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CN116655793A - Bcma特异性诊疗一体化分子影像探针的制备方法及应用 - Google Patents

Bcma特异性诊疗一体化分子影像探针的制备方法及应用 Download PDF

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CN116655793A
CN116655793A CN202310616779.9A CN202310616779A CN116655793A CN 116655793 A CN116655793 A CN 116655793A CN 202310616779 A CN202310616779 A CN 202310616779A CN 116655793 A CN116655793 A CN 116655793A
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CN
China
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bcma
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CN202310616779.9A
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魏伟军
潘心冰
刘建军
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Renji Hospital Shanghai Jiaotong University School of Medicine
Original Assignee
Renji Hospital Shanghai Jiaotong University School of Medicine
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Publication date
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Abstract

本发明涉及肿瘤诊断与治疗的分子影像、核医学和纳米抗体技术领域，尤其是涉及一种BCMA特异性诊疗一体化分子影像探针的制备方法及应用。本发明制备的BCMA特异性免疫PET显像探针具有制备工艺简单、成本低廉、特异性高、稳定性高、易于临床转化等优点。加以临床转化应用，有望实现BCMA异质性表达的无创可视化，进一步筛选适合BCMA特异性靶向治疗、免疫治疗或纳米抗体药物偶连治疗的患者，临床意义显著。

Description

BCMA特异性诊疗一体化分子影像探针的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及肿瘤诊断与治疗的分子影像、核医学和纳米抗体技术领域，尤其是涉及一种BCMA特异性诊疗一体化分子影像探针的制备方法及应用。
背景技术
1993年比利时科学家Hamers等人在《Nature》杂志中首次报道在羊驼外周血液中存在一种天然缺失轻链的抗体(Nature.1993；363(6428):446-8.)，这种具有特殊结构域的抗体即为重链抗体(Heavy-chain antibodies,HCAbs)。通过分子生物学手段，克隆重链抗体的可变区即可得到只有重链可变区的抗原结合片段，即为纳米抗体(VHH，VariableDomain of Heavy Chain of Heavy Chain Antibody)。VHH晶体宽为2.5nm，长4nm，分子量只有15KDa，因此也被称为纳米抗体(Ablynx公司注册商品名)。纳米抗体是目前已知的可结合目标抗原的最小抗体单位，具有亲和力高、分子量小、制备成本低廉(既可以运用大肠杆菌表达，也可以运用酵母、中国仓鼠卵巢细胞等真核表达体系表达)、易于临床转化和推广应用的优点。
纳米抗体是近年来构筑分子影像探针的热门靶向载体(Theranostics.2014；4(4):386-98.；)J Nucl Med.2022Oct；63(10):1705-1709.)。目前，多种短半衰期核素已用于标记纳米抗体，制备纳米抗体分子影像探针。锝-99m(99mTc；T1/2＝6.02h)标记靶向程序性死亡配体1(PD-L1)的纳米抗体探针已成功转化至临床，用于非小细胞肺癌患者的无创诊断(J Nucl Med.2019；60(9):1213-1220.)；镓-68(68Ga；T1/2＝1.1h)标记靶向人类表皮生长因子受体(HER2)的纳米抗体探针也已成功转化至临床，用于乳腺癌的无创诊断(J NuclMed.2016；57(1):27-33.)。以上实例说明放射性核素标记纳米抗体探针极具临床转化应用前景，可用于人类恶性肿瘤的早期无创诊断、关键致病靶点的可视化、单克隆抗体(mAb)治疗患者的筛选以及单克隆抗体治疗后疗效评价。
B细胞成熟抗原(BCMA)又称肿瘤坏死因子受体超家族成员17(TNFRSF17)，为肿瘤坏死因子受体超家族成员13b(TNFSF13B/BAFF)的细胞表面受体，主要表达于成熟B细胞中，与BAFF结合后诱导NF-kappaB和MAPK8/JNK等信号通路激活，调节B细胞增殖、存活与分化。近年来有证据表明BCMA的表达与多种恶性血液病相关，提示BCMA在多种恶性血液肿瘤中可作为生物标志物及重要的治疗靶点。在多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)患者中，恶性浆细胞表面BCMA表达显著高于正常浆细胞和其他骨髓细胞，且细胞表面BCMA高表达与短无进展生存期及总生存期相关，表明BCMA在多发性骨髓瘤中具有独立预后价值。在部分淋巴瘤和白血病如B淋巴母细胞白血病中同样可发现BCMA表达。BCMA在正常组织和肿瘤中的表达差异使其成为极具潜力的肿瘤特异性标志物，并且能避免潜在的副作用。目前针对BCMA常见的治疗方式包括双特异性抗体如(bispecific T-cell engager)免疫肿瘤治疗、抗体药物偶联物(antibody-durg conjugates,ADCs)和嵌合抗原受体(chimericantigen receptor,CAR)修饰的T细胞疗法，且部分已进入了临床研究。因此，目前迫切需要开发一种靶向BCMA的诊断工具，以实现对恶性血液肿瘤中BCMA表达的可视化和监测。在研究伴随诊断工具的基础上，还可以进一步开发出针对BCMA的新型治疗方法。
