PD-1封闭剂及其应用转让专利

申请号 : CN201910932776.X

文献号 : CN110478472B

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发明人 : 张嵘焦顺昌周子珊

申请人 : 北京鼎成肽源生物技术有限公司

摘要 :

本发明提供了PD‑1封闭剂及其应用,属于医学及生物化学技术领域,所述PD‑1封闭剂具有SEQ ID No.1所示的氨基酸序列。本发明提供的PD‑1封闭剂可有效结合PBMC细胞上的PD‑1,阻断PD‑1与PDL1的结合,实现对PBMC细胞的封闭,抑制免疫检测点的活性,释放肿瘤微环境中的免疫刹车,提高免疫细胞对肿瘤的杀伤作用,从而达到抗肿瘤的作用。

权利要求 :

1.PD-1封闭剂,其特征在于,所述PD-1封闭剂的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示。

2.权利要求1所述的PD-1封闭剂在制备封闭PBMC的药物中的应用。

3.权利要求1所述的PD-1封闭剂在制备抗肿瘤药物中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述肿瘤为肺癌、乳腺癌、结直肠癌或脑胶质瘤。

5.权利要求1所述的PD-1封闭剂在制备提高T细胞对肿瘤细胞杀伤作用的药物中的应用。

说明书 :

PD-1封闭剂及其应用

技术领域

[0001] 本发明属于医学及生物化学技术领域,尤其涉及PD-1封闭剂及其应用。

背景技术

[0002] PD-1(programmed cell deathprotein-1,程序性死亡受体)是重要的抑制性信号分子,通过与其两个配体PD-L1(B7-H1/CD274)和PD-L2(B7-DC/CD273)的作用而抑制T细胞的活化及细胞因子的产生,在维持机体的外周耐受上发挥至关重要的作用。
[0003] 免疫检查点本是人体免疫系统中起保护作用的分子,起类似刹车的作用,防止T细胞过度激活导致的炎症损伤等。而肿瘤细胞利用人体免疫系统这一特性,通过过度表达免疫检查点分子(如PD-L1),通过与淋巴细胞上的PD-1结合,抑制包括T细胞在内的淋巴细胞发挥抗肿瘤能力,从而抑制人体免疫系统反应,逃脱人体免疫监视与杀伤,最终导致肿瘤细胞的生长和转移不受免疫系统的监控。
[0004] 在细胞水平研究包括T细胞在内的淋巴细胞的免疫功能时,其抗肿瘤能力也受免疫检查点的抑制,至使无法评价其对肿瘤细胞的真实杀伤效果,因此,快速高效的解决抑制性信号分子的问题,是影响所有淋巴细胞免疫功能的评价的环节。但是现有技术中还未有公开蛋白来阻断PD-1和PDL1的结合。

发明内容

[0005] 有鉴于此,本发明的目的在于提供PD-1封闭剂及其应用,本发明提供的PD-1封闭剂可有效结合PBMC细胞上的PD-1,阻断PD-1与PDL1的结合,实现对PBMC细胞的封闭,抑制免疫检测点的活性,释放肿瘤微环境中的免疫刹车,提高免疫细胞对肿瘤的杀伤作用,从而达到抗肿瘤的作用。
[0006] 为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
[0007] 本发明提供了PD-1封闭剂,所述PD-1封闭剂具有SEQ ID No.1所示的氨基酸序列。
[0008] 本发明还提供了上述技术方案所述的PD-1封闭剂在制备对PBMC细胞封闭的药物中的应用。
[0009] 优选的,所述封闭的pH值为5.8~8.0。
[0010] 优选的,所述封闭的温度为25~37℃。
[0011] 优选的,所述封闭的时间为1~2h。
[0012] 优选的,所述PD-1封闭剂在32~500μg/mL的浓度下进行封闭。
[0013] 本发明还提供了上述技术方案所述的PD-1封闭剂在制备抗肿瘤药物中的应用。
[0014] 优选的,所述肿瘤包括肺癌、乳腺癌、结直肠癌或脑胶质瘤。
[0015] 本发明还提供了上述技术方案所述的PD-1封闭剂在制备提高免疫细胞对肿瘤细胞杀伤作用的药物中的应用。
[0016] 优选的,所述免疫细胞包括T细胞。
[0017] 本发明提供了PD-1封闭剂及其应用,所述PD-1封闭剂具有SEQ ID No.1所示的氨基酸序列。本发明提供的PD-1封闭剂可有效结合PBMC细胞上的PD-1,阻断PD-1与PDL1的结合,实现对PBMC细胞的封闭,抑制免疫检测点的活性,释放肿瘤微环境中的免疫刹车,提高免疫细胞对肿瘤的杀伤作用,从而达到抗肿瘤的作用。

