抗TTF-1蛋白单克隆抗体及其细胞株、制备方法和应用与流程

抗ttf-1蛋白单克隆抗体及其细胞株、制备方法和应用
技术领域
1.本发明涉及生物医学工程领域，特别涉及一种抗ttf-1蛋白单克隆抗体及其细胞株、制备方法和应用。


背景技术：

2.ttf-1的研究始于1989年，civitareale等通过动物实验发现ttf-1可以调节甲状腺球蛋白基因的特异性表达，为甲状腺球蛋白的特异性转录因子，从而命名为甲状腺转录因子-1。ttf-1也称为nk x同源框-1(nk2 homeobox 1,nkx2-1)，是nkx2转录基因家族的成员之一。ttf-1位于人类染色体14q13.3，由三个外显子和两个内含子组成的单基因编码的含有一个同源结构域的转录因子。人类、小鼠、大鼠及其他物种的ttf-1所含氨基酸序列约98％是相同的，提示其序列高度保守。
3.针对ttf-1基因的dna片段分析显示，在ttf-1的第1个外显子和第1个内含子中存在2个独立区，这与调节肺组织上皮细胞基因的启动活性有关。人类ttf-1的三维结构含dna结合域及转录活性域。dna结合域为hd结构，由60个氨基酸残基组成3个螺旋，螺旋i、ii与dna的碳骨架结合，螺旋iii在进化上高度保守，能识别特定的dna序列,该序列的核心是5
’‑
2caag2-3’。
4.ttf-1编码的蛋白含有371个氨基酸，是相对分子量为38kda的核蛋白，生理情况分布于甲状腺、呼吸道上皮的ii型clara细胞及部分大脑前腹侧核等，调控甲状腺、肺和中枢神经系统中基因的选择性表达。此外，研究表明ttf-1参与调节多种基因表达，在肺上皮组织的形态发生发育及分化过程中起到重大作用。
5.肺癌组织中ttf-1的表达及功能研究证明，ttf-1与多种转录因子互相作用从而以特异性的方式调节细胞或组织的多种分化和发育功能。同时研究发现，在肺癌中，ttf-1在促进肿瘤细胞分化和形态发育中起到关键作用。首先，在ttf-1蛋白的表达谱中，研究发现在不同类型的肺癌组织中，ttf-1的表达也各有不同。例如，在肺腺癌和小细胞型肺癌中，ttf-1高表达；然而在大细胞性肺癌和肺鳞癌中，ttf-1高表达较为少见。其次，现有研究发现ttf-1是肺癌的谱系特异性致癌基因，调节肺癌的发生发展，与肺癌细胞的生长和存活密切相关。
6.适量的ttf-1表达在维持肺等重要器官的发育上起到调节作用，过量的ttf-1的扩增及表达则参与肺癌的发生、发展，与肺癌的诊断、治疗及预后存在一定的关系。


技术实现要素：

7.发明人提供了一种抗ttf-1单克隆抗体，所述单克隆抗体的重链可变区的氨基酸序列为seq id no.4所示的氨基酸序列；所述单克隆抗体轻链可变区的氨基酸序列为seq id no.5所示的氨基酸序列。
8.进一步地，所述单克隆抗体的重链可变区的编码dna序列为seq id no.2所示的核苷酸序列，所述单克隆抗体的轻链可变区的编码dna序列为seq id no.3所示的核苷酸序
列。
9.进一步地，所述单克隆抗体特异性识别ttf-1蛋白。
10.进一步地，所述单克隆抗体由保藏号为cgmcc no 45171的杂交瘤细胞株产生。
11.进一步地，所述单克隆抗体为小鼠igg
2b
亚型单克隆抗体。
12.发明人又提供了一种抗ttf-1蛋白单克隆抗体的制备方法，其用于免疫小鼠的抗原为重组蛋白，所述重组蛋白由大肠杆菌pires重组表达，包含ttf-1蛋白片段及组氨酸蛋白标签。
13.进一步地，所述ttf-1蛋白片段的氨基酸序列为seq id no.1所示的氨基酸序列。
