CN105732812B

CN105732812B - 一种抗人rankl人源化抗体及其药物组合物和用途

Info

Publication number: CN105732812B
Application number: CN201510901094.4A
Authority: CN
Inventors: 周清; 李玲云
Original assignee: GENOR BIOPHARMA CO Ltd
Current assignee: GENOR BIOPHARMA CO Ltd
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2015-12-08
Publication date: 2019-03-08
Anticipated expiration: 2035-12-08
Also published as: EP3091030A4; ES2824101T3; CN103965357A; CN105102482A; US9896510B2; CN105732812A; WO2015101241A1; EP3091030B1; CN103965357B; CN105102482B; US20160333101A1; EP3091030A1; CN109517067B; CN109517067A

Abstract

本发明提供一种抗人RANKL人源化抗体及其药物组合物和用途，人源化抗体的重链可变区选自SEQ ID NO:6、23、25、27或29所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:14、31、33、35、37或39所示的氨基酸序列，优选地，重链可变区选自SEQ ID NO:29所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:31所示的氨基酸序列。该抗体可用于制备治疗骨损失疾病的药物。

Description

一种抗人RANKL人源化抗体及其药物组合物和用途

本申请要求2014年12月28日提交的PCT/CN2014/095236的优先权。

背景技术

人体骨骼是动态的不断变化的组织，破骨细胞吸收骨质后，成骨细胞形成骨质，完成一个正常的骨重塑循环。成年人骨重塑率在每年2-10％。正常情况下骨吸收与骨形成(骨代谢)保持动态平衡，破骨细胞与成骨细胞之间的平衡打破后会造成骨质过多(骨质硬化)或骨质过少(骨质疏松)。

破骨细胞的分化信号是由成骨/间充质干细胞传递的。各种刺激骨吸收的因子将诱导破骨细胞形成的信号传递给成骨/间充质干细胞，诱导其膜上表达破骨细胞分化因子-1(Osteoclast differentiation factor,ODF-1)，又称细胞核因子-κB受体活化因子配基(Receptor activator of nuclear factorκB ligand,RANKL)。RANKL可与破骨前体细胞膜上的破骨细胞分化和活化受体(Osteoclast differentiation and activationreceptor,ODAR),又称细胞核因子-κB受体活化因子(Receptor activator of nuclearfactorκB,RANK)直接结合，将信号传入破骨前体细胞，引起级联反应，刺激破骨细胞形成、分化和成熟。在骨代谢过程中，OPG/RANKL/RANK***是发挥重要调节作用的关键信号通路，已有文献报道发现一些全身性代谢疾病如骨质疏松、类风湿性疾病、肿瘤以及骨折愈合等疾病都存在骨改建活性的增强,与RANK/RANKL/OPG***有密切关系。

许多疾病通过增加破骨细胞的数量和(或)增强破骨细胞的活性而引起骨量减少，如绝经后和老年性骨质疏松症、恶性肿瘤并发体液性高钙血症、肿瘤转移、Paget‘s骨病、类风湿性关节炎、甲状旁腺功能亢进、假体周边骨自溶症等。绝经后***水平下降，IL21、IL26、TNF-α的基因表达增加，促进破骨细胞的增殖、分化、融合，抑制其凋亡，使骨吸收增加，骨代谢偶联失衡，从而导致了骨质疏松。

骨质疏松疾病的治疗主要从两方面着手：(一)促进成骨细胞的骨形成作用；(二)抑制破骨细胞的骨吸收作用。阻断RANKL/RANK信号传递能抑制破骨细胞形成和活性，阻断骨吸收，从而治疗骨质疏松症，已证实是一条可行的途径。美国Amgen公司出品的Prolia为通过免疫人IgG转基因小鼠Xeno鼠源获得的全人源抗人RANKL(人源RANKL，或hRANKL)单抗隆抗体，能阻断RANKL/RANK信号传递，有效抑制破骨细胞形成和活性，阻断骨吸收和骨质破坏。2010年被US FDA批准治疗妇女绝经后骨质疏松。欧洲还批准了用于***癌相关的骨丢失。Prolia抗体的临床有效性使得RANKL作为单克隆抗体药物治疗一系列由于破骨细胞活动增强导致的骨丢失的骨代谢疾病的靶点得到最终验证。