申请人前期系列基础与临床研究表明，通过巧妙地融合抗体非凡的靶向特异性和正电子发射断层扫描(PET)的优越灵敏度和分辨率，免疫PET相较于免疫组织化学染色(Immunohistochemical，IHC)或其他传统预测标志物可以更好的显示体内感兴趣靶点的分布情况及分布丰度，特别是异质性表达情况，并更好的预测对于靶向治疗或免疫治疗的应答反应(Chem Rev.2020；120(8):3787-3851.)。例如，靶向人类表皮生长因子受体2的免疫PET显像探针在乳腺癌中的价值已经得到临床验证。基于上述证据和我们之前的发现，我们假设靶向BCMA的免疫PET显像探针可以无创地显示肿瘤内BCMA表达，并为BCMA阳性的血液肿瘤的诊断和监测提供了更好的方法。此外，已有证据表明，放射免疫治疗(RIT)和预靶向放射免疫治疗(pRIT)可能帮助肿瘤患者长时间缓解病情，甚至根除多种癌症类型。
目前，临床实践及文献报道中均没有BCMA特异性分子影像探针或核素标记诊疗一体化探针的报道。放射性标记单克隆抗体的应用受到高成本、使用长半衰期放射性核素的必要性、一周内繁琐的成像过程以及相关的辐射暴露的严重阻碍。为了改善抗体诊断在临床中的应用，分子影像领域在积极探索预靶向成像策略或使用分子量较小的抗体衍生物来实现当日分子成像(same-day imaging)。在小抗体形式中，来自骆驼科的纳米抗体或单结构域抗体是分子量约为15kDa的最小抗原结合部分。小尺寸、高亲和力和易于工程设计使纳米抗体成为分子成像的绝佳替代品(J Nucl Med.2022Oct；63(10):1705-1709.)。近年来，我们专注于纳米抗体衍生示踪剂的开发和临床转化，以发挥其优越的分子成像特性。虽然放射性标记的单价纳米抗体是理想的伴随诊断工具，但体内半衰期太短，肾脏摄取高，使其仍存有进一步改进的空间。为了开发一个集成的诊断治疗平台，把靶向人/鼠白蛋白的白蛋白结合域(ABD)引入单价纳米抗体显著延长单价纳米抗体衍生物在生物体内的半衰期、进一步优化分子影像探针的药代动力学及药效动力学。研究表明，同时靶向肿瘤抗原和白蛋白的双特异性纳米抗体衍生物，改善了体内生物分布情况，可以作为开发治疗诊断学工具箱的载体。
目前，临床实践及文献报道中均没有BCMA特异性分子影像探针或核素标记诊疗一体化探针的报道。但是，制备成本昂贵、分子量大、体内循环时间长、显像周期长、辐射剂量高、毒副作用大等原因严重限制了单克隆抗体免疫PET显像探针的临床转化应用。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种制备成本低廉、分子量小、体内循环时间短、显像周期短、辐射剂量低、易于临床转化应用的纳米抗体免疫PET显像探针。
发明内容
为了填补该领域的空白，我们在这里描述了由纳米抗体衍生的BCMA靶向诊疗对的构建，并表征了其在细胞衍生异种移植(CDX)模型中的诊断及治疗价值。本发明旨在构建一种BCMA特异性诊疗一体化分子影像探针，无创地显示肿瘤内BCMA表达，并为BCMA阳性的实体瘤的诊断和监测提供了更好的方法。在此基础上，拟进一步开发靶向BCMA的新型治疗方法。本发明实现了对人BCMA分子表达的无创可视化，进一步实现了血液肿瘤的无创诊断，所述及探针具有制备工艺简单、成本低廉、特异性高、稳定性高、显像周期短、辐射剂量低，并且易于临床转化等优点。
BCMA特异性纳米抗体
在一个方面，本发明提供了一种BCMA特异性纳米抗体，其包含：
(1)具有SEQ ID No.1所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.2所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.3所示的氨基酸序列的CDR3，
(2)具有SEQ ID No.6所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.7所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.8所示的氨基酸序列的CDR3，
(3)具有SEQ ID No.11所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.12所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.13所示的氨基酸序列的CDR3，
(4)具有SEQ ID No.16所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.17所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.18所示的氨基酸序列的CDR3，
(5)具有SEQ ID No.23所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.24所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.25所示的氨基酸序列的CDR3，
(6)具有SEQ ID No.28所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.29所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.30所示的氨基酸序列的CDR3，或
(7)具有SEQ ID No.33所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.34所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.35所示的氨基酸序列的CDR3。
更具体地，本发明的BCMA特异性纳米抗体具有SEQ ID No.4、9、14、19、21、26、31或36所示的氨基酸序列。
在本发明中，为了简便起见，将具有SEQ ID No.4、9、14、19、21、26、31或36所示的氨基酸序列的BCMA特异性纳米抗体分别称为MMBC1、MMBC2、MMBC3、MMBC6、MMBC7、MMBC8、MMBC9或MMBC10。
如本文所用，术语“纳米抗体(nanobody)”具有本领域技术人员通常理解的含义，其是指由单个单体可变抗体结构域(例如单个重链可变区)所组成的抗体片段，通常来源于重链抗体(例如骆驼科动物抗体或鲨鱼抗体)的可变区。典型地，纳米抗体由4个构架区和3个互补性决定区组成，具有FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CDR3-FR4的结构。纳米抗体可在N端或C端处截短以使其仅包含部分FR1和/或FR4，或缺少那些骨架区中的一个或两个，只要其实质上保持抗原结合和特异性即可。纳米抗体也称为单域抗体(single-domain antibody,sdAb)或VHH(Variable Domain of Heavy Chain of Heavy Chain Antibody)，它们可互换使用。
在一些实施方案中，本发明还涵盖如本文所述的BCMA特异性纳米抗体的抗原结合片段。