附图说明

[0018] 图1为PD-1和PDL1的三位互作图;
[0019] 图2为PD-1封闭剂的标记效果检测图;
[0020] 图3-1为流式检测CD8+、CD4+细胞上PD-1+的细胞比例(Day 0);
[0021] 图3-2为流式检测CD8+、CD4+细胞上PD-1+的细胞比例(Day 3);
[0022] 图3-3为流式检测CD8+、CD4+细胞上PD-1+的细胞比例(Day 7);
[0023] 图3-4为流式检测CD8+、CD4+细胞上PD-1+的细胞比例(Day 10);
[0024] 图3-5为流式检测CD8+、CD4+细胞上PD-1+的细胞比例(Day 14);
[0025] 图4-1为流式检测PBMC与肿瘤细胞共培养时CD8+细胞上PD-1+的比例(Day 3)[0026] 图4-2为流式检测PBMC与肿瘤细胞共培养时CD8+细胞上PD-1+的比例(Day 10)[0027] 图4-3为流式检测PBMC与肿瘤细胞共培养时CD8+细胞上PD-1+的比例(Day 14);
[0028] 图4-4为流式检测PBMC与肿瘤细胞共培养时CD4+细胞上PD-1+的比例(Day 3);
[0029] 图4-5为流式检测PBMC与肿瘤细胞共培养时CD4+细胞上PD-1+的比例(Day 10);
[0030] 图4-6为流式检测PBMC与肿瘤细胞共培养时CD4+细胞上PD-1+的比例(Day 14);
[0031] 图5-1为PD-1封闭剂在pH 5.8缓冲体系中与PBMC结合的情况(0、32、64μg/mL);
[0032] 图5-2为PD-1封闭剂在pH 5.8缓冲体系中与PBMC结合的情况(125、250、500μg/mL);
[0033] 图6-1为PD-1封闭剂在pH 6.6缓冲体系中与PBMC结合的情况(0、32、64μg/mL);
[0034] 图6-2为PD-1封闭剂在pH 6.6缓冲体系中与PBMC结合的情况(125、250、500μg/mL);
[0035] 图7-1为PD-1封闭剂在pH 6.8缓冲体系中与PBMC结合的情况(0、32、64μg/mL);
[0036] 图7-2为PD-1封闭剂在pH 6.8缓冲体系中与PBMC结合的情况(125、250、500μg/mL);
[0037] 图8-1为PD-1封闭剂在pH 7.2缓冲体系中与PBMC结合的情况(0、32、64μg/mL);
[0038] 图8-2为PD-1封闭剂在pH 7.2缓冲体系中与PBMC结合的情况(125、250、500μg/mL);
[0039] 图9-1为PD-1封闭剂在pH 7.4缓冲体系中与PBMC结合的情况(0、32、64μg/mL);
[0040] 图9-2为PD-1封闭剂在pH 7.4缓冲体系中与PBMC结合的情况(125、250、500μg/mL);
[0041] 图10-1为PD-1封闭剂在pH 8.0缓冲体系中与PBMC结合的情况(0、32、64μg/mL);
[0042] 图10-2为PD-1封闭剂在pH 8.0缓冲体系中与PBMC结合的情况(125、250、500μg/mL);
[0043] 图11为pH值降低对已结合的PD-1抗体模拟物的影响;
[0044] 图12-1为pH 6.6结合稳定性分析-室温1h(0、32、64μg/mL);
[0045] 图12-2为H 6.6结合稳定性分析-室温1h(125、250、500μg/mL);
[0046] 图13-1为pH 6.8结合稳定性分析-室温1h(0、32、64μg/mL);
[0047] 图13-2为H 6.8结合稳定性分析-室温1h(125、250、500μg/mL);
[0048] 图14为pH 7.2结合稳定性分析(500μg/mL);
[0049] 图15为pH 8.0结合稳定性分析(500μg/mL);
[0050] 图16为细胞因子刺激对肿瘤细胞PD-L1的表达水平的影响;
[0051] 图17为台风扫描仪检测的荧光信号;
[0052] 图18为台风扫描仪检测的荧光信号;
[0053] 图19为台风扫描仪检测的荧光信号;
[0054] 图20-1为25℃封闭1h的情况(20.8、41.7μg/mL);
[0055] 图20-2为25℃封闭1h的情况(83.3、166.7μg/mL);
[0056] 图20-3为25℃封闭1h的情况(333.3μg/mL);
[0057] 图21-1为25℃封闭2h的情况(20.8、41.7μg/mL);
[0058] 图21-2为25℃封闭2h的情况(83.3、166.7μg/mL);
[0059] 图21-3为25℃封闭2h的情况(333.3μg/mL);
[0060] 图22-1为37℃封闭1h的情况(20.8、41.7μg/mL);
[0061] 图22-2为37℃封闭1h的情况(83.3、166.7μg/mL);
[0062] 图22-3为37℃封闭1h的情况(333.3μg/mL);
[0063] 图23为杀伤效率检测-流式检测细胞凋亡(肺癌细胞H358);
[0064] 图24为杀伤效率检测-LDH(脑胶质瘤细胞-U87);
[0065] 图25为杀伤效率检测-LDH(结肠癌细胞-SW480);
[0066] 图26为杀伤效率检测-LDH(结直肠癌细胞-DLD-1);
[0067] 图27为杀伤效率检测-LDH(乳腺癌癌细胞-SK-BR3)。