单克隆抗体类药物具有特异性强，副作用小，疗效显著等优点，已经成为对抗肿瘤，传染病，自身免疫病等病患的重要工具。目前细胞融合与杂交瘤技术，仍然是最为可靠的制备单克隆抗体的方法，常用来免疫的动物有小鼠，大鼠，羊，兔子及其他动物，其中最常用的是鼠类包括大鼠与小鼠。利用该方法得到的单克隆抗体是动物源的，开发动物源单克隆抗体成为抗体类药物应用于人体，必须要进行人源化改造，以减少异源抗体所引起的人抗动物抗体反应(人源Anti-Animal Antibodies,HAAA)，同时也可以更加有效的激活人体免疫***，降低抗体类药物的清除速度，并延长半衰期。

抗体互补决定区(Complementary Determining Regions,CDRs)是在抗体框架区(Framework Regions,FRs)的支持下与抗原分子上的表位氨基酸相互作用的区域。CDR区与抗原表位精密的分子对接是抗体亲和力与特异性的分子基础，而天然的亲本抗体的CDRs区构象代表了最高的亲和力与最好的抗原结合特异性。理论上FRs区氨基酸的改变，会引起CDRs区构象上发生变化使亲和力下降。有研究证明，在FRs区的所有氨基酸中，大多数的氨基酸的人源化替换对CDRs区构象只产生轻微的影响，不会对抗体亲和力产生严重影响，但也存在着少数几个关键氨基酸，一旦这些关键氨基酸被替换成人的相应氨基酸后，会引起CDRs区构象上很大的改变，进而引起抗体亲和力的严重下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供抗人RANKL抗体、其人源化抗体以及它们的药物组合物，用途。

第一方面，本发明提供抗人RANKL抗体，其可特异性结合如SEQ ID NO:1所述的氨基酸序列。

在一些实施方案中，所述抗人RANKL抗体，包括重链和轻链，其中:a)重链包括SEQID NO:2-9的氨基酸序列中之一所示的可变区；并且b)轻链包括SEQ ID NO:10-17的氨基酸序列中之一所示的可变区；并且所述抗体与RANKL结合，阻断RANK与RANKL相互作用。

在一些实施方案中，所述抗人RANKL抗体为单链抗体或人源化抗体，或通过杂交瘤技术获得的鼠源单克隆抗体。

本发明还涉及编码抗人RANKL抗体分子的核酸以及含有所述核酸的宿主细胞。

本发明还涉及制备或生成本文所述抗人RANKL抗体分子、核酸、宿主细胞、产物及组合物的方法。

第二方面，本发明提供抗人RANKL抗体的人源化抗体，所述人源化抗体可特异性地与人RANKL结合，并且所述人源化抗体的重链可变区选自SEQ ID NO:6、23、25、27或29所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:14、31、33、35、37或39所示的氨基酸序列。

在一些实施方案中，抗人RANKL人源化抗体的重链可变区选自SEQ ID NO:29所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:31、33、35、37或39所示的氨基酸序列。

在一些实施方案中，抗人RANKL人源化抗体的重链可变区选自SEQ ID NO:23、25、27或29所示的氨基酸序列，所述轻链可变区选自SEQ ID NO:31所示的氨基酸序列。

在一个优选实施方案中，抗人RANKL人源化抗体的重链可变区选自SEQ ID NO:29所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:31所示的氨基酸序列。

在一些实施方案中，所述人源化抗体的重链恒定区来自人IgG2，轻链恒定区来自人Kappa；或所述人源化抗体的重链恒定区选自SEQ ID NO:41所示的氨基酸序列，轻链恒定区选自SEQ ID NO:43所示的氨基酸序列。

在一些实施方案中，所述人源化抗体为选自scFv、(scFv)₂、Fab、Fab’或F(ab’)₂的抗原结合片段。

在一些实施方案中，所述人源化抗体的完整重链选自SEQ ID NO:46-50中之一所示的氨基酸序列，和/或完整轻链选自SEQ ID NO:51-56中之一所示的氨基酸序列。

第三方面，本发明提供一种药物组合物，其活性成分为所述抗人RANKL抗体或所述人源化抗体。

第四方面，本发明提供所述抗人RANKL抗体或所述人源化抗体在制备治疗骨损失疾病药物中用途。

第五方面，本发明提一种改善患有骨损失疾病的患者的状况或治疗患有骨损失疾病的患者的方法，所述方法包括给所述予患者治疗有效量的所述抗人RANKL抗体或所述人源化抗体或给予所述患者所述药物组合物。