14.发明人还提供了一株分泌抗ttf-1蛋白分子的杂交瘤细胞株，所述细胞株为小鼠杂交瘤细胞株17b4，所述细胞株已于2022年8月3日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为cgmcc no 45171，地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。
15.发明人还提供了上述单克隆抗体在ttf-1蛋白免疫检测中的用途。
16.进一步地，所述免疫检测包括免疫组织化学法，免疫印迹法和酶联免疫法。
17.区别于现有技术，本发明所产生的有益技术效果为：上述技术方案选取ttf-1蛋白c末端的第1位至第220位氨基酸为抗原肽，进行密码子优化，成为适合在大肠杆菌pires质粒表达的基因片段，最后得到的重组蛋白包含ttf-1蛋白片段及组氨酸蛋白标签。所述重组蛋白对小鼠进行免疫，经细胞融合、筛选和亚克隆，获得高效分泌抗ttf-1蛋白单克隆抗体的小鼠杂交瘤细胞株17b4,以及由该细胞株所分泌的抗ttf-1蛋白单克隆抗体。本方案得到的抗体具有高特异性、敏感性，可以特异性识别表达ttf-1蛋白的细胞，适用于免疫学检测，特别是免疫组化检测。
附图说明
18.图1为实施例1融合组氨酸标签的重组ttf-1蛋白纯化结果胶图，其中m表示marker；1为裂解液离心后的沉淀样本；2为裂解液离心后的上清样本。
19.图2为肺腺癌样本1免疫组化染色结果对比图(左为17b4，右为市售ttf-1)。
20.图3为肺腺癌样本2免疫组化染色结果对比图(左为17b4，右为市售ttf-1)。
具体实施方式
21.为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
22.实施例1重组ttf-1蛋白片段的制备
23.一、基因优化与合成
24.ttf-1按照uniprot数据库中登录号为p43699的蛋白质序列，选择第1-220位的蛋白片段，进行pcr扩增，在pcr的过程中在基因5’和3’端分别加入nheⅰ和ecori酶切位点，同时在扩增产物的前端加入kozak序列(gccaccaugg)，在扩增产物末端添加一段6个组氨酸的核甘酸序列及终止密码子tga。
25.pcr产物经琼脂糖凝胶电泳分离后回收，分别对回收的融合蛋白基因和用于表达的质粒载体pires进行nheⅰ和ecori酶切，再次电泳回收，以t4 dna连接酶连接。连接产物转
化大肠杆菌感受态细胞，挑取平板上的克隆接种，进行菌液pcr鉴定。挑选pcr结果阳性的克隆进行测序分析，序列完全正确的克隆使用。
26.选择不同的抗原进行免疫可能制备出不同结合特性的抗体，该分子同时存在多种因可变剪切引起的变异体，最终导致不同抗体对表达抗原细胞的识别能力和模式不同。ttf-1分子按照公布的序列进行分析，依据在细胞膜上的结构、抗原性、组成氨基酸的亲疏水性以及二级结构，选择适宜可溶表达又具有良好免疫原性的区域用于重组表达，选择ttf-1的1-220位domain基因序列进行密码子优化。通过序列优化设计利用原核表达基因序列获得ttf-1蛋白。而重组免疫原由具有抗原性的ttf-1蛋白片段及用于重组蛋白纯化的蛋白标签组成，蛋白标签为his，分子量约为48kda。
27.二、蛋白表达和纯化
28.将鉴定正确的阳性重组质粒根据omega endo-free plasmid dna midi kit试剂盒说明书进行质粒提取。
29.将细胞密度为1
×