具体实施方式

[0068] 本发明提供了PD-1封闭剂,所述PD-1封闭剂具有SEQ ID No.1所示的氨基酸序列,具体如下所示:
[0069] ALIVYWEMEDKNIIQFVKFPVEKQLDLAKLQDAGVYRCMISYGGADAAAITVKVNA。
[0070] 在本发明中 ,所述KFPVEKQLDLA将ALIVYWEMEDKNIIQFV和KLQDAGVYRCMISYGGADAAAITVKVNA连接。在本发明中,所述PD-1封闭剂由金斯瑞生物技术有限公司多肽合成部进行合成,纯度为98%。
[0071] 本发明PD-1封闭剂的设计思路为:根据PD-1和PD-L1互作的三位结构,图1,可以确定PD-1和PD-L1的结合区域,SEQ ID No.2~3,SEQ ID No.2:ALIVYWEMEDKNIIQFV,SEQ ID No.3:KLQDAGVYRCMISYGGADYKRITVKVNA,将这两个序列,以loop序列相连,SEQ ID No.4:KFPVEKQLDLA,并将SEQ ID No.3中的YKR改成AAA,以避免功能性结合,获得阻断蛋白发生免疫检查点抑制作用,即为PD-1封闭剂。
[0072] 本发明还提供了上述技术方案所述的PD-1封闭剂在制备对PBMC细胞封闭的药物中的应用。本发明对所述药物的剂型没有特殊限定,采用PD-1封闭剂在医学上可接受的剂型即可。本发明对所述药物中使用的辅料的种类和用量没有特殊限定,采用PD-1封闭剂在医学上可接受的种类即可,采用常规辅料的用量即可。本发明对药物中PD-1封闭剂的含量没有特殊限定,采用常规药物中活性物质的含量即可。本发明对所述药物的制备方法没有特殊限定,采用常规制备方法即可。
[0073] 在本发明中,所述封闭的pH值优选为5.8~8.0,具体包括5.8、6.6、6.8、7.2、7.4和8.0。
[0074] 在本发明中,所述封闭的时间优选为1~2h,所述封闭的温度优选为25~37℃,当所述封闭的温度为25℃时,封闭的时间为2h;当所述封闭的温度为37℃时,封闭的时间为1h。
[0075] 在本发明中,所述PD-1封闭剂优选在32~500μg/mL的浓度下进行封闭,所述浓度具体包括32μg/mL、64μg/mL、125μg/mL、250μg/mL和500μg/mL。
[0076] 本发明还提供了上述技术方案所述的PD-1封闭剂在制备抗肿瘤药物中的应用。在本发明中,所述肿瘤优选包括肺癌。本发明对所述药物的剂型没有特殊限定,采用PD-1封闭剂在医学上可接受的剂型即可。本发明对所述药物中使用的辅料的种类和用量没有特殊限定,采用PD-1封闭剂在医学上可接受的种类即可,采用常规辅料的用量即可。本发明对药物中PD-1封闭剂的含量没有特殊限定,采用常规药物中活性物质的含量即可。本发明对所述药物的制备方法没有特殊限定,采用常规制备方法即可。
[0077] 本发明还提供了上述技术方案所述的PD-1封闭剂在制备提高免疫细胞对肿瘤细胞杀伤作用的药物中的应用。在本发明中,所述免疫细胞优选包括T细胞。本发明对所述药物的剂型没有特殊限定,采用PD-1封闭剂在医学上可接受的剂型即可。本发明对所述药物中使用的辅料的种类和用量没有特殊限定,采用PD-1封闭剂在医学上可接受的种类即可,采用常规辅料的用量即可。本发明对药物中PD-1封闭剂的含量没有特殊限定,采用常规药物中活性物质的含量即可。本发明对所述药物的制备方法没有特殊限定,采用常规制备方法即可。
[0078] 下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0079] 实施例1
[0080] 1.PD-1封闭剂
