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本论文分为两个部分:1、导肽LP偶联HER2单链抗体scFv增强scFv抗人类表皮生长因子受体2(HER2)阳性乳腺癌活性研究。2、严重急性呼吸系统综合症冠状病毒-2(SARS-CoV-2)快速检测。第Ⅰ部分,LP-scFv增强scFv抗HER2阳性乳腺癌活性研究。乳腺癌是女性最常见的癌症,分为不同的亚型,其中20~30%过表达HER2受体,称为HER2阳性乳腺癌,患者往往表现为预后较差,复发风险高。抗体类药物靶向治疗显著改善了HER2阳性乳腺癌患者的预后。然而,近三分之一HER2阳性乳腺癌患者对抗体类药物产生耐药,导致耐药有多个机制,其中重要原因是抗体内化能力的不足,限制了它们对实体瘤的治疗效果。促进抗体内化及组织渗透已成为增强抗体类药物药效的重要挑战。本研究通过具有穿膜及转运蛋白能力的导肽LP,偶联anti-HER2 scFv,有效提高scFv内化,增强scFv抗肿瘤活性,建立LP-scFv药物模型。本工作将提供一种具有潜力的抗HER2阳性乳腺癌活性的药物及小分子药物载体,并为设计新型抗体类药物提供参考,有望为改善耐药性提供一种策略。主要研究内容为:1)利用具有促进蛋白质高效转运的信号转导肽LP,与antiHER2 scFv偶联,构建导肽-抗体复合物LP-scFv,促进scFv内化效应;2)体内外实验研究LP-scFv抗肿瘤活性;3)分子动力学分析scFv、LP-scFv与HER2及DPPC磷脂双层膜相互作用,动态解析LP促进scFv内化的分子机制。主要研究结论如下:1.LP-scFv偶联物成功在大肠杆菌系统中表达。体外细胞实验表明LP-scFv显著提高scFv的内化效率(约2倍),且保持了scFv细胞特异性、与HER2抗原亲和力及抗癌活性,通过增加scFv的胞内剂量效应,增强了scFv抑制MAPK-ERK1/2和PI3K/AKT信号通路的磷酸化,表现为更强的细胞增殖抑制及细胞凋亡促进。2.体内裸鼠异种移植模型实验验证了LP1-scFv不仅保持scFv抗肿瘤效应,而且显著提高了scFv抗肿瘤活性;LP1-scFv的抑瘤作用与Trastuzumab相当。H&E染色及血清生化分析表明scFv及LP-scFv的毒性低,副作用少,耐受性良好。3.分子动力学研究表明偶联LP后,降低了scFv与HER2-DPCC、DPPC结合自由能,有利于scFv内化,为理解LP-scFv促进scFv内化机制提供了理论基础。4.工艺简单的LP-scFv作为一种HER2阳性乳腺癌特异性药物及小分子药物载体模型,具有巨大的应用潜力。第Ⅱ部分,新冠肺炎SARS-CoV-2快速检测。由SARS-CoV-2引起的COVID-19自2019年暴发以来已成为一种持续的全球大流行病,对全球社会、经济和医疗健康系统产生了深远影响。病毒感染的早期诊断无疑可以快速干预、疾病管理,并实质性地控制疾病的快速传播。RT-PCR被认为是诊断COVID-19最常用的分子诊断方法,但仍受许多限制,如耗时较长(1.5-2 h)、需要专门的培训人员等。因此需要开发一种可靠、安全、快速诊断COVID-19方法。RTLAMP具有灵敏度高、特异性强、反应快(1 h内)、可视化、无需复杂的热循环仪(60~65℃恒温)及无需专业操作人员的优势。本部分通过靶向SARS-CoV-2病毒S基因或N基因,开发快速诊断COVID-19 RT-LAMP试剂盒,有助于快速干预、疾病管理、控制COVID-19传播。另外,病毒RNA的提取是RT-LAMP测试的限速步骤,且RNA提取过程可能给操作人员带来危害,也可能引起二次污染导致漏检或错检。为此,本研究开发了一种无需提取病毒核酸的封闭式可视化的One-Pot-RT-LAMP试剂盒,为COVID-19诊断提供一种关键的技术解决方案,对疫情防控具有重要意义。主要内容为:1)开发一种靶向SARS-CoV-2病毒S基因的可视化、准确可靠、快速诊断COVID-19 RT-LAMP试剂盒;2)建立一种靶向SARS-CoV-2病毒N基因的可视化、快速检测SARS-CoV-2 RT-LAMP方法;3)基于靶向SARS-CoV-2病毒N基因RTLAMP方法,开发一种无需提取病毒核酸的封闭式、可视化、快速诊断COVID-19 OnePot-RT-LAMP试剂盒。主要研究结论如下:1.靶向SARS-CoV-2病毒S基因,设计开发了一种35 min快速检测SARS-CoV-2 RTLAMP试剂盒。临床样本评估,该试剂盒具有99.00%的特异性。2.靶向SARS-CoV-2病毒N基因,建立了一种35 min快速检测SARS-CoV-2 RT-LAMP方法,该方法特异性强,灵敏度高。3.基于靶向SARS-CoV-2病毒N基因RT-LAMP方法,通过添加甲酰胺,开发了一种免提取病毒核酸,直接从“病毒到结果”检测SARS-CoV-2的One-Pot-RT-LAMP试剂盒,实现45 min直接准确诊断COVID-19;该试剂盒特异性高,对45个临床样本验证结果与RT-q PCR检测结果完全一致。4.开发的试剂盒已获得欧盟CE认证,认证号为DE-CA76-IVD0015-003、NL-CA002-2020-54368,并已产业化。