106个/ml的293细胞接种于12孔细胞培养板，待细胞密度为70％-80％时进行转染。用转染试剂将提取的endo-free阳性重组质粒进行转染。待转染36h后用western blot检测转染质粒的体外表达情况。用细胞裂解液，冰上裂解5min后刮取细胞裂解液，收集的细胞裂解液用1ml注射器充分吹打裂解后，4℃，8000rpm离心5min。
30.该重组蛋白带有组氨酸标签，使用镍柱进行蛋白质的亲和纯化。用500mmol/l咪唑进行洗脱，sds page分离检测，蛋白浓度为1mg/ml，可用于动物免疫和抗体筛选与鉴定的要求。
31.图1为重组ttf-1蛋白纯化结果胶图。用500mmol/l咪唑进行洗脱，sds page分离检测，蛋白浓度为1mg/ml，可用于动物免疫和抗体筛选与鉴定的要求。
32.实施例2杂交瘤细胞系的建立
33.一、免疫
34.将实施例1中的重组蛋白用弗氏完全佐剂(sigma公司，f5881)乳化，免疫4-6周龄雌性icr小鼠(购自北京维通利华实验动物技术有限公司)，腹部皮下注射每只小鼠6点，剂量为20μg/只。每14天加强免疫一次，抗原使用弗氏非完全佐剂(sigma公司，f5506)乳化，剂量为20μg/只。第3次加强免疫后7天以间接elisa(波长450nm)检测小鼠血清中抗免疫原的多抗效价，效价最高的小鼠以尾静脉注射冲击免疫，抗原用生理盐水混匀，剂量为20μg/只。
35.二、细胞融合
36.无菌制备免疫达标的小鼠脾细胞悬液，与小鼠骨髓瘤细胞sp2/0(atcc numbercrl-8287)以5:1比例混合，离心1500rpm，5min。弃上清后离心管放入37℃水浴中，在1分钟内缓慢加入1ml的peg1500(roche公司)，并搅动细胞。在温水中静置1min后，加入10ml无血清的imdm(sigma公司)，混匀，离心1000rpm，5min。弃上清后，加入10ml血清(paa公司)小心的将细胞吹打起来，并加入5ml混合10xhat(sigma公司)的胸腺细胞，混匀。再加入25ml含有2.1％硝基纤维素(sigma公司)的半固体培养基充分混匀，然后均匀的倒入20个细胞培养皿中。将细胞培养皿放入到湿盒中，放入37℃5％co2培养箱中培养。
37.三、克隆化及elisa筛选阳性杂交瘤细胞
38.融合后7天克隆细胞团大小密度适中，在解剖镜下，吸取圆、实、大的克隆团打入事先准备好培养基的96孔培养板中，放入37℃5％co2培养箱中培养。3天后，细胞量大约占底
面积2/3，取100μl上清用免疫原和合成多肽分别进行elisa筛选。阳性克隆完全换液，加入200μl含饲养细胞和1％ht(sigma公司)的完全培养基。两天后进行第二次elisa筛选，阳性克隆转入事先准备好培养基(含饲养细胞和ht)的24孔板培养。五天后取100μl上清进行第三次elisa筛选，阳性克隆逐次转入6孔板和细胞培养瓶扩大培养并冻存。
39.实施例3腹水诱生法制备单克隆抗体
40.一、腹水制备
41.对数生长期细胞用无血清培养基洗涤并悬起，计数约5
×
105，1ml。悬浮的细胞腹腔注射事先用石蜡油致敏的小鼠。7天后开始收集腹水。取出的腹水于4℃离心4000rpm，10min。小心吸出中间的腹水收集于离心管中，4℃或-20℃保存。
42.二、单克隆抗体的纯化
43.用hitrap rprotein a ff(ge公司)亲和层析法按说明书从腹水中纯化抗体。sds-page胶鉴定纯度，bradford法测定浓度。纯化的抗体保存于-20℃。
44.实施例4单克隆抗体特性鉴定
45.一、亚类鉴定