[0081] 根据PD-1和PD-L1互作的三位结构,图1,可以确定PD-1和PD-L1的结合区域,SEQ ID  No .2~3,SEQ  ID  No.2:ALIVYWEMEDKNIIQFV,SEQ  ID  No.3:KLQDAGVYRCMISYGGADYKRITVKVNA,将这两个序列,以loop序列相连,SEQ ID No.4:
KFPVEKQLDLA,并将SEQ ID No.3中的YKR改成AAA,以避免功能性结合,获得阻断蛋白发生免疫检查点抑制作用,即为PD-1封闭剂,SEQ ID No.1:
[0082] ALIVYWEMEDKNIIQFVKFPVEKQLDLAKLQDAGVYRCMISYGGADAAAITVKVNA;PD-1封闭剂由金斯瑞生物技术有限公司多肽合成部进行合成,纯度98%。
[0083] 2.PD-1封闭剂的荧光标记
[0084] 1)荧光标记试剂盒:Alexa 647Protein Labeling Kit(A20173)
[0085] 2)准备1M NaHCO3:1mL的H2O加入Component B,充分溶解混匀,4℃保存两周内使用;
[0086] 3)用0.1MNaHCO3将PD-1封闭剂稀释成2mg/mL;
[0087] 4)室温预热一瓶活性染料,将0.5mL 2mg/mL蛋白溶液加入至活性染料瓶中,瓶中有磁力搅拌子。盖上盖子后,颠倒混匀至完全溶解,不要起泡沫,室温搅拌1h。
[0088] 5)按说明书安装柱子,垂直放置,柱子顶端安装漏斗,将柱子慢慢穿过X固定夹,再安装到泡沫固定架上,小心移除底部盖子;
[0089] 6)10*洗脱液储存液(component)室温预热,至完全溶解,稀释10倍备用;
[0090] 7)用提供的移液器彻底搅拌纯化树脂(component C),确保均匀悬浮;将树脂移至柱子,使多余的buffer流尽。树脂高度,距顶部3cm。
[0091] 8)以1×PBS检测溶液流动情况,流干多余液体,确保buffer连贯流出,如果不连贯,或者过慢,重新装柱子。上样前,将漏斗移除,小心将标记的蛋白转移至柱子。使得混合物进入树脂。用约100μL洗脱液漂洗反应瓶,加入柱子上。
[0092] 9)装回漏斗,缓慢加入洗脱液,不要破坏柱子表面,持续加入洗脱液至蛋白洗出。
[0093] 10)大约30min,收集所有洗脱液。
[0094] 11)纯化过程中,会看到两条彩色的线,以区分标记的蛋白和多余的染料,用收集管收集第一条颜色的带,含有标记蛋白。
[0095] 12)标记的蛋白样品,取20μL加入20μLPBS稀释2倍,分别加入10μL含β-巯基乙醇的Loading buffer和不含β-巯基乙醇的Loading buffer,煮沸5min,12000rpm离心5min,取5μL上样;两块平行胶,一块用于考染,一块用于荧光信号的检测;荧光信号以台风荧光扫描仪进行分析。
[0096] 3.PBMC上PD-1位点的检测
[0097] 1)取5×106个PBMC细胞,2000rpm离心5min,细胞用0.5mL PBS洗一次,再以500μLPBS重悬,分100μL/管,分别标记为CK-(阴性对照)、CD8(CD8单染管)、CD4(CD4单染)、PD-1抗体(单染)、test(CD8抗体、CD4抗体和PD-1抗体);
[0098] 2)在CD8管和test管中加入10μL PE-CD8抗体,在CD4管和test管和10μLPerCP-CD4抗体,避光孵育30min;
[0099] 3)再加入800μL PBS,2000rpm离心10min,再以800μL PBS洗一次,最后重悬于500μLPBS中备用。