自然人RANKL蛋白在体内存在三种形式，全长的跨膜性质蛋白，不含胞内区的膜结合蛋白和可溶性的蛋白(从136位Gly开始，到317位Asp,共182个氨基酸)。研究表明，生理条件下，RANKL主要以跨膜形态存在于成骨细胞表面，但在病理状态下，基质金属蛋白酶14(MMP14)和金属蛋白酶10(ADAM10)将跨膜形态的RANKL从细胞表面切割下来，释放出可溶性RANKL蛋白，导致循环中可溶性RANKL明显增高，破骨细胞活性增强。因此，本申请利用可溶性RANKL蛋白作为抗原，通过免疫小鼠和杂交瘤融合技术，经过系列筛选，获得鼠抗人RANKL单克隆抗体，并证实这些鼠源性抗体不仅特异性地与人RANKL结合，还与食蟹猴的RANKL有交叉免疫反应，并与鼠源RANKL没有免疫交叉反应。重要的是通过RANKL与相应受体RANK的竞争结合实验，筛选获得了可以阻断RANKL/RANK结合，且阻断能力不低于，甚至优于Denosumab的单克隆抗体。这些抗体可以在体外有效地抑制RANKL诱导的破骨细胞的分化。据此推断，这些单克隆抗体在体内应有效地抑制骨吸收和骨质疏松。这些鼠源抗体经过人-鼠嵌合或人源化改造，或者利用其与抗原结合并有中和作用的抗体片段，利用哺乳类动物细胞或原核细胞***培养表达制备，可以成为适合临床药理治疗单克隆抗体药物。

附图说明

图1显示了构建的重组人RANKL的核苷酸序列。

图2anti-RANKL鼠单抗与人源RANKL结合曲线。

图3anti-RANKL鼠单抗与monkey RANKL结合曲线。

图4anti-RANKL鼠单抗抑制RANKL与RANK-Fc结合曲线。

图5anti-RANKL鼠单抗抑制人源RANKL诱导的RAW264.7细胞分化的活性。

图6显示了pFL249-7.19.12scFv质粒的示意图。

图7显示了第一批VH突变文库PCR菌落筛选电泳图。

图8显示了第二批VH突变文库PCR菌落筛选电泳图。

图9显示了VL突变文库PCR菌落筛选电泳图。

图10显示了VH文库的ELISA筛选结果。

图11显示了VL文库的ELISA筛选结果。

图12显示了H16重链质粒图谱示意图。

图13显示了L10Kappa轻链的质粒图谱示意图。

图14A～14C显示了人源化抗体与hRANKL的结合活性比较。

图15A～15C显示了人源化抗体竞争抑制hRANKL与RANK-Fc结合的活性比较。

图16A～16D显示了人源化抗体抑制RAW264.7细胞分化为破骨细胞的活性比较。

图17显示了人源化抗体抑制hRANKL诱导的RAW264.7细胞ERK1/2磷酸化的结果。

图18A显示了CHO-S细胞表达的G8和G14抗体的还原SDS-PAGE检测结果，其中1和2表示参照品(IgG1)，3表示G8的PA洗脱组分过滤液(pH7.0)；4表示G14的PA洗脱组分上清(pH7.0)，5表示G14的PA洗脱组分过滤液(pH7.0)；6表示G14的PA洗脱组分中的沉淀物；图18B显示了CHO-S细胞表达的G15抗体的还原SDS-PAGE检测结构，其中1表示G15上清浓缩液，2表示G15的PA洗脱组分(pH3.0)，3表示G15的PA洗脱组分(pH5.0)，4表示G15的PA洗脱组分(pH7.0)，5表示G14的PA洗脱组分(pH7.0)。这两个图中的“M”代表预染蛋白标准品，“KD”代表蛋白单位千道尔顿，“PA”代表ProteinA纯化。