如本文中所使用的，术语“抗原结合片段”是指包含纳米抗体的片段的多肽，其保持特异性结合纳米抗体所结合的相同抗原的能力，和/或与纳米抗体竞争对抗原的特异性结合，其也被称为“抗原结合部分”。通常参见，Fundamental Immunology,Ch.7(Paul,W.,ed.,第2版，Raven Press,N.Y.(1989)，其以其全文通过引用合并入本文以用于所有目的。可通过重组DNA技术或通过本发明纳米抗体的酶促或化学断裂产生本发明抗体的抗原结合片段。在一些实施方案中，所述纳米抗体的“抗原结合片段”与全长纳米抗体相比可在N端或C端处截短以使其仅包含部分FR1和/或FR4，或缺少那些骨架区中的一个或两个，只要其实质上保持抗原结合和特异性即可。
可使用本领域技术人员已知的常规技术(例如，重组DNA技术或酶促或化学断裂法)从给定的纳米抗体(例如本发明提供的纳米抗体)获得纳米抗体的抗原结合片段，并且以与用于完整纳米抗体的方式相同的方式就特异性筛选纳米抗体的抗原结合片段。
在本文中，除非上下文明确指出，否则当提及术语“纳米抗体”时，其不仅包括完整纳米抗体，而且包括纳米抗体的抗原结合片段。
如本文中所使用的，术语“互补决定区”或“CDR”是指抗体可变区中负责抗原结合的氨基酸残基。在纳米抗体中含有三个CDR，命名为CDR1、CDR2和CDR3。这些CDR的精确边界可根据本领域已知的各种编号系统进行定义，例如可按照Kabat编号系统(Kabat et al.,Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,Md.,1991)、Chothia编号系统(Chothia&Lesk(1987)J.Mol.Biol.196:901-917；Chothia等人(1989)Nature 342:878-883)或IMGT编号系统(Lefranc etal.,Dev.Comparat.Immunol.27:55-77,2003)中的定义。对于给定的纳米抗体，本领域技术人员将容易地鉴别各编号系统所定义的CDR。并且，不同编号系统之间的对应关系是本领域技术人员熟知的(例如，可参见Lefranc et al.,Dev.Comparat.Immunol.27:55-77,2003)。
如本文中所使用的，术语“构架区”或“FR”残基是指，抗体可变区中除了如上定义的CDR残基以外的那些氨基酸残基。
如本文中所使用的，术语“BCMA特异性”是指特异性结合BCMA。
如本文中所使用的，术语“特异性结合”是指两分子间的非随机的结合反应，如抗体和其所针对的抗原之间的反应。特异性结合相互作用的强度或亲和力可以由该相互作用的平衡解离常数(KD)表示。在本发明中，术语“KD”是指特定抗体-抗原相互作用的解离平衡常数，其用于描述抗体与抗原之间的结合亲和力。平衡解离常数越小，抗体-抗原结合越紧密，抗体与抗原之间的亲和力越高。
两分子间的特异性结合性质可使用本领域公知的方法进行测定。一种方法涉及测量抗原结合位点/抗原复合物形成和解离的速度。“结合速率常数”(ka或kon)和“解离速率常数”(kdis或koff)两者都可通过浓度及缔合和解离的实际速率而计算得出(参见MalmqvistM,Nature,1993,361:186-187)。kdis/kon的比率等于解离常数KD(参见Davies等人,AnnualRev Biochem,1990；59:439-473)。可用任何有效的方法测量KD、kon和kdis值。在某些实施方案中，可以使用表面等离子体共振术(SPR)在Biacore中来测量解离常数。除此以外还可用生物发光干涉测量法或Kinexa来测量解离常数。
在一些实施方案中，本发明还提供了如本文所述的BCMA特异性纳米抗体的变体，其与SEQ ID No.4、9、14、19、21、26、31或36所示的氨基酸序列的具有至少90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或更高的序列同一性，并且基本保留了其所源自的纳米抗体的生物学功能(例如特异性结合BCMA的生物活性)。
更具体地，所述变体与如本文所述的BCMA特异性纳米抗体相比差异仅在于一个或多个(例如，至多20个、至多15个、至多10个、至多5个或至多1个氨基酸的保守置换)氨基酸残基的保守置换。
如本文中所使用的，术语“同一性”用于指两个多肽之间或两个核酸之间序列的匹配情况。当两个进行比较的序列中的某个位置都被相同的碱基或氨基酸单体亚单元占据时(例如，两个DNA分子的每一个中的某个位置都被腺嘌呤占据，或两个多肽的每一个中的某个位置都被赖氨酸占据)，那么各分子在该位置上是同一的。两个序列之间的“百分数同一性”是由这两个序列共有的匹配位置数目除以进行比较的位置数目×100的函数。例如，如果两个序列的10个位置中有6个匹配，那么这两个序列具有60％的同一性。例如，DNA序列CTGACT和CAGGTT共有50％的同一性(总共6个位置中有3个位置匹配)。通常，在将两个序列比对以产生最大同一性时进行比较。这样的比对可通过使用，例如，可通过计算机程序例如Align程序(DNAstar,Inc.)方便地进行的Needleman等人(1970)J.Mol.Biol.48：443-453的方法来实现。还可使用已整合入ALIGN程序(版本2.0)的E.Meyers和W.Miller(Comput.ApplBiosci.，4:11-17(1988))的算法，使用PAM120权重残基表(weight residuetable)、12的缺口长度罚分和4的缺口罚分来测定两个氨基酸序列之间的百分数同一性。此外，可使用已整合入GCG软件包(可在www.gcg.com上获得)的GAP程序中的Needleman和Wunsch(J MoIBiol.48:444-453(1970))算法，使用Blossum 62矩阵或PAM250矩阵以及16、14、12、10、8、6或4的缺口权重(gap weight)和1、2、3、4、5或6的长度权重来测定两个氨基酸序列之间的百分数同一性。
如本文中所使用的，术语“保守置换”意指不会不利地影响或改变包含氨基酸序列的蛋白/多肽的预期性质的氨基酸置换。例如，可通过本领域内已知的标准技术例如定点诱变和PCR介导的诱变引入保守置换。保守氨基酸置换包括用具有相似侧链的氨基酸残基替代氨基酸残基的置换，例如用在物理学上或功能上与相应的氨基酸残基相似(例如具有相似大小、形状、电荷、化学性质，包括形成共价键或氢键的能力等)的残基进行的置换。已在本领域内定义了具有相似侧链的氨基酸残基的家族。这些家族包括具有碱性侧链(例如，赖氨酸、精氨酸和组氨酸)、酸性侧链(例如天冬氨酸、谷氨酸)、不带电荷的极性侧链(例如甘氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、色氨酸)、非极性侧链(例如丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸)、β分支侧链(例如，苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸)和芳香族侧链(例如，酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、组氨酸)的氨基酸。因此，优选用来自相同侧链家族的另一个氨基酸残基替代相应的氨基酸残基。鉴定氨基酸保守置换的方法在本领域内是熟知的(参见，例如，Brummell等人，Biochem.32:1180-1187(1993)；Kobayashi等人Protein Eng.12(10):879-884(1999)；和Burks等人Proc.NatlAcad.Set USA 94:412-417(1997)，其通过引用并入本文)。