[0100] 4)以流式细胞仪检测PBMC中CD8+、CD4+和PD-1+细胞的比例。
[0101] 4.PBMC上PD-1的体外封闭
[0102] 1)1000rpm离心5min,收集PBMC
[0103] 2)以PBS洗一次,1000rpm离心5min,以OKM-200+5%FBS重悬PBMC,并调整至1×107/mL;
[0104] 3)加入PD-1封闭剂,终浓度为150μg/mL,37℃5%CO2封闭1h(可达到80%以上的封闭效率);也可以在0.9%的NaCl(生理盐水)中,进行封闭。
[0105] 5.PD-1封闭剂体外封闭稳定性分析
[0106] 1)取2×106个细胞,2000rpm离心5min,细胞用1mL PBS洗一次,再以150μLPBS重选,加入50μL 1mg/mL的荧光标记的PD-1封闭剂(封闭体系:25μg/106个细胞,100μL体系),室温避光孵育2h,再加入800μL PBS,2000rpm离心10min,再以1mL PBS洗一次,最后以265μL PBS重悬计数备用;
[0107] 2)H358细胞提前48h复苏,复苏24h后,取10mL H358加入终浓度为10ng/mL的INF-γ和25ng/mL的TNF-α,刺激24h后,离心收集细胞,PBS洗一次后,少量PBS重悬计数备用;
[0108] 3)封闭的淋巴细胞和肿瘤细胞以1:1的比例,进行混合,室温避光2h,再加入800μLPBS,2000rpm离心10min,再以1mL PBS洗一次,最后以20μL 1×Loading buffer重悬,将全部样品进行SDS-PAGE分析,以台风荧光扫描仪检测荧光信号。
[0109] 6.PD-1封闭剂体外封闭对PBMC的杀伤功能的影响-细胞凋亡法
[0110] 1)靶细胞处理:提前一天进行靶细胞处理,H358以胰酶消化,加入1640+10%FBS终止反应,1000rpm离心5min;以1640重悬细胞,细胞数<107个/mL,加入5μL 2mM CFSE,避光静止20min;加入1640+10%FBS终止反应,1000rpm离心5min,再加入少量1640+10%FBS静止10min,1000rpm离心5min,以PBS洗一次,1000rpm离心5min;最后以1640+10%FBS(H358)重悬细胞,计数,调整至2×105个/mL,每孔500μL(24空板),37℃培养,使其贴壁;
[0111] 2)效应细胞处理:T细胞300g离心5min收集细胞,再以PBS洗一次,以OKM200+5%FBS重悬,<1×107/mL;
[0112] 3)加入PD-1封闭剂,终浓度为200μg/mL,37℃封闭1h;
[0113] 4)加入PBS,300g离心5min去除多余抗体,以1640+2%FBS重悬细胞,最后将细胞调整至4×107个/mL,每孔加入100μL(24空板),最终体积为300μL,37℃5%CO2培养箱继续培养至3.5h;
[0114] 5)以1.5mL EP管收集细胞,并以胰酶消化贴壁的细胞,2000rpm离心10min,以PBS洗一次;
[0115] 6)弃上清,以100μLPBS重悬细胞,分别加入5μLAnnexinV或7AAD进行单染,或同时加入5μLAnnexinV和5μL 7AAD,避光30min;
[0116] 7)以1mLPBS洗2次,最后以500μL PBS重悬细胞,进行流式检测。
[0117] 7.PD-1封闭剂体外封闭对PBMC的杀伤功能的影响-LDH法
[0118] 1)取靶细胞,用细胞刮刀轻轻将细胞刮下,10mL PBS洗涤,收集到离心管中,1000rpm,5min离心后弃上清,10mL RPMI-1640+2%FBS重悬,取样计数后按照细胞数量将细胞密度调整到8×104cells/mL。