图19显示了与Prolia相比，CHO-S细胞表达的G8、G14、G15人源化抗体与抗原hRANKL的结合曲线。

图20显示了与Prolia相比，CHO-S细胞表达的G8、G14、G15人源化抗体竞争抑制hRANKL与RANK的结合曲线。

图21显示了与Prolia相比，CHO-S细胞表达的G8、G14、G15人源化抗体抑制hRANKL诱导的RAW264.7细胞分化曲线。

图22显示了含G15全长重链和轻链基因的重组122质粒的示意图。

图23显示了G15和G14的稳转细胞群的细胞生长情况。

图24显示了以Prolia为对照，CHO-DG44细胞表达的G15抗体的还原SDS-PAGE检测结果，其中1表示G15的PA洗脱组分(pH7.0)，2表示Prolia，“M”代表预染蛋白标准品，“KD”代表蛋白单位千道尔顿。

具体实施方式

除非另有指示或定义，否则所有所用术语均具有本领域中的通常含义，该含义将为本领域技术人员所了解。参考例如标准手册，如Sambrook等人，“Molecular Cloning:ALaboratory Manual，(第2版)，第1-3卷，Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)；Lewin,“Genes IV”，Oxford University Press,New York,(1990)；及Roitt等人，“Immunology”(第2版)，Gower Medical Publishing,London,New York(1989),以及本文中引用的一般现有技术；此外，除非另有说明，否则未具体详述的所有方法、步骤、技术及操作均可以且已经以本身已知的方式进行，该方式将为本领域技术人员所了解。亦参考例如标准手册、上述一般现有技术及其中引用的其他参考文献

除非另有说明，否则术语“免疫球蛋白”及“抗体”指完整免疫球蛋白及可结合所需抗原的免疫活性片段。免疫球蛋白与其免疫活性(抗原结合性)片段包括表位结合位点(亦即能被识别抗体的抗原特异性结合的位点或表位)。抗体片段实例包括例如Fab、F(v)、Fab`、F(ab`)₂片段，由还原免疫球蛋白的二硫键而衍生的"半分子"，单链免疫球蛋白、或其他合适的抗原结合性片段(参见例如Bird等人，Science,242:423—426(1988)；Huston等人，PMS，(USA)，85:5879(1988)；Webber等人，Mol.Immunol,32:249(1995))。抗体或其免疫活性片段可来自动物(例如啮齿类，如小鼠或大鼠)、或嵌合型(参见Morrison等人，PNAS，81:6851(1984)；Jones等人，Nature,321:522(1986))。此外，本文所用的术语“序列”(例如在“免疫球蛋白序列”、“抗体序列”、或“蛋白序列”等的术语中)一般应理解为既包括相关氨基酸序列，又包括编码所述序列的核酸序列或核苷酸序列，除非本文需要更限定的解释。

如本文所用的术语(多肽或蛋白的)“域”/“区”是指折叠蛋白结构域，其能够独立于蛋白的其余部分维持其三级结构。一般而言，域负责蛋白的单个的功能性质，且在许多情况下可添加、移除或转移至其他蛋白而不损失蛋白的其余部分和/或域的功能。

如本文所用的术语“抗体可变区”是指基本上由本领域及下文中分别称为为“互补决定区I”或“CDR1”、“互补决定区2”或“CDR2”、及“互补决定区3”或“CDR3"的三个“互补决定区”或“CDR”。抗体可变区正是因具有抗原结合位点而赋予抗体对抗原的特异性。

抗原结合蛋白对抗原或表位的特异性结合可以以本身已知的任何适合方式来测定，包括例如本文所述的分析、斯卡查德分析(Scatchard Analysis)和/或竞争性结合分析(例如放射免疫分析(RIA)、酶免疫分析(EIA)及夹心式竞争性分析(sandwich competitionassay))及本领域中本身已知的其不同变化形式。

