猴痘病毒双特异抗体及其应用

本发明属于生物医药领域，具体涉及猴痘病毒双特异抗体及其应用。

背景技术：

1、猴痘由猴痘病毒(mpox virus，mpxv)引起，属于人畜共患病，先前主要在非洲流行。2022年5月，猴痘在全球暴发，由mpxv分支iib感染引起。2022年7月，who宣布猴痘疫情构成“国际关注的突发公共卫生事件”，且目前感染人数仍在上升。此外，今年来，非洲多国暴发猴痘疫情，由新的变异株分支ib引起，该毒株传播性强，发病严重，病死率>3％；且儿童发病大幅上升，刚果5岁以下儿童占全部病例39％，病死率达到7％以上。2024年8月14日，who宣布猴痘疫情再次构成“国际关注的突发公共卫生事件”。

2、研究表明，虽然天花疫苗对猴痘具有一定的免疫保护力，但是随着天花的消灭及疫苗接种的停止，大部分人群(1980年后出生)缺少对mpxv、天花病毒(variola virus，varv)等正痘病毒的抵抗力。目前，尽管已有tecovirimat、brincidofovir等化学药物被批准用于治疗天花，以及痘苗免疫球蛋白(vaccinia immunoglobulin,vig)被批准用于因接种天花疫苗而引起的并发症，也可用于猴痘等正痘病毒感染，但是它们对猴痘等其他正痘病毒感染的疗效研究仍然有限。目前无获批的猴痘病毒特异性的药物和疫苗。

3、mpxv属于正痘病毒属，该属还包括varv、痘苗病毒(vaccinia virus，vacv)、和牛痘病毒(cowpox virus，cpxv)等，感染人类可引起不同严重程度的疾病，危害人类健康。mpxv具有两种不同形式的感染性病毒颗粒，分别为胞内成熟颗粒(intracellular maturevirion,imv)和胞外囊膜颗粒(extracellular enveloped virion,eev)，二者具有不同的囊膜结构、感染方式及表面抗原。其中imv表面的m1r抗原和eev表面的b6r抗原等表明能够诱导中和抗体产生，因而成为治疗性抗体和疫苗等研究的重要靶点。

4、由于mpxv具有imv和eev两种不同的感染性颗粒，且这两种不同感染性颗粒具有不同表面抗原，因而针对多种抗原的抗体组合可能发挥更好的抗病毒效果。团队前期研究获得针对mpxv imv表面的m1r抗原和eev表面的b6r抗原的单克隆中和抗体，本发明的目的是基于m1r抗原和b6r抗原的单克隆抗体设计双特异抗体。

技术实现思路

1、本发明利用靶向猴痘病毒m1r抗原的人源化鼠抗h40和靶向b6r抗原的人源抗体d21，基于文献中报道的在抗体vh和ch1之间插入lair1结构域的抗体构型，构建成功了双特异抗体。其抗病毒感染能力相比原有h40和d21显著提升。

2、其抗体的特异性，因此适用于构建双特异抗体，由此完成了本发明。

3、本发明提供猴痘病毒双特异抗体，其重链可变区是由第一抗体(h40)重链可变区、第二抗体轻链可变区、第二抗体重链可变区及linker连接而成；或者其重链可变区是由第二抗体(d21)重链可变区、第一抗体轻链可变区、第一抗体重链可变区及linker连接而成。

4、其中，

5、所述第一抗体(h40)重链可变区的三个互补决定区cdr具有选自下组的氨基酸序列：

6、如seq id no:1所示的cdr1(gyiftryw)，

7、如seq id no:2所示的cdr2(inpstgyt)，和

8、如seq id no:3所示的cdr3(arsdytnyvfey)；

9、其中h40轻链可变区的三个互补决定区cdr具有选自下组的氨基酸序列：

10、如seq id no:4所示的cdr1(qslvhsngnty)，

11、如seq id no:5所示的cdr2(kvs)，和

12、如seq id no:6所示的cdr3(sqsthvpyt)；

13、所述第二抗体(d21)重链可变区的三个互补决定区cdr具有选自下组的氨基酸序列：

14、如seq id no:7所示的cdr1(gfsistyp)，

15、如seq id no:8所示的cdr2(ishdgrnk)，和

16、如seq id no:9所示的cdr3(araypyafdv)；

17、其中d21轻链可变区的三个互补决定区cdr具有选自下组的氨基酸序列：

18、如seq id no:10所示的cdr1(qsvrnd)，

19、如seq id no:11所示的cdr2(gas)，和

20、如seq id no:12所示的cdr3(qqykdwppwt)；

21、更优选地，所述第一抗体(h40)重链可变区氨基酸序列为seq id no:13；轻链可变区氨基酸序列为seq id no:14；

22、所述第二抗体(d21)重链可变区氨基酸序列为seq id no:15；轻链可变区氨基酸序列为seq id no:16；

23、具体的，双特异抗体重链可变区的连接方式是第一抗体重链可变区、第二抗体轻链可变区、linker、第二抗体重链可变区顺次连接而成，其中第二抗体轻链可变区和第二抗体重链可变区位置可以交换；或者所述连接方式是第二抗体重链可变区、第一抗体轻链可变区、linker、第二抗体重链可变区顺次连接而成，其中第一抗体轻链可变区和第一抗体重链可变区位置可以交换；