[0119] 2)接种靶细胞:将调整密度后的靶细胞分别用排枪接种到96孔细胞培养板中,每孔50μL,同时设不加靶细胞的对照组,每孔加50μL RPMI-1640+2%FBS。
[0120] 3)取PBMC离心,30mL PBS重悬,取样计数后离心洗涤,弃上清,根据计数结果用RPMI-1640+2%FBS重悬,将细胞密度调整到3.2×106cells/mL,然后依次倍比稀释成1.6×106cells/mL、0.8×106cells/mL、0.4×106cells/mL、0.2×106cells/mL 4个密度。
[0121] 4)接种PBMC:将稀释好的不同密度的PBMC按照顺序加入含有靶细胞的对应的96孔板中,50μL/孔,使效靶比分别为20:1、10:1、5:1、2.5:1,同时设T高和T低组,各加50μL RPMI-1640+2%FBS。
[0122] 5)细胞接种完毕后置37℃,CO2培养箱共培养4h。
[0123] 6)细胞共培养4h后将T高组每孔加10μL细胞裂解液,置37℃,CO2培养箱充分裂解1h。
[0124] 7)细胞裂解后,取出细胞,每孔加入100μLWorking Solution,室温避光30min。
[0125] 8)每孔加入50μL Stop Solution后,立刻用酶标仪测定490nm的吸光度,根据公式计算细胞杀伤效率。
[0126] 结果为:
[0127] 1.PD-1封闭剂的荧光标记效率检测
[0128] 取标记前和第一次标记后的样品进行SDS-PAGE分析,荧光扫描结果如图2所示,可以检测到荧光信号,说明阻断蛋白标记成功。
[0129] 2.PBMC培养过程中PD-1表达的变化
[0130] 多肽冲击PBMC,提呈抗原,再与PBMC共培养,以获得具有特异性杀伤功能的淋巴细胞,在共培养过程中,CD8+细胞、CD4+细胞的PD-1的分布情况如图3-1~图3-5所示:其中Day 0的细胞是没有经过任何处理的PBMC,CD8+和CD4+细胞比例在第7天时,发生明显改变,CD8+细胞增多,CD4+细胞比例减少;PD-1+细胞的比例在共培养第3天时,逐渐升高,第10天时,PD-1+的细胞为80%左右;说明,细胞在培养过程中抑制性信号分子PD-1的表达是逐渐升高的,而抑制性信号将影响淋巴细胞抗肿瘤的能。
[0131] 3.PBMC与肿瘤细胞共培养过程中PD-1+细胞比例的变化
[0132] PBMC在第三天时与H358共培养,记为共培养第0天,在共培养第3天,检测CD8+、CD4+及PD1+的细胞比例,结果如图4-1~图4-6所示,在没有H358时,PBMC对照组的PD-1+细胞比例与出发时的多肽培养的PBMC的PD-1+细胞比例相似,仅为59.68%,而加入H358共培养时,PD-1+细胞比例上升至79.67%;在共培养第10天,PD-1+细胞比例为85.67%,高于没有H358的对照组的68.14%;第14天时,PD-1+细胞比例仍然高于没有H358的对照组;说明,PBMC与肿瘤细胞H358长期共存时,肿瘤细胞刺激了PBMC上PD-1的表达,抑制了PBMC的抗肿瘤能力,从而达到免疫逃逸目的。
[0133] 4.PD-1封闭剂在pH 5.8~pH8.0缓冲体系中对PBMC的封闭情况