氨基酸残基将根据如本领域中公知，且达成一致的标准三字母或一字母氨基酸码加以指示。在比较两个氨基酸序列时，术语“氨基酸差异”是指相比于第二序列，在参考序列某一位置处指定数目氨基酸残基的***、缺失或取代。在取代的情况下，所述取代将优选为保守氨基酸取代，所述保守氨基酸是指氨基酸残基被化学结构类似的另一氨基酸残基置换，且其对多肽的功能、活性或其他生物性质影响较小或基本上无影响。所述保守氨基酸取代在本领域中是公知的，例如根据W098/49185，其中保守氨基酸取代优选是以下组(i)-(v)内的一个氨基酸被同一组内的另一氨基酸残基所取代:(i)较小脂族非极性或弱极性残基:Ala、Ser、Thr、Pro及Gly；(ii)极性带负电残基及其(不带电)酰胺:Asp、Asn、Glu及Gln；(iii)极性带正电残基:His、Arg及Lys；(iv)较大脂族非极性残基:Met、Leu、lie、Val及Cys；及(V)芳族残基:Phe、Tyr及Trp。特别优选的保守氨基酸取代如下:Ala被Gly或Ser取代；Arg被Lys取代；Asn被Gln或His取代；Asp被Glu取代；Cys被Ser取代；Gln被Asn取代；Glu被Asp取代；Gly被Ala或Pro取代；His被Asn或Gln取代；Ile被Leu或Val取代；Leu被Ile或Val取代；Lys被Arg、Gln或Glu取代；Met被Leu、Tyr或Ile取代；Phe被Met、Leu或Tyr取代；Ser被Thr取代；Thr被Ser取代；Trp被Tyr取代；Tyr被Trp或Phe取代；Val被Ile或Leu取代。

本领域技术人员应用公知技术能确定这里提到的多肽的合适的变体。在一些实施方案中，本领域技术人员可以鉴定通过导向于不认为对活性是重要的区而可以改变但是不破坏活性的分子的合适的部位。在一些实施方案中，人们可以鉴定相似多肽之间保守的分子的残基和部分。在一些实施方案中，即使对于生物活性或者对结构重要的区也可以进行保守氨基酸取代而不破坏生物活性或者不会不利地影响多肽结构。

另外，本领域技术人员能综述结构功能研究，鉴定对于活性或结构重要的相似多肽中的残基。考虑这样一种比较，人们能预知蛋白质中氨基酸残基的重要性，相当于对相似蛋白质中对活性或结构重要的氨基酸残基。本领域技术人员对于这样预测的重要的氨基酸残基可以选择化学相似氨基酸取代作用。

本领域技术人员还能分析与相似多肽中的结构相关的三维结构和氨基酸序列。根据这样的信息，本领域技术人员可以预测抗体三维结构的氨基酸序列比对。在一些实施方案中，本领域技术人员可以选择对预计在蛋白质表面上的氨基酸残基不进行基团变化，因为这样的残基在与其他分子的重要的相互作用中涉及。此外，本领域技术人员可以制备在各个期望的氨基酸残基处包含单一氨基酸取代作用的试验变体。然后可以应用本领域技术人员公知的活性测定来对这些变体进行筛选。这样的变体也可以被用来收集关于合适的变体的信息。例如，如果有人发现特定氨基酸残基的变化导致破坏的不期望的降低的，或者不合适的活性，则可以避免这样的变化。换句话说，以从这样的常规实验获得的信息为基础，本领域技术人员容易确定哪里应该避免进一步的取代作用，不管是单独的或者是与其他突变一起的。

关于二级结构的预测已经出版了大量科学出版物。参见MoultJ.,Curr.0p.1nBiotech.，7(4):422-427(1996)，Chou等，Biochemistry，13(2):222-245(1974)；Chou等，Biochemistry,113(2):211-222(1974)；Chou等，Adv.Enzymol.Relat.Areas Mol.Biol.,47:45-148(1978)；Chou等，Ann.Rev.Biochem.,47:251-276和Chou等，Biophys.J.,26:367-384(1979)。此外，目前可获得计算机程序辅助预测二级结构。预测二级结构的一种方法以同源性模拟为基础。例如，序列同一'I"生大于30％,或相似性大于40％的两种多肽或蛋白质经常具有相似结构拓扑学。蛋白质结构数据库(PDB)的最新增长提供对二级结构增强的可预测性，包括多肽或蛋白质结构中可能的折叠数目。参见Holm等，Nucl.Acid.Res.，27(I):244-247(1999)。有人提议(Brenner等，Curr.0p.Struct.Biol.,7(3):369-376(1997))，在给定多肽或蛋白质中存在有限数目的折叠，并且一旦确定临界数目的折叠，结构预测将合适地变得更精确。

预测二级结构的另外的方法包括"穿线法"(Jones,D.,Curr.Opin.Struct.Biol.，7(3):377-87(1997)；Sippl等，Structure，4(l):15-19(1996))，"图形分析"(Bowie等，Science,253:164170(1991)；Gribskov等，Meth.Enzym.,183:146-159(1990)；Gribskov等，Proc.Nat Acad.Sc1.,84(13):4355-4358(1987))，和"进化的键"(参见Holm，上文(1999)，和Brenner，上文(1997))。

