[发明专利]抗肿瘤干细胞标志蛋白CD133的单域抗体及其应用

说明书

本发明公开一种抗肿瘤干细胞标志蛋白CD133的单域抗体及其应用。本发明从人源单域抗体文库，利用噬菌体展示技术筛选与CD133胞外段结合的抗体，最终筛选出2个单域抗体，分别命名为HW‑145和HW‑314。将这2个单域抗体基因扩增，测序，并克隆至表达载体，进行单域抗体原核系统表达纯化，随后进行ELISA检测、MTT、细胞凋亡、Transwell侵袭实验，结果显示2个单域抗体与抗原结合能力较强，能有效的抑制肿瘤细胞增殖、侵袭，并能够诱导肿瘤细胞凋亡。本发明所提供的抗体为全人源化单域抗体，应用在人体内不会产生免疫原性，且在体外具有抑制肿瘤细胞的作用。这2个单域抗体为后期开发肿瘤抗体药物奠定基础。

技术领域

本发明涉及抗体领域，特别涉及一种抗肿瘤干细胞标志蛋白CD133的单域抗体及其应用。

背景技术

肿瘤细胞具有的不死性、迁移性和失去接触抑制的特点，使得肿瘤成为人类极难治愈的疾病之一。目前肿瘤治疗手段主要有手术切除，放疗或者化疗，但在肿瘤中的存在一群具有类似干细胞特性的肿瘤干细胞导致治疗后肿瘤复发率极高。2006年，美国癌症研究协会将肿瘤干细胞定义为：肿瘤中具有自我更新能力并能产生异质性肿瘤细胞的细胞。这种细胞在体内可以长期处于休眠状态，并具有多种耐药分子而对杀伤肿瘤细胞的外界理化因素不敏感，导致在常规肿瘤治疗方法消灭大部分普通肿瘤细胞后，肿瘤再次复发。基于肿瘤干细胞的特性，通过基因工程技术开发靶向肿瘤干细胞表面特异性标记分子的抗体，或许将成为治疗癌症的新曙光。

作为干细胞及肿瘤干细胞表面特异性标记蛋白之一，CD133最早是Yin等从CD34造血干细胞中通过人工AC133单克隆抗体分离而来。CDl33属于Prominin家族成员之一，基因定于位于人的4号染色体，大小约152kb，包含至少37个外显子。CD133蛋白由865个氨基酸组成，分子量约120kDa，包含：细胞外NH₂-端，5次跨膜结构域，2个胞外环状结构，2个富含半胱氨酸的胞内环状结构，胞内-COOH结构。已有研究表明，CD133是一种造血干细胞和神经干细胞的表面标志物；在脑胶质瘤、结肠癌、恶性黑色素瘤等肿瘤的肿瘤干细胞中CD133均有表达，并且在脑肿瘤、乳腺癌和结肠癌中，CD133⁺细胞比CD133^-细胞成瘤性强；通过基因芯片和临床分析发现，CDl33⁺肿瘤细胞表现出更强的增殖能力，并且预后较差。以上研究结果均表明，CDl33在肿瘤干细胞中的表达对癌症的发展具有重要意义。因此，可将CD133作为开发抗肿瘤药物的新靶点。

与传统的单克隆抗体相比，仅由一个重链可变区组成的单域抗体具有分子量小，易于穿过血脑屏障，免疫原性低，特异性强等优点。已有相关研究结果表明，单域抗体可有效的靶向抗原，且在体内外均具有抗肿瘤效果。目前，还没有关于抗肿瘤干细胞标记蛋白CD133单域抗体的研究。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种抗肿瘤干细胞标记蛋白CD133的单域抗体。

本发明的另一目的在于提供所述抗肿瘤干细胞标记蛋白CD133的单域抗体的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种抗肿瘤干细胞标记蛋白CD133的单域抗体，由1个重链可变区组成，为氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的命名为HW-145的抗体或氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的命名为HW-314的抗体。

HW-145抗体：

QVQLLESGGGLVQPGGSLRLSCAASGDTVSNHDMAWVRQAPGKGLEWVSSINSKDGSTYYADSVKGRFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCARWSKSQHSEMSYWGQGTLVTVSS；

HW-314抗体：