24、优选地，linker的氨基酸序列为seq id no:17；

25、优选地，所述双特异抗体，其重链可变区的氨基酸序列为seq id no:18，轻链可变区的氨基酸序列为seq id no:14；或者其重链可变区的氨基酸序列为seq id no:19，轻链可变区的氨基酸序列为seq id no:16；

26、进一步优选地，所述双特异抗体还包括重链恒定区和轻链恒定区；在具体例中重链恒定区的氨基酸序列为seq id no:20，轻链恒定区的氨基酸序列为seq id no:21；

27、本发明提供一种多核苷酸，其编码前述双特异抗体；

28、本发明提供一种表达载体，其包含上述多核苷酸；

29、本发明提供一种宿主细胞，其包含上述表达载体；

30、本发明提供上述双特异抗体在制备治疗和预防包括但不限于猴痘病毒、痘苗病毒、天花病毒、牛痘病毒等正痘病毒感染的药物中的用途；

31、本发明提供一种药物组合物，其含有前述双特异抗体和药用载体。

32、本发明还提供含有本发明猴痘病毒双特异抗体的药物组合物。为了制备药物组合物，可以通过使双特异抗体与药用载体或赋形剂混合，制备成各种所需的剂型。作为本发明的医药组合物的剂型的种类，例如可以列举作为口服剂的片剂、粉末剂、丸剂、散剂、颗粒剂、细粒剂、软/硬胶囊剂、薄膜包衣剂、小丸剂、舌下片、膏剂等，作为非口服剂，可以列举注射剂、栓剂、经皮剂、软膏剂、硬膏剂、外用液剂等，本领域的技术人员能够根据给药途径和给药对象等选择适当的剂型。

33、本发明的药物组合物的有效成分的给药量，根据给药对象、对象脏器、症状、给药方法等不同而存在差异，可以考虑剂型的种类、给药方法、患者的年龄和体重、患者的症状等，根据医生的判断来确定。

34、本发明的有益效果：

35、本发明构建获得了两种猴痘病毒双特异抗体，其是由一种靶向猴痘病毒m1r抗原的单克隆中和抗体和一种靶向猴痘病毒b6r抗原的单克隆中和抗体组合而成，它们能够广谱结合猴痘病毒m1r或b6r抗原及痘苗病毒、天花病毒、牛痘病毒中与m1r或b6r同源的蛋白，且能够治疗以痘苗病毒为代表的正痘病毒感染，具有治疗和预防包括但不限于猴痘病毒、痘苗病毒、天花病毒、牛痘病毒等正痘病毒感染的潜能。

技术特征：

1.猴痘病毒双特异抗体，其特征在于，其重链可变区是由第一抗体重链可变区、第二抗体轻链可变区、第二抗体重链可变区及linker连接而成；或者其重链可变区是由第二抗体重链可变区、第一抗体轻链可变区、第一抗体重链可变区及linker连接而成；

2.如权利要求1所述的猴痘病毒双特异抗体，其特征在于，所述第一抗体重链含有如seq id no:13所示的重链可变区，和如seq id no:14所示的轻链可变区；

3.如权利要求1或2所述的猴痘病毒双特异抗体，其特征在于，所述重链可变区连接方式是第一抗体重链可变区、第二抗体轻链可变区、linker、第二抗体重链可变区顺次连接而成，其中第二抗体轻链可变区和第二抗体重链可变区位置可以交换；或者所述连接方式是第二抗体重链可变区、第一抗体轻链可变区、linker、第一抗体重链可变区顺次连接而成，其中第一抗体轻链可变区和第一抗体重链可变区位置可以交换；优选地，linker的氨基酸序列为seq id no:17。

4.如权利要求3所述的猴痘病毒双特异抗体，其特征在于，其重链可变区的氨基酸序列为seq id no:18，轻链可变区的氨基酸序列为seq id no:14；或者其重链可变区的氨基酸序列为seq id no:19，轻链可变区的氨基酸序列为seq id no:16。

5.如权利要求4所述的猴痘病毒双特异抗体，其特征在于，所述抗体类型为igg1、igg2、igg3、igg4、iga、igm、ige或igd；

6.一种多核苷酸，其编码如权利要求1至5任一项所述的猴痘病毒双特异抗体。

7.一种表达载体，其包含如权利要求6所述的多核苷酸。

8.一种宿主细胞，其包含如权利要求7所述的表达载体。

9.如权利要求1至5任一项所述的猴痘病毒双特异抗体在制备治疗和预防正痘病毒感染的药物中的用途，具体地所述正痘病毒包括但不限于猴痘病毒、痘苗病毒、天花病毒、牛痘病毒。

10.一种药物组合物，其含有如权利要求1至5任一项所述的猴痘病毒双特异抗体和药用载体，任选还包括赋形剂；

技术总结
本发明属于生物医药领域，具体涉及猴痘病毒双特异抗体，其是由一种靶向猴痘病毒M1R抗原的单克隆中和抗体和一种靶向猴痘病毒B6R抗原的单克隆中和抗体组合而成，它们能够广谱结合猴痘病毒M1R或B6R抗原及痘苗病毒、天花病毒、牛痘病毒中与M1R或B6R同源的蛋白，且能够治疗以痘苗病毒为代表的正痘病毒感染，可用于预防和治疗包括但不限于猴痘病毒、痘苗病毒、天花病毒、牛痘病毒等正痘病毒感染，具有较大的应用前景。

技术研发人员：王奇慧,高福,仵丽丽,赵润初,张熠
受保护的技术使用者：中国科学院微生物研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5