BCMA特异性纳米抗体融合蛋白
在另一个方面，本发明提供了一种BCMA特异性纳米抗体融合蛋白，其包含如本文所述的纳米抗体和用于延长体内半衰期的部分。
如本文所用，用于延长体内半衰期的部分可以包括血清白蛋白或其片段、聚乙二醇、结合血清白蛋白的结构域(如抗血清白蛋白的纳米抗体)、聚乙二醇-脂质体复合体等。
本发明所提供的BCMA特异性纳米抗体融合蛋白中，如本文所述的纳米抗体和用于延长体内半衰期的部分可以设有连接肽。所述连接肽可以是通过由丙氨酸(A)和/或丝氨酸(S)和/或甘氨酸(G)组成的柔性多肽链，连接肽的长度可以为3～30个氨基酸，优选为3-9个、9-12个、12-16个、16～20个。
具体地，所述连接肽为(G4S)n，n＝1,2,3,4,5,6,7,8,9,10。
在具体的实施方案中，本发明提供了一种BCMA特异性纳米抗体融合蛋白，其包含如本文所述的纳米抗体和白蛋白结合域。
更具体地，所述白蛋白结合域为血清蛋白结合域ABD035，具有SEQ ID No.38所示的氨基酸序列。
在具体的实施方案中，本发明提供了一种BCMA特异性纳米抗体融合蛋白，其具有SEQ IDNo.39、SEQ ID No.41、SEQ ID No.43、SEQ ID No.45、SEQ ID No.47、SEQ ID No.49、SEQ ID No.51或SEQ ID No.53所示的氨基酸序列。
在本发明中，为了简便起见，将具有前述所示的氨基酸序列的BCMA特异性纳米抗体融合蛋白分别依次称为ABDMMBC1、ABDMMBC2、ABDMMBC3、ABDMMBC6、ABDMMBC7、ABDMMBC8、ABDMMBC9或ABDMMBC10。
在具体的实施方案中，本发明还提供了一种BCMA特异性纳米抗体融合蛋白，其具有SEQ IDNo.55所示的氨基酸序列。
在本发明中，为了简便起见，将具有前述所示的氨基酸序列的BCMA特异性纳米抗体融合蛋白称为ABDMMBC2-cys。
多核苷酸
在另一个方面，本发明还提供了编码上述纳米抗体或其抗原结合片段或其融合蛋白的多核苷酸。
更具体地，所述多核苷酸具有SEQ ID No.5、10、15、20、22、27、32、37、40、42、44、46、48、50、52、54或56所示的核苷酸序列。
更具体地，编码如本文所述的BCMA特异性纳米抗体的多核苷酸具有SEQ ID No.5、10、15、20、22、27、32或37所示的核苷酸序列。更具体地，编码如本文所述的PD-L1特异性纳米抗体融合蛋白的多核苷酸具有SEQ ID No.40、42、44、46、48、50、52、54或56所示的核苷酸序列。
本发明的多核苷酸可以是DNA形式或RNA形式。DNA形式包括cDNA、基因组DNA或人工合成的DNA。DNA可以是单链的或是双链的。DNA可以是编码链或非编码链。
术语“编码多肽/蛋白/抗体的多核苷酸”可以是包括编码此多肽/蛋白/抗体的多核苷酸，也可以是还包括附加编码和/或非编码序列的多核苷酸。
本发明还涉及与上述的序列杂交且两个序列之间具有至少50％，优选地至少70％，更优选地至少80％，最优选至少90％同一性的多核苷酸，并且它们编码的多肽/蛋白/抗体具有基本上相同的功能和活性。本发明特别涉及可在严格条件下与本发明所述多核苷酸杂交的多核苷酸。在本发明中，“严格条件”是指：(1)在较低离子强度和较高温度下的杂交和洗脱，如0.2×SSC,0.1％SDS,60℃；或(2)杂交时加有变性剂,如50％(v/v)甲酰胺，0.1％小牛血清/0.1％Ficoll，42℃等；或(3)仅在两条序列之间的同一性至少在90％以上,更优选95％以上时才发生杂交。
本发明的抗体的核苷酸全长序列或其片段通常可以用PCR扩增法、重组法或人工合成的方法获得。一种可行的方法是用人工合成的方法来合成有关序列，尤其是片段长度较短时。通常，通过先合成多个小片段，然后再进行连接可获得序列很长的片段。此外，还可将重链的编码序列和表达标签(如6His)融合在一起，形成融合蛋白。
载体
在另一个方面，本发明还提供了包含编码上述纳米抗体或其抗原结合片段或其融合蛋白的多核苷酸的载体。
如本文中所使用的，术语“载体(vector)”是指，可将多核苷酸插入其中的一种核酸运载工具。当载体能使插入的多核苷酸编码的蛋白获得表达时，载体称为表达载体。载体可以通过转化，转导或者转染导入宿主细胞，使其携带的遗传物质元件在宿主细胞中获得表达。载体是本领域技术人员公知的，包括但不限于：质粒；噬菌粒；柯斯质粒；人工染色体，例如酵母人工染色体(YAC)、细菌人工染色体(BAC)或P1来源的人工染色体(PAC)；噬菌体如λ噬菌体或M13噬菌体及动物病毒等。可用作载体的动物病毒包括但不限于，逆转录酶病毒(包括慢病毒)、腺病毒、腺相关病毒、疱疹病毒(如单纯疱疹病毒)、痘病毒、杆状病毒、乳头瘤病毒、乳头多瘤空泡病毒(如SV40)。一种载体可以含有多种控制表达的元件，包括但不限于，启动子序列、转录起始序列、增强子序列、选择元件及报告基因。另外，载体还可含有复制起始位点。
宿主细胞
在另一个方面，本发明还提供了包含如本文所述的载体的宿主细胞。
如本文中所使用的，术语“宿主细胞”是指，可用于导入载体的细胞，其包括但不限于，如大肠杆菌或枯草菌等的原核细胞，如酵母细胞或曲霉菌等的真菌细胞，如S2果蝇细胞或Sf9等的昆虫细胞，或者如纤维原细胞，CHO细胞，COS细胞，NSO细胞，HeLa细胞，BHK细胞，HEK 293细胞或其他人细胞等的动物细胞。宿主细胞可以包括单个细胞或细胞群体。
将载体导入宿主细胞可用本领域技术人员熟知的常规技术进行。当宿主为原核生物如大肠杆菌时，能吸收DNA的感受态细胞可在指数生长期后收获，用CaCl2法处理，所用的步骤在本领域众所周知。另一种方法是使用MgCl2。如果需要，转化也可用电穿孔的方法进行。当宿主是真核生物，可选用如下的DNA转染方法：磷酸钙共沉淀法，常规机械方法如显微注射、电穿孔,脂质体包装等。
本发明的纳米抗体可以单独使用，也可与可检测标记物(为诊断目的)、治疗剂、PK(蛋白激酶)修饰部分或任何以上这些物质的组合结合或偶联。
用于诊断目的可检测标记物包括但不限于：荧光或发光标记物、放射性标记物、MRI(磁共振成像)或CT(电子计算机X射线断层扫描技术)造影剂、或能够产生可检测产物的酶。优选的可检测标记物为放射性核素。
