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HER3与HER2同属EGFR (epidermal growth factor receptor)家族的重要成员,同为跨膜酪氨酸激酶受体(RTK),其与多种人类癌症的形成、进展有关。研究发现HER3蛋白与HER2蛋白的表达高度相关,HER3是辅助HER2形成异源二聚体及致癌作用的重要因子之一。在乳腺癌患者中,HER2、HER3阳性率分别达到50%、41.8%。当乳腺癌患者HER3、HER2同为阳性时,其对HER2靶向药物曲妥珠单抗(Herceptin)的反应效果不佳。因而,通过抑制或阻断体内HER3水平,可能是治疗乳腺癌等癌症的一种重要途径。【目的】本研究采用人源化抗体库构建及筛选新思路,即将免疫后的鼠源VH-CDR3库(librare of CDR3of variable region of the murine heavy chain)移植到修饰后的人源scFv(single-chain antibody fragment)框架上,构建抗HER3人源化单链抗体基因库,并对该人源化抗体基因库进行筛选,以期获得具有潜在应用价值的抗HER3人源化单链抗体。另一方面拟通过本论文的实施,建立一种新的人源化抗体筛选技术,为快速获得人源化抗体提供一个新参考。【方法】1.人源化抗体基因库构建:采用HER3抗原免疫Balb/c小鼠,当抗血清效价达到1:200000时,从被免疫的小鼠脾细胞中提取总RNA,经反转录PCR(RT-PCR)获得总cDNA。以总cDNA作为模板,采用兼并引物进行PCR扩增,从而获得鼠抗体重链可变区基因库(VH),然后再以VH为模板,扩增出鼠VH-CDR3基因库。将鼠VH-CDR3库通过PCR扩增技术移植到经过修饰的人源单链抗体VH3-VΚ1上,实现抗HER3人源化抗体基因库的构建。2.核糖体展示技术富集筛选:针对HER3抗原,经三轮兔网红细胞核糖体展示富集抗HER3的单链抗体基因。为便于后续基因库的高效克隆和表达,对回收的人源化抗体库进行基因结构单元的改进,即在基因库的N-端添加T7启动子、SD序列、PelB等表达原件,C-末端添加携带2个(His)6标签的序列,构建可直接用于TA克隆和表达目标蛋白的人源化抗HER3单链抗体基因库。3.人源化抗体筛选与鉴定:展示后回收的HER3单链抗体基因库通过TA克隆,转化至大肠杆菌BL21(DE3),用菌落PCR鉴定克隆。分别用HER3抗原和抗VH3-VΚ1兔多克隆抗体等对筛到的阳性克隆的可溶性表达产物进行ELISA筛选,随之对亲和力较高的菌株表达产物进行纯化并测定其亲和常数。【结果】本研究成功构建了一个库容达1012的人源化抗HER3单链抗体基因库,经过三轮核糖体展示对抗HER3抗体基因库进行了富集,通过改良的TA克隆技术对目标基因库进行了克隆、表达以及产物鉴定。通过对亲和力较高菌株的表达产物进行纯化并测定其亲和常数,成功获得亲和力达3.02110-8M的人源化抗HER3单链抗体。【结论】本研究为开发抗HER3抗体新药研究提供了有价值的先导抗体分子。此外,通过本课题的执行,建立了一种快速筛选人源化单链抗体的新技术途径,从而为其它人源化抗体的筛选提供一个有价值的参考。