新冠病毒RBD特异性单克隆抗体和应用的制作方法

cov-2试剂或 疫苗或药物中的应用；还提供了编码上述新冠病毒rbd特异性单克隆抗体的核酸分子；还提供了含 有上述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系；还提供了上述表达盒、重组载体、重 组菌或转基因细胞系在制备产品中的应用。
8.本发明还提供了产品，包括上述新冠病毒rbd特异性单克隆抗体；产品用途如下(b1)-(b4) 中的任一种：(b1)结合新型冠状病毒sars-cov-2；(b2)检测结合新型冠状病毒sars-cov-2； (b3)结合新型冠状病毒sars-cov-2的s蛋白；(b4)检测新型冠状病毒sars-cov-2的s蛋白
9.本发明还提供了药物组合物，包括上述新冠病毒rbd特异性单克隆抗体和药学上可接受的赋形 剂、稀释剂或载体。
10.优选的，上述新冠病毒rbd特异性单克隆抗体通过分选特异性记忆b细胞，采用rt-pcr扩增 获得抗体可变区cdna。
11.本发明的原理和有益效果在于：
12.(1)本发明提供的单克隆抗体具有rbd特异性，与针对s1非rbd区的单可隆抗体相比，本 发明提供的单克隆抗体与rbd结合，为抗体药物筛选，诊断、预防和治疗新冠肺炎提供了更加广泛 的应用价值。
13.(2)本发明提供的单克隆抗体是通过分选rbd特异性记忆b细胞而得到，与通过分选浆细胞 的现有技术相比，本发明制备的单克隆抗体能够引发更强烈的体液免疫反应。另外，本发明只针对 rbd特异性记忆b细胞进行后续rt-pcr、巢式pcr和抗体功能分析，大大提高了单克隆抗体与rbd 特异性结合能力。
附图说明
14.图1为采用流式细胞仪分析记忆b细胞的细胞分选图；
15.图2为采用流式细胞仪分析rbd特异性记忆b细胞的细胞分选图；
16.图3为单细胞抗体基因pcr产物凝胶电泳图；
17.图4为pcr扩增包含cmv启动子、wpre-γ或wpre-κ元件抗体基因表达盒后的琼脂糖凝胶电 泳图；
18.图5为rbd特异性检测结果图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领 域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例1
21.本实施例提供一种新冠病毒rbd特异性单克隆抗体，重链氨基酸序列如seq id no:21所示； 轻链氨基酸序列如seq id no:22所示。
22.本实施例还提供了上述新冠病毒rbd特异性单克隆抗体，在制备检测或诊断sars-cov-2试剂 或药物中的应用。
23.在实际生产时，可以采用本实施例得到rbd特异性单克隆抗体制备核酸分子，或者
制备包含该 核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系，或者制备药物组合物，该药物组合物包括上 述新冠病毒rbd特异性单克隆抗体和药学上可接受的赋形剂、稀释剂或载体。
24.在应用时，本实施例得到rbd特异性单克隆抗体制备的相关产品，可具有如下(b1)-(b4)中 的任一种的用途：(b1)结合新型冠状病毒sars-cov-2；(b2)检测结合新型冠状病毒sars-cov-2； (b3)结合新型冠状病毒sars-cov-2的s蛋白；(b4)检测新型冠状病毒sars-cov-2的s蛋白。
25.实施例2-10
26.实施例2-10与实施例1的区别在于：rbd特异性单克隆抗体的氨基酸序列不同，实施例2-10的 氨基酸序列如下表所示：
[0027][0028][0029]
以上实施例1-10所提供的rbd特异性单克隆抗体均通过以下方法得到：首先从新冠肺炎康复患 者的外周血中分选得到单个rbd特异性记忆b细胞，然后获得rbd特异性记忆b细胞的mrna， 再通过rt-pcr和巢式pcr构建抗体可变区基因表达盒，再将抗体可变区基因表达盒转导入293t细 胞表达抗体并收集上清，用elisa法检测上清的rbd特异性，筛选得到rbd特异性单克隆抗体。
[0030]
具体包括以下步骤：
[0031]
s1、采集若干名新冠肺炎康复患者外周血，分离得到pbmc，在-80℃的冰箱中冻存备用。
[0032]
s2、首先采用去死细胞染料(dead dye)去除s1得到的pbmc的死细胞，然后采用cd19、mig-g、 mig-d和s-rbd对pbmc中活的rbd特异性并且结合能力高的记忆b细胞染色标记，筛选出针对 rbd特异性记忆b细胞；使用流式细胞分选仪将特异性记忆b细胞分选到96孔板上，每个孔内有 一个特异性记忆b细胞，在-80℃的冰箱中冻存备用。
[0033]
具体的，本实施例优选的dead dye染色时的浓度范围为1-2μg/ml，本实施例优选