可与本发明抗体结合或偶联的治疗剂包括但不限于：1.放射性核素；2.生物毒；3.细胞因子如IL-2等；4.金纳米颗粒/纳米棒；5.病毒颗粒；6.脂质体；7.纳米磁粒；8.前药激活酶(例如，DT-心肌黄酶(DTD)或联苯基水解酶-样蛋白质(BPHL))；10.化疗剂(例如，顺铂)或任何形式的纳米颗粒等。
可检测标记物或治疗剂与抗体的结合或偶联可以通过本领域技术人员熟知的常规方法进行。例如，可检测标记物可以直接或间接结合至纳米抗体，例如通过可切割或不可切割的接头肽，或掺入纳米抗体中。可检测标记物尤其可以通过替换(例如通过用酪氨酸残基水平的I替换H)，通过复合或通过螯合与纳米抗体结合。例如治疗剂可以经由可切割接头(例如肽基、二硫化物或腙接头)缀合至纳米抗体。
在优选的实施方案中，如下文更详细描述的，本发明的纳米抗体与放射性核素偶联以用作BCMA特异性分子影像探针。
BCMA特异性分子影像探针
在另一个方面，本发明提供了一种人BCMA特异性分子影像探针，其包含经放射性核素标记的如本文所述的BCMA特异性纳米抗体或BCMA特异性纳米抗体融合蛋白。
更具体地，如本文所述的BCMA特异性纳米抗体或BCMA特异性纳米抗体融合蛋白经由双功能螯合剂被放射性核素标记。
如本文所用，双功能螯合剂是同时具有金属螯合端和蛋白锚定端的一类螯合剂。双功能螯合剂可以选自NOTA、MAA-NOTA、p-SCN-Bn-NOTA、p-SCN-Bn-去铁胺(DFO)、p-SCN-NODA、MAA-GA-NODA、MAA-DOTA、DOTA-NHS、iEDTA或p-SCN-Bn-DTPA。
优选地，双功能螯合剂选自p-SCN-Bn-NOTA。
如本文所用，所述NOTA为1,4,7-三氮环壬烷-1,4,7-三乙酸；
所述MAA-NOTA为(2,2'-(7-(2-((2-(2,5-二氧-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)乙基)氨基)-2-氧乙基)-1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4-二基)二乙酸；
所述p-SCN-Bn-NOTA为2-S-(4-异硫氰苯基)-1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三乙酸；
所述p-SCN-Bn-去铁胺(DFO)是1-(4-异硫氰基苯基)-3-[6,17-二羟基-7,10,18,21-四氧代-27-(N-乙酰羟基氨基)-6,11,17,22-四氮杂庚二糖]硫脲；
所述p-SCN-NODA为1,4,7-三氮杂环辛烷-1,4-二乙酸-7-对异硫氰基苄基；
所述MAA-GA-NODA为2,2'-(7-(1-羧基-4-((2-(2,5-二氧-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)乙基)氨基)-4-氧丁基)-1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4-二基)二乙酸；
所述MAA-DOTA为2,2',2″-(10-(1-羧基-4-((2-(2,5-二氧-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)乙基)氨基)-4-氧丁基)-1,4,7,10-三氮杂环十二烷-1,4,7-三基)三乙酸]；
所述DOTA-NHS为2,2',2”-(10-(2-((2,5-二氧吡咯烷-1-基)氧)-2-氧乙基)-1,4,7,10-三氮杂环十二烷-1,4,7-三基)三乙酸；
所述iEDTA为1-(4-异硫氰苄基)乙烯基二胺-N,N,N',N'-四乙酸；
所述p-SCN-Bn-DTPA为2-(4-异硫代氰酰基苄基)-二乙烯三胺五乙酸。
更具体地，如本文所述的BCMA特异性纳米抗体经由p-SCN-Bn-NOTA被放射性核素标记。更具体地，如本文所述的BCMA特异性纳米抗体融合蛋白经由p-SCN-Bn-NOTA被放射性核素标记。
更具体地，放射性核素选自Tc-99m、Ga-68、F-18、I-123、I-125、I-131、I-124、In-111、Ga-67、Cu-64、Zr-89、C-11、Lu-177、Re-188、Y-86、Mn-52、Sc-44、Lu-177、Y-90、Ac-225、At-211、Bi-212、Bi-213、Cs-137、Cr-51、Co-60、Dy-165、Er-169、Fm-255、Au-198、Ho-166、I-125、I-131、Ir-192、Fe-59、Pb-212、Mo-99、Pd-103、P-32、K-42、Re-186、Re-188、Sm-153、Ra-223、Ru-106、Na-24、Sr-89、Tb-149、Th-227、Xe-133、Yb-169或Yb-177。
更具体地，放射性核素选自Ga-68。
更具体地，如本文所述的BCMA特异性纳米抗体经Ga-68标记(一种此类BCMA特异性分子影像探针的例子是如实施例中所述的[68Ga]Ga-NOTA-MMBC2)。
在另一个方面，本发明还提供了制备BCMA特异性分子影像探针的方法，包括通过双功能螯合剂修饰BCMA特异性纳米抗体，得到放射性核素标记前体；和使用放射性核素标记所述放射性核素标记前体，得到BCMA特异性分子影像探针。
BCMA特异性纳米抗体药物偶联物
在另一个方面，本发明提供了一种BCMA特异性纳米抗体药物偶联物，包括BCMA特异性纳米抗体融合蛋白和细胞毒性药物。
如本文所用，细胞毒性药物是一类可有效杀伤免疫细胞并抑制其增殖的药物。例如MMAF、MMAE、SN-38、依喜替康等。
优选地，所述细胞毒性药物选自SN38、MMAE。
如本文所用，所述MMAF为单甲基奥瑞他汀F；
所述SN38为7-乙基-10-羟基喜树碱；
所述MMAE为单甲基奥瑞他汀E。
更具体地，如本文所述的BCMA特异性纳米抗体药物偶联物为纳米抗体融合蛋白ABDMMBC2与MMAE的偶联物，称为ABDMMBC2-MMAE；或为纳米抗体融合蛋白ABDMMBC2-cys与SN38的偶联物，称为ABDMMBC2-cys-SN38。
组合物
在另一个方面，本发明提供了一种组合物，其包含如本文所述的BCMA特异性纳米抗体、BCMA特异性纳米抗体融合蛋白、多核苷酸、载体、宿主细胞或分子影像探针。所述组合物可用于检测BCMA的表达水平、诊断BCMA相关的肿瘤、预测BCMA相关肿瘤的治疗效果或治疗BCMA相关肿瘤。
在一些实施方案中，所述组合物可以是药物组合物。
在一些实施方案中，所述药物组合物还可包含药学上可接受的载体和/或赋形剂。
在一些实施方案中，所述药物组合物还可以包含另外的药学活性剂。
在一些实施方案中，所述另外的药学活性剂是抗炎药物或免疫抑制剂。
在一些实施方案中，在所述药物组合物中，如本文所述的BCMA特异性纳米抗体、BCMA特异性纳米抗体融合蛋白、多核苷酸、载体、宿主细胞或分子影像探针与所述另外的药学活性剂可以作为分离的组分或作为混合的组分提供。因此，如本文所述的BCMA特异性纳米抗体、BCMA特异性纳米抗体融合蛋白、多核苷酸、载体、宿主细胞或分子影像探针与所述另外的药学活性剂可以同时、分开或相继施用。