46.用100mm pbs(ph7.4)稀释包被羊抗鼠igg(北京中杉金桥生物技术有限公司)至0.5μg/ml,每孔加100μl，4℃，过夜。倾空液体，用含0.05％tween的pbs(pbs-t)洗3次，每孔加入200μl封闭液(含2％bsa和3％蔗糖的pbs)，37℃孵育1h。倾空液体，用pbs-t清洗3次。每孔加入0.1ml杂交瘤上清，37℃孵育1h。倾空液体用pbs-t清洗3次。用封闭液1：1000稀释hrp标记的羊抗鼠(κ,λ)抗体或1：2000稀释hrp标记的羊抗鼠(igm，igg1，igg2a，igg2b，igg3，iga)抗体(southern biotech公司)0.1ml每孔分别加入适当的孔中，37℃孵育1h。倾空液体，用pbs-t清洗3次。每孔加50μl含0.15％abts(southern biotech公司)和0.03％h2o2的柠檬酸缓冲液(ph4.0)进行显色反应，10-20min内测定405nm波长下的od值。
47.结果显示，本发明单克隆抗体为igg
2b
型鼠源单克隆抗体。
48.二、亲和常数测定
49.包被ttf-1重组蛋白，包被浓度为2μg/ml,100μl/孔，4℃包被过夜，pbs-t洗3次。每孔加200μl封闭液37℃封闭2h，pbs-t洗3次。实施例4中纯化的单克隆抗体，从1：200开始2倍梯度稀释，最后1孔留空白对照，37℃孵育1h，pbs-t洗3次。hrp标记的羊抗鼠二抗1：20000稀释，每孔100μl，37℃孵育1h，pbs-t洗3次。每孔加入100μl含0.1％tmb(sigma公司)和0.03％h2o2的柠檬酸-磷酸缓冲液显色10min，加50μl0.5m硫酸溶液终止反应。用酶标仪测定波长450nm的吸光值。画出od值对应抗体稀释倍数的曲线，找到最大结合od值的一半时对应的稀释倍数a，利用下列公式计算出该抗体的亲和常数为1.92
×
109。
[0050][0051]
三.单抗反应特异性和应用效果
[0052]
取实施例1中制备的ttf-1重组蛋白，用免疫印迹的方法检测本发明的单克隆抗体的识别特异性，进行12％聚丙烯酰胺凝胶电泳。按常规方法在bio-rad电转移系统中将凝胶蛋白带转移到pvdf膜上(millipore公司)。将膜置于含5％脱脂奶粉的tbs-t封闭液中4℃过夜。加入由17b4杂交瘤分泌的抗体的单克隆抗体(1：1000稀释)4℃孵育过夜。用tbs-t洗膜后，加入1：5000稀释的羊抗鼠二抗(北京中杉金桥生物技术有限公司)，室温孵育1小时。再
次tbst洗膜，加入ecl超敏显色液(北京普利莱基因技术有限公司)，以chemidocmp多色荧光成像系统(bio-rad)进行化学发光图像数据的采集。
[0053]
实施例5抗体的可变区序列测定
[0054]
取培养新鲜的杂交瘤细胞，取上清进行抗原结合特性验证，证实用于克隆的细胞株的确能分泌需要的抗体，结果确认后，离心收集106以上杂交瘤细胞。trizol法提取杂交瘤细胞总rna，取9μl总rna，加入2.5μl oligo(dt)12
–
18primer(10mm)，及5μl dntps，混合均匀，70℃保温5分钟后置冰上5分钟，或依照使用的逆转录酶进行变性操作。随后加入5μl rt buffer(5x)，2.5μl dtt(0.1m)及1μl逆转录酶，42℃反应1小时。70℃孵育15分钟以终止反应，获得的cdna保存在-20℃。将获得的第一链cdna进行pcr扩增，在50μl反应体系中加入引物各25pmol，重链可变区和轻链可变区扩增用引物的序列按照沈倍奋主编的《重组抗体》(科学出版社，2005年出版)一书中鼠单抗引物序列设计和合成。
[0055]