术语“多肽”作为遗传术语指天然蛋白质，或者具有天然序列的一个或多个氨基酸缺失，添加和/或取代的序列。术语“多肽”还包括RANKL抗体或其CDR(如下所述，SEQ IDNO:2-9和SEQ ID NO:10-17)，或它们的一个或多个氨基酸缺失，添加和/或取代的序列。

全长重链包括可变区结构域，VH，和三个恒定区结构域，CH1，CH2，和CH3。VH结构域在多肽的氨基末端，CH3结构域在羧基末端。这里使用的术语"重链"包括全长重链及其片段。

全长轻链包括可变区结构域和恒定区结构域，和重链一样，轻链的可变区结构域在多肽的氨基末端。术语"轻链"，如这里使用的，包括全长轻链及其片段。单链抗体是Fv分子，其中重链和轻链可变区通过柔性接头连接，形成单链多肽，其形成抗原-结合区。W088/01649和美国专利Nos.4，946，778和5，260,203详细讨论单链抗体。

在一些实施方案中，二价抗体而不是"多特异性"或"多功能"抗体，一般理解其每个结合位点是相同的。

当过量抗体将与反受体结合的受体的量减少至少大约20％，40％，60％，80％，85％，或更多(根据体外竞争结合分析测定的)时，抗体基本上抑制配体与受体的粘附。

术语"表位"包括能与免疫球蛋白或T-细胞受体特异性结合的任何多肽决定簇。在一些实施方案中，表位决定簇包括象氨基酸这样的分子的化学活性表面基团，糖侧链，磷酰基，或磺酰基，并且，在一些实施方案中，可以具有特异的三维结构特征，和/或特异的电荷特征。表位是抗体结合的抗原的区。在一些实施方案中，当它优先识别蛋白质和/或大分子的复杂混合物中的其靶抗原，就说抗体特异性结合抗原。

本文使用的术语“试剂”指化合物，化合物的混合物，生物大分子，或从生物材料制备的提取物。

本文使用的，术语“标记”或“标记的”指***可检测标记物，例如通过***放射标记的氨基酸或连接能被标记的抗生物素蛋白(例如能被光学方法或比色法检测的含有荧光标记物或酶活性的链霉抗生物素蛋白)检测的生物素部分多肽。在一些实施方案中，标记或标记物也可以是治疗性的。标记多肽和糖蛋白的各种方法是本领域公知的并且可以使用。多肽的标记的例子包括但不限于下组:放射性同位素或放射性核素(例如3H，14C，15N，35S，90Y,99Tc，lllln，1251，1311)，荧光标记物(例如FI TC，诺丹明，镧系磷光剂)，酶标记(例如辣根过氧化物酶，半乳糖苷酶，荧光素酶，碱性磷酸酶)，化学发光剂，生物素基，预先确定的第二报道分子识别的多肽表位(例如亮氨酸拉链对序列，二抗的结合位点，金属结合结构域，表位标记)。在一些实施方案中，标记通过各种长度的间隔臂连接以减小可能的空间位阻。

本文使用的术语“生物样品”包括但不限于任何量的来自活物或以前是活物的物质。这样的活物包括但不限于人，小鼠，猴，大鼠，兔，和其他动物。这样的物质包括但不限于血液，血清，尿液，细胞，组织，器官，骨，骨髓，***和皮肤。

术语“骨质稀少疾病”包括但不限于骨质疏松，骨质稀少，佩吉特氏病，溶骨性转移灶，牙周炎，类风湿性关节炎和由于固定导致的骨损失。除了这些骨疾病之外，已知一些癌症提高破骨细胞活性并且诱导骨再吸收，例如乳腺癌，***癌和多发性骨髓瘤。现在已知这些癌症产生导致骨中RANKL过量表达的因子，并且导致增加的破骨细胞数目和活性。

术语“药剂或药物”指当适当地对患者施用时能诱导期望的治疗效果的化合物或组合物。

术语“调节剂”是改变分子的活性或功能的化合物。例如，与不存在调节剂下发现的活性或功能值相比，调节剂可以引起分子的一些活性或功能值的提高或降低。在一些实施方案中，调节剂是抑制剂，降低分子的至少一种活性或功能值。一些例示的分子的活性和功能包括但不限于结合亲和性，酶活性，和信号转导。一些例示的抑制剂包括但不限于蛋白质，肽，抗体，肽体，碳水化合物或小有机分子，肽体描述于例如W001/83525。