dead dye染 色时的浓度为1.5μg/ml；cd19为biolegend生产的b细胞标记物，染色时的浓度范围为1-2μg/ml， 本实施例优选cd19染色时的浓度为1.5μg/ml。mig-g为biolegend生产的b细胞标表面受体，染色 时的浓度范围为1-2μg/ml，本实施例优选mig-g染色时的浓度为1.5μg/ml；mig-d为biolegend生 产的b细胞表面受体，染色时的浓度范围为1-2μg/ml，本实施例优选mig-d染色时的浓度为 1.5μg/ml；s-rbd为sinobiological生产的新冠病毒是蛋白受体结构域，染色时的浓度范围为1-2μg/ml， 本实施例优选s-rbd染色时的浓度为1.5μg/ml。
[0034]
通过流式细胞仪分选rbd特异性记忆b细胞的，通过cd19、mig-g、mig-d和s-rbd对pbmc 的细胞分选得到对s-rbd具有特异性记忆b细胞的细胞分选图如图1和图2所示，其中图2中的batchid 0428、0505、0522、0528是筛选批次。本实施例采用cd19、mig-g、mig-d和s-rbd筛选出针 对rbd特异性记忆b细胞的原理在于：将pbmc用去死细胞染料(dead dye)、b细胞标记物cd19、 记忆b细胞标记物mig-g阳性和mig-d阴性以及rbd特异性igg表达的记忆b细胞进行染色，然 后使用流式细胞分析仪将细胞群中cd19细胞群划分出来，再通过从cd19阳性细胞群中划分 mig-g

mig-d-细胞群，再从mig-g

mig-d-细胞群划分rbd阳性的记忆b细胞，再通过流式细胞分选 仪将rbd阳性的记忆b细胞进行分选。
[0035]
s3、分选得到单个rbd特异性记忆b细胞的mrna，采用rt-pcr扩增获得抗体可变区cdna。 具体的，使用rt-pcr扩增抗体可变区cdna时，本实施例所设计的引物的引物前段设计通用leader (参见引物序列表一和引物序列表二)，有效提高了抗体基因的扩增率，实验结果如图3所示。
[0036]
s4、采用巢式pcr扩增s1-s3得到的抗体可变区cdna，构建抗体可变区基因表达盒。
[0037]
s3和s4总共通过以下六部分进行：(1)提取rbd特异性记忆b细胞的mrna；(2)单个细 胞mrna逆转录(rt)；(3)加g尾(tdt)；(4)第一轮pcr(1st pcr)；(5)第二轮pcr (2nd pcr)；(6)bcr-orf pcr扩增构建基因表达盒；(7)cmv、wpre-γ/κ/l片段扩增及cmv、 bcr-vγ/κ/l((6)的产物)、wpre-γ/κ/l重叠pcr(overlap pcr)预连接；(8)bcr-γorf、 bcr-κorf、bcr-lpcr扩增。
[0038]
各部分反应液配制及反应条件如下：
[0039]
(1)采用dynabeads
tm mrna direct
tm purification kit(thermo fisherscientific)进行单细胞 mrna提取，具体包括以下步骤：
[0040]
①
离心：从-80℃冰箱中取出分选有单个rbd特异性记忆b细胞的96孔板后，600
×
g离心30s， 使细胞离心于孔底部；
[0041]
②
清洗：将dynabeads oligo(dt)25微球瓶取出后涡旋混匀，按照2μl/孔吸取足量微球，放置于 磁铁块上，静置30s，弃上清，用500μl的lysis buffer重悬；
[0042]
③
配制：按照9μl/孔lysis buffer加入到50ml的离心管中，将上述500μl微球悬液加入其中， 用枪吹匀；
[0043]
④
分装：用八连管分装微球，随后采用排枪将其按照9μl/孔加入到细胞板中；
[0044]
⑤
润洗：96孔板贴膜，随后润洗管壁四周，共2个循环；
[0045]
⑥
孵育：室温静置5min，使rbd特异性记忆b细胞的mrna充分释放并结合到微球上，孵育 结束后，600
×
g瞬时离心，使微球离心于孔底部。将96孔板放置于dynamag
tm-96side magnet磁板上， 用排枪吸弃上清；
[0046]
⑦
wash a清洗：按照8μl/孔加入washing buffer a，来回走板7-8次，使微球充分洗涤，弃上清；
[0047]
⑧
wash b清洗：按照8μl/孔加入washing buffer b，来回走板7-8次，使微球充分洗涤，弃上清， 随后按照10μl/孔加入预先配制的逆转录(rt)反应液。试剂配制及反应条件如下述(2)描述。
[0048]
(2)逆转录(rt)(10μl体系)
[0049]
所需配制的试剂如下表1所示：
[0050][0051][0052]
反应条件：42℃for 60min(每20min混合一次)；
[0053]
反应结束后，600
×
g瞬时离心96孔板，然后将96孔板放置于dynamag
tm-96side magnet磁板上，用 排枪吸弃上清，随后按照10μl/孔加入预先配制的tdt反应液，试剂配制及反应条件如下述(3)描述。
[0054]
(3)加g尾(tdt)(10μl体系)
[0055]
所需配制的试剂如下表2所示：
[0056]
试剂名称体积h2o6.4μl5
×
