG,采用PCR反应扩增抗体重链和轻链恒定 45区基因。PCR反应均采用热启动,反应条件:940C 5分钟;940C 45秒,600C秒,720C 1分10秒,30个循环;720C 10分钟。PCR产物经琼脂糖凝胶电泳纯化回收并克隆到pGEM.T载体中,测序验证后确认获得了正确的克隆,记作pGEM―T/CH和pGEM-T/CL。 2.嵌合抗体C3D9的真核表达载体的构建(1)重链表达载体的构建将3D9重链可变区基因pGEM.T/Ⅶ用HindIII和NheI双酶切,经琼脂糖凝胶电泳纯化回收获得约430bp的酶切片断,与同酶切的质粒pGEM.T/CH连接,挑选正确克隆后以HindlII和EcoR I酶切,经琼脂糖凝胶电泳纯化回收目的片段, 与同酶切的质粒pcDNA3.1(+)用T4 DNA连接酶进行连接,构建成真核表达载体 pcDNA3.1(+)(VHCH)。(2)轻链表达载体的构建 采用Overlapping PCR将3D9轻链可变区基因pGEM.T/VL直接与轻链恒定区的正确克隆pGEM.T/CL融合,反应条件为:50℃30分;95℃15分钟;94℃50 秒,58℃50秒,72。C 50秒,30个循环;72℃10分钟,得到PCR产物VLCL,其5’端含有限制酶位点HindIII,3’端含有限制酶位点EeoR I。经琼脂糖凝胶电泳纯化 回收PCR产物并克隆到pGEM.T载体中,筛选阳性克隆测序。将测序正确的VLCL基因用HindlII和EcoR I双酶消化从pGEM.T载体中切下,克隆到pcDNA3.1/ZEO(+) 载体中,构建成真核表达载体pcDNA3.1/ZEO(+)(VLCL)。3.嵌合抗体C3D9的表达及纯化(1)嵌合抗体的稳定表达于3.5cm组织培养皿中接种3×105 CHO.KI(ATCC CRL-9618)细胞,细胞培养至90%一95%融合时进行转染:取3D9质粒101.tg(质粒pcDNA3.1(+)(VHCI-I)4p,g,质粒pcDNA3.1/ZEO(+)(VLCL)6I,tg)和21xl Lipofectamine2000Reagent(1nvitrogen公司产品)分别溶于500“1无血清DMEM培养基,室温静置5分钟, 将以上2种液体混合,室温孵育20分钟以使DNA-脂质体复合物形成,其间用3ml无血清的DMEM培养基替换培养皿中的含血清培养基,然后将形成的DNA-脂质体复合物加入到板中,C02孵箱培养4小时后补加2ml含10%血清的DMEM完全 抗C020人源化抗体的制备及生物学活性鉴定培养基,置于C02孵箱中继续培养。转染进行24h后细胞换含600pg/ml G418和25099/ml Zeocin的选择培养基筛选抗性克隆。取细胞培养上清用ELISA检测筛选高表达克隆:羊抗人IgG(Fc)包被于ELISA板,40C过夜,用2%BSA.PBS于370C封闭2h,加入待测的抗性克隆培养上清或标准品(HumanmyelomaIgGl,K),370C温育2h,加入HRP一羊抗人IgG(n)进行结合反应,370C温育lh,加入TMB于370C作用5min,最后用H2S04终止反应,测A450值。(2)嵌合抗体的纯化 将筛选得到的高表达克隆用无血清培养基扩大培养,用Protein A亲和柱分离 纯化嵌合抗体C3D9。将纯化抗体用PBS进行透析,最后以紫外吸收法定量。4.嵌合抗体C3D9的鉴定(1)抗原结合活性检测 将Raji细胞用I%FCS.PBS重悬成l xl 06 cells/ml,分别加入不同稀释度的单克隆抗体C3D9,置于4℃孵育60min,用1%FCS.PBS洗细胞2遍,再加入FITC一羊抗人IgG(H+L)于4。C孵育60min,洗细胞后用FCM分析。 (2)竞争抑制实验 将固定的亚饱和浓度的荧光标记抗体FITC一3D9,和系列稀释的未标记纯化抗体分别混合后加入到靶细胞Raji(1x 106/rnl)中,4℃孵育60min,I%FCS.PBS洗细胞2遍,流式细胞仪检测并用Cellquest软件分析。Human IgG作为对照。竞争抗体的每个浓度设3个复管,计算半数抑制浓度IC50值。 (三)实验结果5.