术语“基本上纯”指主体物质是占优势存在的物质(例如以摩尔为基础，它在组合物中比任何其他各种物质更丰富)。在一些实施方案中，基本上纯化的级分是其中主体物质包括占存在的全部大分子物质至少大约50％(摩尔比)的组合物。在一些实施方案中，基本上纯的组合物含有组合物中存在的所有的大分子物质的大约80％，85％，90％，95％，或99％以上。在一些实施方案中，主体物质被纯化至基本上均质(通过常规检测方法不能检测到组合物中的杂质物质)，其中组合物基本上由单一大分子物质组成。

术语“患者”包括人和动物受试者。

在本发明的一些实施方案中，提供了抗人RANKL的鼠源单克隆抗体。在一些实施方案中，提供了包括重链和轻链免疫球蛋白，特别是相应于可变区的序列的氨基酸序列及其编码核苷酸序列。在一些实施方案中，提供了相应于互补决定区(CDR)，特别是从CDRl至CDR3的序列。根据一些实施方案，也提供了表达这样的免疫球蛋白分子和单克隆抗体的杂交瘤细胞系。在一些实施方案中，本发明提供了来自于上述抗人RANKL的鼠源单克隆抗体的人源化抗体。

术语“人源化抗体”主要指鼠源单克隆抗体以基因克隆及DNA重组技术改造，重新表达的抗体，其大部分氨基酸序列为人源序列取代，基本保留亲本鼠单克隆抗体的亲和力和特异性，又降低了其异源性，有利应用于人体。人源化抗体包括嵌合抗体、改型抗体和全人源化抗体等几类。人源化作用的基本原理为改变抗原识别，即CDR结构域，在人免疫球蛋白的环境中的特异性(“CDR移植”，Winter和Milstein)。由动物(一般是鼠)到人源化的抗体的转录必需在相反的需求之间妥协，其解决方法根据情况而改变。为了使免疫原性最小化，免疫球蛋白将保持尽可能多的可接受的人序列。在任何情况下，为了保持最初的结合特性，免疫球蛋白构架在可接受的人序列中应当包含足够数目的突变以保证CDR区的构象尽可能与供体鼠免疫球蛋白的CDR区的构象相似。具体可参照Maeda等，1991；Singer等，1993；Tempest等，1994；Kettleborough等，1991；Hsiao等，1994；Baca等，1997；Leger等，1997；Ellis等，1995；Sato等，1994；Jones等，1986；Benhar等，1994；Sha and Xiang,1994；Shearman等，1991；Rosok等，1996；Gussow&Seemann,1991；Couto等，1994；Kashmiri等，1995；Baker等，1994；Riechmann等，1988；Gorman等，1991；Verhoeyen等，1988；Foote&ffinter,1992；Lewis&Crowe,1991；Co等，1991；Co等，1991；Verhoeyen等，1991；Eigenbrot等，1994；Hamilton等，1997；Tempest等，1995；Verhoeyen等，1993；Cook等，1996；Poul等，1995；Co等，1992；Graziano等，1995；Presta等，1993；Hakimi等，1993；Roguska等，1996；Adair等，1994；Sato等，1993；Tempest等，1991；Sato等，1996；Kolbinger等，1993；Zhu和Carter,1995；Sims等，1993；Routledge等，1991；Roguska等，1994；Queen等，1989；Carter等，1992；专利EP 592106；EP 1709076等

天然存在的抗体结构

天然存在的抗体结构单元一般包括四聚体。每一个这样的四聚体一般由两个相同的多肽链对组成，每一对具有一条全长“轻链”(在一些实施方案中，大约25kDa)和一条全长“重链”(在一些实施方案中，大约50_70kDa)。每条链的氨基末端部分一般包括大约100至110或更多氨基酸的可变区，其一般负责抗原识别。每条链的羧基末端部分一般定义负责效应物功能的恒定区。人轻链一般分类为K和λ轻链。重链一般分类为μ，δ，γ，α，或ε，抗体同种型分别定义为IgM,IgD,IgG,IgA,IgE,IgG有几个亚类，包括但不限于IgGl，IgG2，IgG3，和IgG4。IgM有几个亚类，包括但不限于IgMl和IgM2。类似地，IgA分为几个亚类，包括但不限于IgAl和IgA2。一般情况下，全长轻链和重链中，可变区和恒定区通过大约12个或更多个氨基酸的“J”区连接，重链也包括大约10个以上氨基酸的“D”区。参见，例如，FundamentalImmunology第七章(Paul,W.编著，第二版，Raven Press,N.Y.(1989))(为所有的目的全文引作参考)。各个轻/重链对的可变区一般形成抗原结合位点。