其余dntps及缓冲液均按照常规加入，最后加入cdna模板1μl和1u热启动taq dna聚合酶。设置pcr扩增程序为94℃40秒，52℃40秒，72℃40秒，进行20至25个循环，最后72℃延伸3分钟，产物可置于4℃备用或直接电泳。取20μl pcr产物进行电泳分析，在1.5％琼脂糖凝胶上分离，轻链(κ轻链)的长度在320-340bp之间，重链的长度在340-370bp之间，有该区域特异产物时切胶回收，克隆至t载体或表达载体测序。
[0056]
实施例6.免疫组化组织芯片染色和鉴定
[0057]
一.芯片制备过程
[0058]
对各样本先进行he切片染色，以确定肿瘤部位。使用3dhistech公司的全自动组织芯片仪制作组织芯片。将制成的组织芯片蜡块再放入蜡块制作模具，放入68℃烤箱内10分钟,使组织芯与受体腊块的蜡融为一体，然后轻轻从烤箱中取出模具，让半融状态的石蜡在室温条件下冷却约30min，再放入-20℃冰箱冷冻6min后将组织芯片蜡块从模具中取出，切片或放入4℃冰箱内保存备用。修片后进行连续切片，厚度定为3μm，将连续切片漂在40％酒精中,让其自然展开，再将分开的切片转移到50℃的温水中展片30秒，用经多聚赖氨酸处理过的载玻片裱贴切片，将制成的组织芯片放入68℃烤箱内烤片2小时，取出，室温冷却，放入-4℃冰箱保存。
[0059]
二.ihc染色及分析
[0060]
常规二甲苯脱蜡3次，每次6分钟，100％、100％、95％、85％梯度乙醇中水化，每次3分钟，最后自来水冲洗。进行抗原修复，然后将切片放入湿盒中，pbs冲洗3
×
3分钟。滴加3％h2o2孵育10分钟，pbs冲洗3
×
3分钟。甩干切片，滴加适当比例稀释的一抗(首次稀释根据抗体浓度来设计抗体的稀释比例)室温(25℃)孵育1小时，pbs冲洗3
×
3分钟，滴加二抗室温孵育15-30分钟，pbs冲洗3
×
3分钟，甩去pbs，用新鲜配置的dab显色液显色3-10分钟。苏木素复染25秒，pbs返蓝30秒。按照85％(3分钟)-95％(3分钟)-100％(3分钟)-100％(3分钟)的酒精梯度依次脱水，最后二甲苯透明3分钟，中性树胶封片。
[0061]
免疫组化染色结果分为：阳性和阴性。阳性表达必须在细胞和组织特定的抗原部位才能视为阳性。在组织染色分布清晰及细胞定位准确的情况下，染色结果根据染色强度的差异进行进一步划分，具体如下：
[0062]
1、样本为弱阳性；标记为“+”；
[0063]
2、样本为中度阳性；标记为“++”；
[0064]
3、样本为高度阳性；标记为“+++”。
[0065]
4、样本为阴性，标记为
“‑”
。
[0066]
三.数据统计
[0067]
1、肿瘤组织芯片检测结果：
[0068]
将本抗体ttf-1(17b4)和市售抗体ttf-1(spt24)在47例肺腺癌组织芯片的进行同步检测并比较检测结果。
[0069]
ttf-1的免疫组化结果进行统计。整个试验过程采取双盲设计，统计结果如下表：
[0070][0071]
结果显示:17b4细胞株所分泌的抗ttf-1蛋白单克隆抗体的染色定位准确，染色清晰且无非特异性染色，背景干净。在免疫组化检测中，阳性率高于市售抗体，部分样品的阳性强度高于市售抗体，说明其敏感度更高，有效避免假阴性结果。
[0072]
图2为肺腺癌样本1免疫组化染色结果对比图(左为17b4，右为市售ttf-1)。
[0073]
图3为肺腺癌样本2免疫组化染色结果对比图(左为17b4，右为市售ttf-1)。
[0074]
2、正常组织芯片检测结果：
[0075]