人抗体轻、重链恒定区的核苷酸和氨基酸序列(1)人抗体重链恒定区(CH)的核苷酸序列GCTAGCACCAAGGGCCCATCGGTC TTCCCCCTGGCACCCTCCTCCAAGAGC ACC TCTGGGGGCAC AGCGGCCCTGGGC TGCC TGGTC AAGGACTACTTCCCCGAACC GGTGACGGTGTCGTGGAACTCAGGCGCCCTGACCAGCGGCGTGCACACCTrCC CGGCTGTCCTACAGTCCTCAGGACTCTACTCCCTCA GCAGCGTGGTGACCGTGC CCTCCAGCAGCTTGGGCACCCAGACCTACATCTGCAACGTGAArCACAAGCCC AGCAACACCAAGGTGGACAAGAAAGTrGAGCCCAAATCTTGTGAC AAAAC TC ACACATGCCCACCGTGCCCAGCACCTGAACTCCTGGGGGGACCGTCAGTC TTCC1℃T]fCCCCCCAAAACCCAAGGACACCClfCATGA]fClfCCCGGACCCCTGAGGT℃ACA脱GTGGTGGTGGACGTGAGCCACGAAGACCCTGAGGTcAAGTTCAAC mArGCCAAGACAAAGCCGCGTACGTGGAC GGCGTGGAGGTGCTGGGGAAGAGCAGTACAACAGC ACGrACCGTGTGGTcAGCGl℃CTCACCGTCCTGC ACCAGGACTG(ⅪTGAATGGCAAGGA(订'ACAAGTGCAAGGTC TCCAACAAAGCCCTCCCAGCCCCCA:rCGAGAAAACCATCTCCAAAGCCAAAGGGCAGCCCCGAGAACCACAG GTGTACACCCTGCCCCCATCCCGG旧ATGAGC TGACCAAGAACCAGGTCAGCCTGACCTGCCTGGTCAAA(K;CTTCT盯CCCAGCGACArCGCCGTGGAGTGGGAGAGCAArGGGCAGCCGGAGAACAAC 1’ACAAGACCAC(℃C1℃CCGT(记TGGAC 1℃CGACGGCTCCTrCTTCCTCl:ACAGCAAGCTCACCGTGGACAAGAGCAGGTGGCA GCAGGGGAACGTCTrCTCATGCTCCGTGATGCATGAGGCTCTGCACAACCACTA CACGCAGAAGAGCCTC TCCCTGTCTCCCGGTAAA(2)人抗体重链恒定区(CH)的氨基酸序列ASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVKDYFPEPVTVSⅥrlqSGALJSGVHTFPAVLQsSGLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDKKVEPKSCDKTHTCPPCPA,28? 抗CD20人源化抗体的制备及生物学活性鉴定PELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISIU甲EVTCVVVDVSHEDPEVKFN、^rYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKG QPREPQVYTLPPSRDELTKNQVSLTCLVKGFYPS DIAVEWESNGQPENNYKTTPPVL DSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK(3)人抗体轻链恒定区(CL)的核苷酸序列ACTGTGGC TGC ACCATCTGTC TTCATCTTCCCGCCATCTGATGAGCAGTTGAAATCTGGAACTGCCTCTGTrGTGTGCCTGCTGA芦lTAACTTCT芦江℃CCAGAGAGGCCA AAGTACAGTGGAAGGTGGATAACGCCCTCCAATCGGGTAACTCCCAGGAGAGT GTCACAGAGCAGGACAGCAAGGACAGCACCTACAGCCTCAGCAGCACCCTGA CGCTGAGCAAAGCAGACTACGAGAAACACAAAGTCl::ACGCCTGCGAAGTCACCCArCAG(K℃CTGA(记TC GCCCGTCACAAAGAGC TTCAAC AGGGGAGAGTGT(4)人抗体轻链恒定区(CL)的氨基酸序列TVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVT EQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC6.