tdt buffer2.0μl10mm dgtp0.5μl0.1％bsa1.0μlsamplebeadstdt0.1μl总体积10μl
[0057]
反应条件：37℃for 40min(每20min混合一次)。
[0058]
反应结束，600
×
g瞬时离心96孔板，然后将其放置于dynamag
tm-96side magnet磁板上，用排枪吸 弃上清，随后按照10μl/孔加入预先配制的第一轮pcr(1st pcr)反应液，试剂配制及反应条件如下 述(4)描述。
[0059]
(4)1st pcr(10μl体系)(引物序列参见引物序列表)
[0060]
所需配制的试剂如下表3所示：
[0061][0062][0063]
基于pcr原理，1st pcr的实验反应条件为：
①
95℃预变性3min；
②
95℃变性15sec，60℃退火5sec， 72℃延伸1min，30-35cycles，本实施例优选30cycles；
③
72℃循环外延伸5min，4℃保存。
[0064]
(5)第二轮pcr(2nd pcr)(10μl体系)(引物序列参见引物序列表一和引物序列表二)
[0065]
所需配制的试剂如下表4所示：
[0066]
试剂名称体积h2o1.5μl2
×
gc buffer5μl2.5mm dntp1μlfp:mac-ap3/ap3(10μm)0.5μlrp:cg-nest/k20/ci-nest(10μm)0.5μlprimestar0.5μlsample1μl总体积10μl
[0067]
基于pcr原理，2nd pcr的实验反应条件为：
①
95℃预变性3min；
②
95℃变性15sec，60℃退火5s， 72℃延伸1min，30-35cycles，本实施例优选35cycles；72℃循环外延伸5min，4℃保存。
[0068]
pcr结束后：每孔取4μl进行1.5％琼脂糖凝胶电泳。将gamma链与kappa链或lamada链配对的细 胞孔送测序。
[0069]
(6)抗体表达盒(bcr-orf)的扩增和构建
[0070]
pcr扩增启动子区(cmv启动子)、wpre-γ(抗体gamma链)和wpre-κ(抗体kappa链)， pcr扩增体系如下表5所示：
[0071][0072][0073]
pcr扩增条件为：
①
95℃预变性3min；
②
95℃变性15sec，56℃退火15sec，72℃延伸1min， 30cycles；
③
72℃循环外延伸5min，12℃保存。
[0074]
(7)cmv、wpre-γ/κ/l片段扩增及cmv、bcr-vγ/κ/l、wpre-γ/κ/l重叠pcr(overlap pcr) 预连接
[0075]
实验体系如下表6所示：
[0076][0077]
pcr扩增条件为：95℃预变性3min；95℃变性15sec，50℃退火15sec，72℃延伸1.5min，10cycles； 72℃循环外延伸5min，12℃保存。
[0078]
(8)bcr-γorf、bcr-κorf、bcr-l pcr扩增
[0079]
实验体系如下表7所示：
[0080][0081]
pcr扩增程序：95℃预变性3min；95℃变性15sec，58℃退火15sec，72℃延伸
1.5min，30cycles； 72℃循环外延伸5min，12℃保存。
[0082]
扩增后，采用琼脂糖凝胶电泳，凝胶成像分析得到的抗体可变区基因大小是否正确，实验结果如 图4所示，marker在中间位置，条带在5000bp处。
[0083]
bcr-γorf和bcr-κ/orf乙醇沉淀：bcr-γorf和bcr-κorf的pcr产物各取30μl置于8 连管中，再加入120μl无水乙醇，6μl醋酸钠溶液，充分混匀，-80℃静置30min；10000rpm，离心20min， 弃上清，依次用200μl的70％乙醇和无水乙醇各漂洗一次，于56℃乙醇充分挥发，加入40μl无菌水， 振荡，使沉淀充分溶解，检测抗体可变区基因的浓度。
[0084]
s3和s4所用到的leader引物参见如下的引物序列表一：
[0085]
[0086][0087]
[0088]
s3和s4所用到的所用到j-region引物参见如下的引物序列表二：
[0089]
primer idsequenceighj_01gatgggcccttggtggagggtgaggagacggtgaccagggtgccctggccccagtighj_02gatgggcccttggtggagggtgaggagacagtgaccagggtgccacggccccagaighj_03gatgggcccttggtggagggtgaagagacggtgaccattgtcccttggccccagaighj_04gatgggcccttggtggagggtgaggagacggtgaccgtggtcccttgcccccagaigkj_01gatggtgcagccacagttcgtttgatttccaccttggtcccttggccgaacgtccigkj_02gatggtgcagccacagttcgtttgatttccaccttggtcccttggccgaacgtccigkj_03gatggtgcagccacagttcgtttgatatccactttggtcccagggccgaaagtgaigkj_04gatggtgcagccacagttcgtttgatctccaccttggtccctccgccgaaagtgaigkj_05gatggtgcagccacagttcgtttaatctccagtcgtgtcccttggccgaaggtgaiglj_01ggggcagccttgggctgacctaggacggtgaccttggtcccagttccgaagacatiglj_02ggggcagccttgggctgacctaggacggtcagcttggtccctccgccgaataccaiglj_03ggggcagccttgggctgacctaaaatgatcagctgggttcctccaccaaatacaaiglj_04ggggcagccttgggctgacctaggacggtcagctcggtcccctcaccaaacaccciglj_05ggggcagccttgggctgacctaggacggtcagctccgtcccctcaccaaacaccciglj_06ggggcagccttgggctgaccgaggacggtcaccttggtgccactgccgaacacatiglj_07ggggcagccttgggctgaccgaggacggtcagctgggtgcctcctccgaacacagiglj_08ggggcagccttgggctgaccgagggcggtcagctgggtgcctcctccgaacacag
[0090]
s5、将s4得到的抗体可变区基因表达盒转导入293t细胞48小时内表达抗体并收集上清，用 elisa法检测上清的rbd特异性，筛选rbd特异性全人源单克隆抗体。
[0091]
(a)使用pbs稀释抗原(终浓度2μg/ml)，10μl/孔，包被384孔elisa板4℃过夜或37℃包被 2h(本实施例优选4℃过夜)。note：加完后瞬时离心保证液体在底部。
[0092]
实验体系如下表8所示：
[0093]
试剂名称货号原浓度终浓度稀释比sars-cov-2rbdcat:40592-v08h200μg/ml2μg/ml1:100goat pab to hu igg－alpcat:ab972211mg/ml2μg/ml1:500
[0094]
(b)配制pbst(0.05％tween 20，cat#tb220)：1l的pbs加入0.5ml的tween 20；
[0095]
pbst机洗板子(thermoscientific wellwash versa)或者手洗(机洗完的板子依然要手动拍板/使 用微孔板离心机(mpc-p25)离心1min，使板子看不见有水和气泡)。
[0096]
封闭：80μl的5％bsa(biofroxx，cat.no:4240gr100)(pbst配制)加入上述洗好的板子里， 放置于37℃的孵育箱孵育1h。pbst机洗板子或者手洗。
[0097]
(c)加样及标准品。其中，标准品：10μl/well原浓度1μg/ml，梯度稀释为250ng/ml、125ng/ml、 62.5ng/ml、31.25ng/ml、15.63ng/ml、7.81ng/ml、3.9ng/ml和1.95ng/ml。(封闭液稀释)；样品： 转染抗体基因的细胞上清液。阴性对照/空白孔：封闭液10μl/well。
[0098]
在37℃孵育30min。pbst机洗板子或者手洗。
[0099]
(d)加二抗，加入的浓度为10μl/well，然后在37℃下孵育30min。
[0100]
实验体系如下表9所示：
[0101]
二抗名称货号原浓度终浓度稀释比goat-anti-human igg-alpa188081.5mg/ml0.3μg/ml1:5000goat pab to hu igg-alpab985320.5mg/ml0.25μg/ml1:2000
[0102]
pbst机洗板子或者手洗。10μl/well的pnpp(对硝基苯磷酸二钠)，使用(thermoscientific muttiskango)检测5min、10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min和 60min的od(450mm)值。50mg的pnpp粉末(thermo，prod#34045) 40ml的ddh2o 10ml的 diethanol aminesubstrate buffer(5x)，pnpp避光4℃储存。
[0103]
实验结果如图5所示，od值大于0.1为阳性。
[0104]
以上所述仅为本发明的优选实施例，对本发明而言仅是说明性的，而非限制性的；本领域普通技 术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效变更， 但都将落入本发明的保护范围内。