在一些实施方案中，所述药学上可接受的载体和/或赋形剂可以包含无菌可注射液体(如水性或非水性悬浮液或溶液)。在某些示例性实施方案中，此类无菌可注射液体选自注射用水(WFI)、抑菌性注射用水(BWFI)、氯化钠溶液(例如0.9％(w/v)NaCl)、葡萄糖溶液(例如5％葡萄糖)、含有表面活性剂的溶液(例如0.01％聚山梨醇20)、pH缓冲溶液(例如磷酸盐缓冲溶液)、Ringer氏溶液及其任意组合。
本发明的药物组合物可以包括“治疗有效量”或“预防有效量”的如本文所述的BCMA特异性纳米抗体、BCMA特异性纳米抗体融合蛋白、多核苷酸、载体、宿主细胞或分子影像探针。“预防有效量”是指足以预防、阻止或延迟疾病的发生的量。“治疗有效量”是指足以治愈或至少部分阻止已患有疾病的患者的疾病和其并发症的量。治疗有效量可根据如下因素发生变化：待治疗的疾病的严重度、患者自己的免疫系统的总体状态、患者的一般情况例如年龄，体重和性别，药物的施用方式，以及同时施用的其他治疗等等。
试剂盒
本发明还提供了一种试剂盒，其包含如本文所述的BCMA特异性纳米抗体、BCMA特异性纳米抗体融合蛋白、多核苷酸、载体、宿主细胞或分子影像探针。
所述试剂盒可用于检测BCMA的表达水平、诊断BCMA相关的肿瘤、预测BCMA相关肿瘤的治疗效果或治疗BCMA相关肿瘤。
所述试剂盒还可包含还包括容器、使用说明书、以及实际应用所需的其他试剂和缓冲液，例如用于溶解样本的裂解介质，各种缓冲液，检测标记，检测底物等。
诊断和治疗应用
本发明的BCMA特异性纳米抗体对BCMA具有极高的亲和力，因而可以用于检测BCMA的表达水平、诊断BCMA相关的肿瘤、预测BCMA相关肿瘤的治疗效果或治疗BCMA相关肿瘤。
特别地，由本发明的BCMA特异性纳米抗体制备的BCMA特异性分子影像探针具有亲和力显著提高、正常组织摄取非特异性摄取明显降低、且图像质量明显提高的特点，可用于无创、精准、高效探测人BCMA的表达，因此特别适合用于诊断BCMA相关的肿瘤和预测BCMA相关肿瘤的治疗效果。在选择合适的放射性核素进行偶联后，也可以用于精准治疗BCMA相关肿瘤。
因此，在另一个方面，本发明还涉及如本文所述的BCMA特异性纳米抗体、BCMA特异性纳米抗体融合蛋白、多核苷酸、载体、宿主细胞或分子影像探针在制备用于检测BCMA的表达水平、诊断BCMA相关的肿瘤、预测BCMA相关肿瘤的治疗效果或治疗BCMA相关肿瘤的试剂盒或药物中的用途。
如本文所用，BCMA相关的肿瘤可以包括本领域熟知的各种肿瘤或癌症。例如，BCMA相关的肿瘤可以包括血液肿瘤，例如白血病、骨癌、淋巴癌等。
本发明的有益效果
本发明制备的BCMA特异性免疫PET显像探针如[68Ga]Ga-NOTA-MMBC2，具有制备工艺简单、成本低廉、特异性高、稳定性高、易于临床转化等优点。加以临床转化应用，有望实现BCMA异质性表达的无创可视化，进一步筛选适合BCMA特异性靶向治疗、免疫治疗或纳米抗体药物偶连治疗的患者，临床意义显著。
附图说明
图1显示了SDS-PAGE测定纳米抗体MMBC1、MMBC2和MMBC3表达情况的结果；
图2显示了SDS-PAGE测定纳米抗体融合蛋白ABDMMBC2表达情况的结果；
图3显示了MM1S肿瘤模型BCMA的免疫组化染色结果；
图4显示了纳米抗体MMBC1、MMBC2和MMBC3以及纳米抗体融合蛋白ABDMMBC2与人BCMA的亲和力测定的结果；
图5显示了纳米抗体融合蛋白ABDMMBC2与人血清白蛋白及小鼠血清白蛋白的亲和力测定的结果；
图6显示了本发明的BCMA特异性分子影像探针[68Ga]Ga-NOTA-MMBC2的放射化学纯度测定结果；
图7显示了[68Ga]Ga-NOTA-MMBC2免疫PET显像诊断多发性骨髓瘤的PET、CT实验结果；
图8显示了[68Ga]Ga-NOTA-MMBC2免疫PET显像诊断多发性骨髓瘤的ROI分析图；
图9显示了MM.1S肿瘤切片的免疫组织化学染色结果；
图10显示了用NanoDrop测定ABDMMBC2-MMAE浓度及紫外可吸收光谱的结果。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，本发明并不限于本文中所述的特定方法、方案、细胞系、构筑体和试剂，并且同样可改变。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。
实施例1：BCMA特异性纳米抗体及其融合蛋白的制备
按照发明人前期公布的方法(参考发明创造名称“一种诊断多发性骨髓瘤的分子影像探针”的专利号ZL202011131233.7的专利，其通过引用整体并入本文)，将新型BCDA特异性单价纳米抗体MMBC1(SEQ ID NO.4)、MMBC2(SEQ ID NO.9)、MMBC3(SEQ ID NO.14)、MMBC6(SEQ ID NO.19)、MMBC7(SEQ ID NO.21)、MMBC8(SEQ ID NO.26)、MMBC9(SEQ IDNO.31)和MMBC10(SEQ ID NO.36)，纳米抗体融合蛋白ABDMMBC1(SEQ ID NO.39)、ABDMMBC2(SEQ ID NO.41)、ABDMMBC3(SEQ ID NO.43)、ABDMMBC6(SEQ ID NO.45)、ABDMMBC7(SEQ IDNO.47)、ABDMMBC8(SEQ ID NO.49)、ABDMMBC9(SEQ ID NO.51)、ABDMMBC10(SEQ ID NO.53)、ABDMMBC2-cys(SEQ ID NO.55)的基因序列(SEQ ID NO.5、10、15、20、22、27、32、37、40、42、44、46、48、50、52、54、56)分别克隆到pET-30a(+)表达载体并在大肠杆菌(E.coli)中重组表达。
SDS-PAGE测定纳米抗体MMBC1、MMBC2和MMBC3表达情况如图1所示；SDS-PAGE测定纳米抗体融合蛋白ABDMMBC2表达情况如图2所示。
实施例2：建立BCMA表达阳性荷瘤小鼠模型
以抗人BCMA单克隆抗体(no.88183,Cell Signaling Technology)作为一抗，通过免疫组化染色发现MM1S肿瘤模型BCMA表达阳性，如图3所示。将0.5×106个MM.1S肿瘤细胞经尾静脉接种于NCG(NOD-Prkdcem26Cd52Il2rgem26Cd22/Nju)小鼠体内建立MM.1S肿瘤移植模型。
实施例3：BCMA特异性纳米抗体及其融合蛋白的亲和力测定