嵌合抗体C3D9的真核表达载体的构建将测序正确的重、轻链基因用HindlII/EcoRI双酶消化从pGEM.T载体中切下,分别克隆到pcDNA3.1(+)载体和pcDNA3.1/ZEO(+)载体中,构建成真核表达载体 pcDNA3.1(+)(VHCH)和pcDNA3.1/ZEO(+)(VLCL)。然后再经HindlII/EcoRI双酶 切鉴定,筛选出正确的真核表达载体克隆。一29― 星=工■]一一、__,■__I.一I图1图1:Lanel:HindlllMarker;LaneLam 2:C3D9[pcDNA3 l(+)(VHCH)】,4:DL2000 DNA Ma血er3:C3D9【pcDNA3 I/ZEO(+)(VLC L)];Lane经I%琼脂糖凝胶电泳分析,嵌合抗体(C3D9)的重链均出现在2000bp左右, 轻链均出现在750 bp左右,pcDNA3 I(+)载体和pcDNA3.1/ZEO(+)载体出现在5000 bp矗:有,这与测序的结果一致。7.3D9可变区氨基酸和碱基3D9H氨基酸KLAATMECNWILPFILSVTSGVYSEVQLVESGGGLVQpGGSLRLSCAASGYTFTNY WMQWVRQAPGQGLEWISAIYPGDGDTRYTQKFKGRATLSADKSKNTAYLQMNSL RAEDTAVYYCAREGAYGYDDGMDYWGQGTLVTVSSAS3D9H碱基:AAGCTTGCCGCCACCATGGAATGTAACTGGATAC"ITCCTTTFATTCTGTCAGTAA CTFCAGGTGTCTACTCACAGGTTCAGCTCCAGCAGTCTGGGGCTGAGCTGGCAAGACCTGGGGCTGCAGTGAGGTTGTCCTGCAAGGCTl℃T(mTACACCTTTACTAACTACTGGATGCAGTGGGTAAAACAGAGGCCTGGACAGGGTCTGGAATGGATTooGGCTATTL婀C1GGAGATGGTGATACTAGGTATACTCAGAAGTTCAAGGGC 抗CD20人源化抗体的制备及生物学活性鉴定AAGGCCACArTGACTGCAGmAATCCTCCAGTACAGCCl:ACATGCAATI℃AGGAGTTrGGCATCTGAGGAC TCTGCGGTCTATTACTGTGC AAGAGAGGGGGCCTAT GGTrACGACGACGGGArGGACTACTGGGGTCAAGGAACC TCAGTCACCGTCTC CTCAGCTAGC 3D9L氨基酸KLAATMVFTPQILGLMLFWISVSRGDIVLTQSPSSLSASVGDRVTITCRASQSIRNNLHWYQQKPGKAPKLLIKYASQSISGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQQSNSWPLTFGQGTKVEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYS LSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPⅧ<SFNRGEC木EF3D9L碱基AAGCTTGCCGCCACCATGGTTTrC ACACCTCAAArACTTGGACTTATGCT TTTTT GGATTTCAGTCTCCAGAGGTGATATCGTI℃T'GACGCAGTCGCCTTCTTCTCTCTC CGCTrCCGTCGGCGACCGGGTAACCATTACCTGCAGAGCCTCACAGTCGATCAGGAACAACCTGC灯TGGTATCAACAGAAACCCGGAAAGGCCCCAAAGCTGCTCATAAA(、1'ACGCCAGTC AGAGCArTAGCGGGGTGCCGTCTC GTTTTTCTGGC TCCG GCTCCGGTACTGAC Tr℃ACTC