[0134] 由于恶性肿瘤微环境是弱酸性环境,pH值为6.5~6.9,低于正常组织周围的pH值,因此,以不同pH值的Na2HPO4/NaH2PO4缓冲系统,测试PD-1封闭剂对PBMC的封闭能力,结果如图5-1~图5-2、图6-1~图6-2、图7-1~图7-2、图8-1~图8-2、图9-1~图9-2、图10-1~图10-2所示,pH 5.8~pH8.0缓冲体系中,PD-1封闭剂均可以对PBMC进行封闭,但在pH=5.8的缓冲体系中封闭效率最高,当PD1封闭剂的终浓度为到32μg/mL时,80.3%的细胞均可以检测到结合信号,而且随着浓度的升高,结合很快达到饱和,维持在97%以。
[0135] 5.pH值降低后,已结合的PD-1封闭剂不会解离
[0136] 由于恶性肿瘤微环境是弱酸性环境,pH值为6.5~6.9,低于正常组织周围的pH值,因此,为模拟体外结合的抗体药物到达肿瘤附近后,是否会由于pH的降低而发生解离,将体外在pH7.2、pH7.4以及pH8.0环境下,结合的PBMC转移pH6.6的缓冲液中,1h后,检测,已结合的封闭剂是否发生解离,结果如图11所示,在pH 6.6的缓冲液中1h,能检测到荧光信号的细胞比例没有发生明显改变,仍稳定在90%以上,结合相对稳定.
[0137] 6.PD-1封闭剂的稳定性分析—不同pH条件下
[0138] 已经封闭的样品,经流式细胞仪检测荧光信号后,将剩余样品置于暗处,室温1h后,再次离心,去除可能已解离的封闭剂,然后再经流式细胞仪检测荧光信号;pH 6.6分析结果分别如图12-1~图12-2所示,能检测到的荧光信号的细胞比例没有发生明显改变,不同浓度下,pH 6.6原由的比例为49.2%、51.0%、61.4%、69.2%和74.9%(已扣除阴性对照的6.2%);1h后能检测到荧光信号的细胞比例分别为46.5%、49.5%、61.1%、71.4%和72.4%(已扣除阴性对照的1.0%);说明封闭效果稳定持久。
[0139] pH 6.8结合稳定性(室温1h)的分析结果分别如图13-1~图13-2所示,能检测到的荧光信号的细胞比例也没有发生明显改变,原有细胞比例分别为38.5%、42.1%、52.2%、62.9%和78.1%(已扣除阴性对照的1.0%);室温1h后,能检测到荧光信号的比例为
35.5%、38.9%、53.1%、61.8%和74.8%(已扣除阴性对照的1.0%);说明封闭效果稳定持久。
[0140] pH 7.2结合稳定性的分析结果分别如图14所示,封闭剂浓度为500μg/mL时,原有的比例为98.0%,4℃过夜后能检测到的荧光信号的细胞比例为97.0%,再室温1h后比列为92.5%;说明封闭效果稳定持久。
[0141] pH 8.0结合稳定性的分析结果分别如图15所示,封闭剂浓度为500μg/mL时,原有的比例为99.6%,4℃过夜后能检测到的荧光信号的细胞比例为98.2%,再室温1h后比列为97.7%;说明封闭效果稳定持久。
[0142] 7.细胞因子刺激对H358细胞PD-L1表达水平的影响
[0143] 结果如图16所示,H358细胞在没有细胞因子刺激时,PD-L1的表达水平较高,单独加入IFN-γ刺激和同时加入IFN-γ、TNF-α刺激后,PD-L1表达均明显提高,说明IFN-γ和TNF-α细胞因子可以刺激H358细胞提高PD-L1的表达水平;H358可作为PD-1/PD-L1作用模型中的靶细胞,而且,加入细胞因子刺激时,免疫检查点的抑制作用可能更明显。
[0144] 8.荧光扫描仪检测PD-1封闭剂的封闭情况
[0145] 将体外封闭的样品,进行SDS-PAGE分析,并以台风扫描仪检测荧光信号,通过荧光信号强弱以分析封闭的情况,结果如图17所示,随着荧光标记的PD-1抗体药物的浓度增加,检测到的荧光信号增强,说明,PBMC上被封闭的位点越多,而且,浓度为250μg/mL和500μg/mL时的荧光信号强度接近,说明250μg/mL接近封闭的饱和点,可以选此比例进行后续PD-L1竞争封闭的实验。