检测仪器为Biacore T200仪器(Cytiva)。在10mM醋酸钠缓冲液和不同的酸碱度条件下(人血清白蛋白酸碱度为4.0，鼠血清白蛋白酸碱度5.0，BCMA酸碱度为5.5)，通过胺偶联的方法，以每分钟10微升的流速将人血清白蛋白、鼠血清白蛋白和人BCMA固定在CM5芯片表面，注入50mM N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和200mM 1-甲基-3-(-二甲氨基丙基)碳二亚胺(EDC)混合物7分钟以激活传感器表面。然后注入10ug/ml的人血清白蛋白和鼠血清白蛋白至500RU，注入相同浓度的人BCMA至300RU。用1M乙醇胺封闭传感器表面，调整酸碱度为8.5。将一系列浓度的MMBC1、MMBC2、MMBC2和ABDMMBC2注入流动系统，分析120秒，解离设定为1200秒。每次浓度注射分析后，人血清白蛋白和鼠血清白蛋白用酸碱度为2.0的甘氨酸-氯化氢溶液再生30秒，MMBC2用酸碱度为2.5的甘氨酸-氯化氢溶液再生20秒。所有结合分析均在具有0.05％(v/v)Tween-20酸碱度7.4和25℃的磷酸盐缓冲盐水(PBS)中进行。在分析前，采用双基准减法消除体折射率变化、注入噪声和数据漂移。通过Biacore Evaluation软件(Cytiva，瑞典)中的Langmuir 1:1结合模型来确定结合亲和力。纳米抗体MMBC1、MMBC2和MMBC3与人BCMA亲和力测定如图4所示，KD值分别为1.460nM、181.1pM和289.5pM；纳米抗体融合蛋白ABDMMBC2与人BCMA亲和力测定如图4所示，KD值为88.17pM；纳米抗体融合蛋白ABDMMBC2与人血清白蛋白及小鼠血清白蛋白亲和力测定如图5所示，KD值分别为7.797pM和112.6pM。
实施例4：BCMA特异性分子影像探针的制备
p-SCN-Bn-NOTA修饰MMBC2制备中间体NOTA-MMBC2。具体步骤如下：将1mg MMBC2溶于1mL磷酸盐缓冲液(PBS)，0.1mL 0.1M碳酸钠(Na2CO3，PH＝11.4)缓冲液将纳米抗体溶液pH调至9.0–10，反应体系体积1.1mL。以摩尔比p-SCN-Bn-NOTA:纳米抗体＝10:1的比例，将新鲜溶于二甲基亚砜(DMSO)的p-SCN-Bn-NOTA(CAS Number：170597-66-8；Macrocyclics)加至上述纳米抗体溶液。将反应体系置于室温反应2小时，然后以PBS作为流动相，用预平衡的PD-10脱盐柱(GE Healthcare)纯化经NOTA修饰的纳米抗体，收集NOTA-MMBC2；再用截断值为10KDa的超滤管(Merck Millipore)浓缩，用NanoDrop测定NOTA-MMBC2浓度，分装置于-20℃备用。
68Ga标记NOTA-MMBC2制备[68Ga]Ga-NOTA-MMBC2。具体步骤如下：用4mL 0.05M盐酸溶液(HCl)淋洗锗镓发生器(Eckert&Ziegler Radiopharma Inc)，收集同等体积活度约370–555MBq的68Ga淋洗液；取活度最高的中间段68Ga淋洗液2mL，加0.1mL 1M乙酸钠溶液(NaoAc)调节68Ga淋洗液pH至4.0–4.5；取经偶连备用的NOTA-MMBC2 200μg加至68Ga淋洗液，反应体系体积<2.5mL；将反应体系置于恒温振荡器在室温反应5–10分钟；标记反应结束后以PBS作为流动相，再次用预平衡的PD-10脱盐柱分离游离68Ga、纯化终产物；按照上述步骤所得未衰减校正放射化学产率(Radiochemical yield，RCY)>50％。
[68Ga]Ga-NOTA-MMBC2质量控制。吸取10μL[68Ga]Ga-NOTAMMBC2在硅胶板上点样，用0.1M柠檬酸钠溶液(pH＝5)作为流动相，用放射性薄层色谱仪(Radio-TLC，Eckert&Ziegler Radiopharma Inc)测定探针的放射化学纯度(Radiochemical purity，RCP)。如图6所示，新鲜制备的[68Ga]Ga-NOTA-MMBC2 RCP大于99％。
实施例5：[68Ga]Ga-NOTA-MMBC2免疫PET显像诊断多发性骨髓瘤
本研究所涉及的小动物PET/CT显像采集均使用IRIS小动物PET/CT扫描仪(Inviscan Imaging Systems)完成。每只小鼠经尾静脉注射3.7-7.4MBq[68Ga]Ga-NOTA-MMBC2(一组3只)，在注射后的1小时用混有氧气的异氟烷(浓度为2％)麻醉小鼠，并将进入深度麻醉状态的小鼠以仰卧位姿势置于PET/CT扫描床上，续惯采集PET和CT图像，用IRIS系统自带软件完成图像重建，如图7所示。用OsiriX Lite图像处理工作站(Pixmeo SARL)在重建后的PET图像上勾画心脏及主要组织脏器(肝、肺、肾脏、肌肉)等感兴趣区(Region ofinterest,ROI)(图8)。可看出BCMA特异性纳米抗体探针[68Ga]Ga-NOTA-MMBC2在肿瘤组织有较高的摄取，在主要排泄(肾脏)和代谢(肝脏)组织也要较高的非特异性摄取。通过勾画ROI分析[68Ga]Ga-NOTA-MMBC2在体内的分布情况。上述结果表明[68Ga]Ga-NOTA-MMBC2探针可无创可视化BCMA表达。更进一步，利用BCMA特异性抗体(no.88183,Cell SignalingTechnology)对肿瘤开展免疫组织化学染色，证实了肿瘤内部BCMA的表达，如图9所示。
实施例6：通过靶向纳米抗体融合蛋白ABDMMBC2-cys基团与细胞毒性药物SN38定点标记
将2mg SN38溶于50uL DMSO中，100mg TCEP溶于1ml双蒸水中制备TECP保存液。将4mg ABDMMBC2-cys溶于1mL磷酸盐缓冲液(PBS)，以摩尔比TECP:纳米抗体(ABDMMBC2-cys)＝2：1的比例，将TECP保存液加至ABDMMBC2-cys体系中，0.1mL、0.1M碳酸钠(Na2CO3，PH＝11.4)缓冲液将所得纳米抗体溶液pH调至7.4，室温摇床反应2小时。以摩尔比SN-38:纳米抗体＝10:1的比例，将新鲜溶于二甲基亚砜(DMSO)的SN38加至上述反应后的纳米抗体溶液，室温摇床反应30分钟。通过截断值10KDa的超滤管(Merck Millipore)，用PBS-AsA洗涤4次(4摄氏度下4000g离心)纯化反应的产物(ABDMMBC2-cys-SN38)，浓缩至体积小于500uL，使用nanodrop测定浓度，分装置于4℃备用。
实施例7：通过靶向纳米抗体融合蛋白ABDMMBC2基团与细胞毒性药物MMAE随机标记
通过截断值10KDa的超滤管(Merck Millipore)离心将ABDMMBC2缓冲液置换为PBS且体积为1毫升，0.1mL 0.1M碳酸钠(Na2CO3，PH＝11.4)缓冲液将纳米抗体溶液(ABDMMBC2与PBS形成的溶液)pH调至9～10。以摩尔比MMAE:纳米抗体＝5:1的比例，将新鲜溶于二甲基亚砜(DMSO)的MMAE加至上述ABDMMBC2溶液，室温摇床反应2小时。之后以PBS作为流动相，用预平衡的PD-10脱盐柱(GE Healthcare)纯化偶联了MMAE的纳米抗体融合蛋白ABDMMBC2，收集ABDMMBC2-MMAE，用NanoDrop测定ABDMMBC2-MMAE浓度及紫外可吸收光谱，结果如图10所示，分装置于4℃备用。