TCACAATCTCCTC TCTGCAGCCCGAGGATTTTGC AACGTACTAC TGCCAACAGTCAAACTCGTGGCCTCTGACCTTCGGACAGGGGA CCAAGGTGGAAATCAAACGCACTGT.GGCTGCACCATCTGTCTTCAI℃TTCCCGC CArC 11GATGAGCAGTTGA A A1℃TGGAACTGCCTCTGTTGTGTGCCTGC TGAArA ACTTCTATCCCAGAGAGGCCAAAGl:ACAGTGGAAGGTGGATA AC GCCCTCCAAT CGGGTAACTCCCAGGAGAGTGTCACAGAGCAGGACAGCAAGGACAGCAcCTA CAGCCTCAGCAGCACCCTGACGCTGAGCAAAGCAGACTACGAGAAACACAAA GTCTACGCCTGCGAAGTCACCCATCAGGGCCTGAGCTCGCCCGTCACAAAGAGC1_r℃AACAGGGGAGAGTGTrAGGAATTC.3l一 8.嵌合抗体C3D9的抗原结合活性盘 畏 。窆口 食 oo图2.CD20嵌合抗体C3D9与C288抗原结合活性比较。实验结果表明,C3D9 的结合活性明显高于C288。9.竞争抑制试验10080,气迫◇e60三40 o叻叫啐200 ¨ 100 200 300 400 500antibody(ng/m1)图3.嵌合抗体C3D9的竞争抑制试验.试验结果表明,嵌合抗体C3D9和鼠源抗体3D9都能阻断FITC一3D9与Raji细胞的结合,而对照human IgG不能阻断其 结合。 抗CD20人源化抗体的制备及生物学活性鉴定(四)讨论在单克隆抗体的基础上,我们构建了C3D9这株嵌合抗体,其具有较低的HAMA反应。实验结果表明,其具有较好的生物学活性。鼠源单克隆抗体作为异源性蛋白质在人体内可诱发抗鼠抗体的产生,因而限 制了鼠源单抗在临床治疗的广泛应用。基因工程抗体技术通过抗体基因的改造,对抗体分子的分子大小、亲和力高低、细胞毒性的强弱均根据所制备生物制剂的需求进行设计和操作,这是用杂交瘤技术所不能实现的。在目前众多的基因工程 抗体的研制方案中,嵌合抗体是一种较为成熟的基因工程抗体。嵌合抗体是指通过 基因工程的技术和方法,将鼠源单抗可变区与人抗体恒定区拼接形成的抗体【3l】。这 种抗体相对于其它人源化抗体的优点在于技术路线简单,易于操作;抗体完整性好,在体内的半衰期延长;鼠源抗体的亲和力和特异性都得到了保留,在临床上具有良好的应用前景。目前已有超过20种嵌合抗体进入临床试验阶段,如已经通过FDA批准用于临床治疗的抗CD20嵌合抗体Rituximb【32】、抗TNF嵌合抗体Infliximab[33】等。本课题中我们将CD20单抗的可变区与人抗体的恒定区连接,获 得了一株亲和力高于鼠源抗体,具有一定生物学功能的嵌合抗体C3D9,表明嵌合抗体的构建是成功的。 第三部分0D20人源化抗体的构建及生物学活性鉴定鼠单克隆抗体的人源化,是为克服鼠源单抗的免疫原性而将其进行改造,使之 和人体内的抗体分子具有极其相似的轮廓,从而逃避人体免疫系统的识别,避免诱 导HAMA反应。进行抗体的人源化有两个基本原则:保持或提高抗体的亲和力和特异性;大大降低或基本消除抗体的免疫原性。抗体的人源化技术有多种方案,但必须遵循这两个原则。嵌合抗体完整地保留了鼠源单抗特异结合抗原的V区,去除了非人源序YJJ(C区),因此最大限度地保持了其亲和活性,可作进一步改造的亲和力参照体。但由于其整个V区都是异源的,在进行临床试用时仍能够被人体的免疫 系统所识别产生HAMA反应【341,因此有必要对鼠单抗可变区进行进一步的人源化 改造。我们利用计算机辅助设计对CD20单抗3D9进行人源化改造,进一步减少 鼠源成分,以降低其免疫原性。(一)1.实验材料 菌株、细胞株菌株:大肠杆菌TGl由本室传代保存。 细胞株:COS.1和CHO.KI细胞株均由本室保存; 人的急性髓性白血病细胞系Raji购自ATCC,由本室保存。2.引物及工具酶PCR引物由Invitrogen公司和上海生工生物工程技术服务有限公司合成;限制性内切酶及T4Taq DNA DNAligase均购自美国Promega公司;polymerase购于美国Gibco BRL公司。