正常组织芯片包括30种正常组织样本，正常组织样本主要选自新鲜、及时固定的手术标本；每种组织包括3个不同病例样本。30种正常组织包括：大脑、心脏、小脑、食管、肾上腺、胃、卵巢、小肠、胰腺、结直肠、甲状旁腺、肝脏、垂体、唾液腺、睾丸、肾、甲状腺、前列腺、乳腺、子宫、脾、膀胱、扁桃体、骨骼肌、胸腺(幼儿)、皮肤、骨髓、外周神经、肺、间皮细胞。
[0076]
将本抗体(17b4)和市售抗体(ta347)在正常组织芯片上进行同步检测，阴阳性检测结果一致，说明本抗体在正常组织的特异性同市售抗体相当。
[0077]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
或“包含
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
[0078]
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

技术特征：
1.一种抗ttf-1蛋白单克隆抗体，其特征在于，所述单克隆抗体的重链可变区的氨基酸序列为seq id no.4所示的氨基酸序列；所述单克隆抗体轻链可变区的氨基酸序列为seq id no.5所示的氨基酸序列。2.根据权利要求1所述的单克隆抗体，其特征在于，所述单克隆抗体的重链可变区的编码dna序列为seq id no.2所示的核苷酸序列，所述单克隆抗体的轻链可变区的编码dna序列为seq id no.3所示的核苷酸序列。3.根据权利要求1所述的单克隆抗体，其特征在于，所述单克隆抗体特异性识别ttf-1蛋白。4.根据权利要求1所述的单克隆抗体，其特征在于，所述单克隆抗体由保藏号为cgmccno45171的杂交瘤细胞株产生。5.根据权利要求1所述的单克隆抗体，其特征在于，所述单克隆抗体为小鼠igg
2b
亚型单克隆抗体。6.一种抗ttf-1蛋白单克隆抗体的制备方法，其特征在于，用于免疫小鼠的抗原为重组蛋白，所述重组蛋白由大肠杆菌pires重组表达，包含ttf-1蛋白片段及组氨酸蛋白标签。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述ttf-1蛋白片段氨基酸序列为seq id no.1所示的氨基酸序列。8.一株分泌抗ttf-1蛋白的杂交瘤细胞株，所述细胞株为小鼠杂交瘤细胞株17b4，所述细胞株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为：cgmccno45171。9.一种ttf-1蛋白免疫检测试剂，其特征在于，所述免疫检测试剂含有权利要求1所述抗ttf-1蛋白单克隆抗体为其有效成分。10.根据权利要求9所述的免疫检测试剂，其特征在于，所述免疫检测包括免疫组织化学法，免疫印迹法和酶联免疫法。

技术总结
本发明涉及一种可以识别人TTF-1抗原的单克隆抗体，分泌细胞株、其制备方法以及其在免疫检测中的用途。上述技术方案选取TTF-1蛋白C末端的1-220位氨基酸为抗原肽，进行优化，成为适合在大肠杆菌pIRES表达的基因片段，最后得到的重组蛋白包含TTF-1蛋白片段及组氨酸蛋白标签。所述重组蛋白对小鼠进行免疫，经细胞融合、筛选和亚克隆，获得高效分泌抗TTF-1蛋白单克隆抗体的小鼠杂交瘤细胞株17B4,以及由该细胞株所分泌的抗TTF-1蛋白单克隆抗体。本方案得到的抗体具有高特异性、敏感性，可以特异性识别表达TTF-1蛋白的细胞，适用于免疫学检测，特别是免疫组化检测。特别是免疫组化检测。特别是免疫组化检测。


技术研发人员：余宗阳
受保护的技术使用者：中国人民解放军联勤保障部队第九〇〇医院
技术研发日：2023.02.20
技术公布日：2023/10/20