[0146] 9.PD-L1低表达肿瘤细胞对PD-1封闭剂效果的影响
[0147] 取复苏24h后的H358细胞(没有经过细胞因子的刺激)106个,加入已进行体外封闭的PBMC中,分析肿瘤细胞上低表达的PD-L1对体外封闭效果是否有影响。利用台风荧光扫描仪检测到的荧光信号如图18所示,加入H358后的荧光信号与没有加入H358的信号相似,说明,PD-L1低表达的H358对已经封闭的效果没有影响。
[0148] 10.PD-L1高表达肿瘤细胞对PD-1封闭剂效果的影响
[0149] H358经终浓度为10ng/mL的INF-γ和25ng/mL的TNF-α刺激24h后(H358+),PD-L1的表达水平明显升高,同时以没有刺激的H358为对照分析其是否影响封闭,结果如图19所示,无论H358是否经过细胞因子的刺激,以及PD-L1的表达水平的高低,对PD-1封闭剂的效果没有影响,且以100倍的非标记的PD-1抗体为竞争物,也没有明显降低已有的封闭效果,说明,PD-1封闭剂的结合是不可逆的,一旦结合,十分牢固。
[0150] 11.温度和时间对PD-1封闭剂的效果影响
[0151] 25℃封闭1h的结果如图20-1~图20-3所示,浓度为20.8μg/mL、41.7μg/mL和83.3μg/mL时,封闭均达50%以上;根据拟合的结合曲线计算结合常数Kd=19.7965±8.6037μg/m。
[0152] 25℃封闭2h的结果如图21-1~图21-3所示,浓度为20.8μg/mL,封闭为50%左右,浓度为333.3μg/mL时,封闭到达90%左右;根据拟合的结合曲线计算结合常数Kd=15.3360±3.1718μg/mL。
[0153] 37℃封闭1h的结果如图22-1~图22-3所示,浓度为20.8μg/mL时,封闭达到68.1%,浓度为41.7μg/mL时,封闭已超过80%;根据拟合的结合曲线计算结合常数,Kd=
10.0496±1.9138μg/mL。
[0154] 如表1所示,在PBS缓冲体系中,25℃时,封闭2h比1h时,结合常数更小,说明2h更适合PD-1封闭剂结合;而同样结合1h,37℃封闭时,结合常数小于25℃的结合常数,说明37℃封闭1h是最优的条件。
[0155] 表1不同条件下的结合常数
[0156]
[0157] 12.PD-1封闭剂对PBMC杀伤肿瘤细胞的效果影响
[0158] 以无封闭的PBMC和加入PD-1封闭剂的PBMC为效应细胞,检测其对H358(肺癌细胞)、U87(脑胶质瘤细胞)、SW480(结直肠癌细胞)、DLD-1(结直肠癌细胞)、SK-BR3(乳腺癌细胞)的杀伤效果,结果如图23-27所示:对H358的杀伤效率,在40:1的比例时,扣除自发死亡率后,没有加入PD-1封闭剂的PBMC对H358的杀伤效率为3%,而加入PD-1封闭剂后,杀伤效率升高至21.4%,差异显著(P<0.05);对U87的杀伤效率,由22.9%提高至40.9%;对SW480的杀伤效率,由32.7%提高至52.1%;对DLD-1的杀伤效率,由16.1%提高至27.9%;对SK-BR3的杀伤效率,由26.3%提高至47.8%;说明,PD-1封闭剂可以提高PBMC对多种肿瘤的杀伤能力。
[0159] 由此可以得出,本发明提供的PD-1封闭剂可有效结合PBMC细胞上的PD-1,阻断PD-1与PDL1的结合,实现对PBMC细胞的封闭,抑制免疫检测点的活性,释放肿瘤微环境中的免疫刹车,提高免疫细胞对肿瘤的杀伤作用,从而达到抗肿瘤的作用。
[0160] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。