3.DNA分子量标准Marker―DL2000Marker、HindIH Marker及EcoRl Marker为华美公司产品。4.细菌培养及其它试剂胰蛋白胨,酵母提取物,琼脂粉为英国OXOID公司产品; 抗CD20人源化抗体的制备及生物学活性鉴定琼脂糖及其他相关试剂购自实生公司。5.细胞培养及转染试剂新生小牛血清为杭州四季青生物工程研究所产品; RPMI.1640培养基和DMEM培养基均为GIBCO公司产品;透析胎牛血清购自JRH BIOSCIENCES公司;细胞冻存液:30%胎牛血清+10%DMSO+60%无血清培养液,过滤除菌; Lipofectamine2000,无血清培养基OPTI购自Invitrogen公司。6.抗体IgG(H+L),FITC―goat anti-humam IgG(H+L)购自ZymedHRP―goat anti-human公司;HRP―goat anti-human Goat anti-humankappa购自Southern biotechnology Associates公司;IgG(Fc)购自KPL公司;Human7.myeloma IgGl,kappa购自Sigma公司。试剂盒Expand High Fidelity PCR System购自Roche公司;pGEM―T vector购自美国Promega公司;Trizolreagent,pcDNA3.1(+)vector及pcDNA3.1/ZEO(+)vector均购自美国Invitrogen公司;小量质粒抽提纯化试剂盒及胶回收试剂盒购自上海华舜生物工程公司。8.超滤装置及纯化柱10kDa超滤膜包为Millipore公司产品;Protein.A亲和层析柱购自GE公司。9.主要仪器设备PCR仪:美国Eppendorf公司产品;复同FR-980生物电泳图像分析系统:上海复日生物实验技术研制所产品; 细菌培养摇床:上海离心机械研究所产品; 细胞培养瓶:美国Falcon公司产品; 细胞培养箱:美国REVCO公司产品;生物安全柜:造鑫公司产品;离心管和流式管:美国Falcon公司产品; XDS.1B型显微镜:重庆光学仪器厂产品; .80℃低温冰箱:美国REVCO公司产品;DK.600型恒温水槽:上海精宏实验设备有限公司产品; C2880R台式低温离心机:美国Eppendorf公司产品;流式细胞仪(FACScan):BD公司产品; 超声仪为上海BRANSON产品;纯化仪及所用软件购自AKTA公司;UV-754紫外分光光度计购自上海第三分析仪器厂;SpectralI酶标仪:SLT公司产品。(二)实验方法 1.鼠源3D9单抗可交区(Fv)三维结构的同源模建利用Accelrys公司的Insight II程序包来模拟3D9鼠源单抗可变区的三维结构。首先,用BLAST程序在蛋白质结构数据库(ProteinDataBank,PDB)中分别搜索3D9重链和轻链可变区的模板蛋白,我们选取同源性最高的抗体1FH5和 2E27分别分别作为3D9轻链和重链的模建模板,利用Imight II程序模建出3D9 的三维结构。2.3D9人源化抗体的设计与构建(1)人源化抗体的设计 首先用BLAST程序在Genbank数据库中分别搜索与3D9轻链和重链可变区 最相似的人源模板,分别选择人免疫球蛋白重链III亚组(heavychain subgroupIII 抗CD20人源化抗体的制备及生物学’活.睦鉴定(humIII))和IgK链I亚组(1ightchain k subgroupI(humkI))的一致序列(consensussequences)作为3D9抗体轻重链的人源化模板,同源性分别为52%和63%。然后,我们分别采用人免疫球蛋白重链III亚组和IgK链I亚组作为3D9重链和轻链人源化的模板,将3D9的重链和轻链CDR区分别移植到人源模板人免疫球蛋白重链III亚组和IgK链I亚组上,构成CDR移植抗体,重链标记为H3D9VHa,轻链标记 为H3D9VLa。 由于抗体FR区不仅参与CDR区的空间构成,有的直接参与抗原抗体的相互结合,所以简单的CDR移植往往会破坏抗体与抗原的作用,使抗体的亲和力大大}

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