同样地，还使用如上所述的方法制备了本发明的其他抗BCMA特异性亲和力纳米抗体的68Ga标记的探针，如[68Ga]Ga-NOTA-MMBC3、[68Ga]Ga-NOTA-MMBC6等，并证实其也可以可无创可视化BCMA表达。
需要说明的是，本发明的说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施例，但是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本发明内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种BCMA特异性纳米抗体，其特征在于，包含：
(1)具有SEQ ID No.1所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.2所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.3所示的氨基酸序列的CDR3，
(2)具有SEQ ID No.6所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.7所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.8所示的氨基酸序列的CDR3，
(3)具有SEQ ID No.11所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.12所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.13所示的氨基酸序列的CDR3，
(4)具有SEQ ID No.16所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.17所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.18所示的氨基酸序列的CDR3，
(5)具有SEQ ID No.23所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.24所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.25所示的氨基酸序列的CDR3，
(6)具有SEQ ID No.28所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.29所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.30所示的氨基酸序列的CDR3，或
(7)具有SEQ ID No.33所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.34所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.35所示的氨基酸序列的CDR3，
优选地，所述BCMA特异性纳米抗体具有SEQ ID No.4、9、14、19、21、26、31或36所示的氨基酸序列。
2.一种BCMA特异性纳米抗体融合蛋白，其特征在于，包含根据权利要求1所述的纳米抗体和白蛋白结合域，
优选地，所述白蛋白结合域具有SEQ ID No.38所示的氨基酸序列；
优选地，所述BCMA特异性纳米抗体融合蛋白具有SEQ ID No.39、41、43、45、47、49、51、53或55所示的氨基酸序列。
3.一种多核苷酸，其特征在于，编码根据权利要求1所述的BCMA特异性纳米抗体或根据权利要求2所述的BCMA特异性纳米抗体融合蛋白，
优选地，所述多核苷酸具有SEQ ID No.5、10、15、20、22、27、32、37、40、42、44、46、48、50、52、54或56所示的核苷酸序列。
4.一种载体，其特征在于，包含根据权利要求3所述的多核苷酸。
5.一种宿主细胞，其特征在于，包含根据权利要求4所述的载体。
6.一种BCMA特异性分子影像探针，其特征在于，包含经放射性核素标记的根据权利要求1所述的BCMA特异性纳米抗体或根据权利要求2所述的BCMA特异性纳米抗体融合蛋白。
7.根据权利要求6所述的分子影像探针，其特征在于，根据权利要求1所述的BCMA特异性纳米抗体或根据权利要求2所述的BCMA特异性纳米抗体融合蛋白经由双功能螯合剂被放射性核素标记，
优选地，双功能螯合剂选自p-SCN-Bn-NOTA，
优选地，所述放射性核素选自Tc-99m、Ga-68、F-18、I-123、I-125、I-131、I-124、In-111、Ga-67、Cu-64、Zr-89、C-11、Lu-177、Re-188、Y-86、Mn-52、Sc-44、Lu-177、Y-90、Ac-225、At-211、Bi-212、Bi-213、Cs-137、Cr-51、Co-60、Dy-165、Er-169、Fm-255、Au-198、Ho-166、I-125、I-131、Ir-192、Fe-59、Pb-212、Mo-99、Pd-103、P-32、K-42、Re-186、Re-188、Sm-153、Ra-223、Ru-106、Na-24、Sr-89、Tb-149、Th-227、Xe-133、Yb-169或Yb-177，
优选地，所述放射性核素选自Ga-68。
8.一种BCMA特异性纳米抗体药物偶联物，其特征在于，包括权利要求2所述的BCMA特异性纳米抗体融合蛋白和细胞毒性药物，
优选地，所述细胞毒性药物选自SN38、MMAE。
9.一种用于可视化BCMA的表达、诊断BCMA相关的肿瘤、预测BCMA相关肿瘤的进展和预后、预测BCMA相关肿瘤的治疗效果或治疗BCMA相关肿瘤的试剂盒或组合物，其特征在于，包含根据权利要求1所述的BCMA特异性纳米抗体、根据权利要求2所述的BCMA特异性纳米抗体融合蛋白、根据权利要求3所述的多核苷酸、根据权利要求4所述的载体、根据权利要求5所述的宿主细胞、根据权利要求6-7中任一项所述的分子影像探针或根据权利要求8所述的BCMA特异性纳米抗体药物偶联物。
10.根据权利要求1所述的BCMA特异性纳米抗体、根据权利要求2所述的BCMA特异性纳米抗体融合蛋白、根据权利要求3所述的多核苷酸、根据权利要求4所述的载体、根据权利要求5所述的宿主细胞、根据权利要求6-7中任一项所述的分子影像探针或根据权利要求8所述的BCMA特异性纳米抗体药物偶联物在制备用于可视化BCMA的表达、诊断BCMA相关的肿瘤、预测BCMA相关肿瘤的进展和预后、预测BCMA相关肿瘤的治疗效果或治疗BCMA相关肿瘤的试剂盒或组合物中的用途。
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