可变区一般具有相同的相对保守的构架区(FR)的一般结构，通过三个超可变区，也称作互补决定区或CDR区。各对两个链的CDRs—般通过构架区排列，其可以与特异性表位结合。从N-末端至C-末端，轻链和重链可变区一般包括结构域FR1，CDR1，FR2，CDR2，FR3,CDR3,和FR4。氨基酸在每个结构域的排列一般根据Kabat Sequences of Proeins ofImmunological Interest的定义(Nation Institutes of Health,Bethesda,Md.(1987，1991)),或Chothia&Lesk J.Mol.Biol.196:901-917(1987)；Chothia等，Nature342:878-883(1989)。

双特异性和双功能抗体

双特异性和双功能抗体一般是具有两个不同的重链/轻链对和两个不同的结合位点的人工杂合抗体。通过各种方法可以制备双特异性抗体，包括但不限于杂交瘤的融合或Fab’片段的连接。参见，例如，Songsivi lai&Lachmann Clin。Exp.Tmmunol.79:315-321(1990)，Kostelny等，J.1mmunol.148:1547-1553(1992)。

本发明抗人RANKL的鼠源单克隆抗体的制备为本领域技术人员所公知的技术；其人源化抗体的DNA序列在可操作性地结合(即以这种确保其功能性的方式定位)至表达控制序列上后在宿主细胞中进行表达。这些载体一般能够在宿主生物中作为表达载体或者作为染色体DNA的整合部分进行复制。一般，所述表达载体包含可选的标记以允许鉴定已经用目标DNA序列转化的细胞。以scFv重组形式或者以Fab形式生产本发明的人源化免疫球蛋白，优选原核***。大肠杆菌是对于克隆本发明的DNA序列特别有用的原核宿主之一。而且，现有大量的经充分表征的启动子，例如Lac或trp操纵子或β-内酰胺酶或λ噬菌体。一般，这些启动子控制表达并且具有核糖体结合位点，以便正确启动并完成转录和翻译。通过与聚乙二醇(PEG)缀合有可能提高在原核***中生产的本发明的人源化免疫球蛋白的半衰期。其它单细胞生物,如酵母,可以用于表达。选择的宿主是酵母属(Saccharomyces),利用提供了表达控制、复制终止和起点序列的合适载体。昆虫细胞培养物也可以用来生产本发明的人源化免疫球蛋白，一般使用以稳定方式转染的S2果蝇细胞或具有基于杆状病毒的表达***的Spodoptera frugiperda的细胞(Putlitz等，1990)。植物和植物细胞培养物可以用于本发明的人源化免疫球蛋白的表达(Larrick&Fry,1991；Benvenuto等，1991；Durin等，1990；Hiatt等，1989)。

根据另一实施方案，本发明的多肽的半衰期延长修饰(此修饰亦降低多肽的免疫原性)包含连接药理学上可接受的合适的聚合物，例如直链或支链聚(乙二醇)(PEG)或其衍生物(例如甲氧基聚(乙二醇)或mPEG)。一般而言，可使用任何适合形式的聚乙二醇化，例如本领域中用于抗体及抗体片段(包括但不限于域抗体及scFv片段)的聚乙二醇化；参考例如:Cha pman,Nat.Biotechnol.,54,531-545(2002)；Veronese及Harris,Adv.DrugDeliv.Rev.54,453-456(2003)；Harris及Chess,Nat.Rev.Drug.Discov.2(2003)；及W02004/060965。用于使多肽聚乙二醇化的各种试剂也是市售的。优选使用(特别是通过半胱氨酸残基的)定点聚乙二醇化(参见例如Yang等人，Protein Engineeringl6，761-770(2003))。例如，出于此目的，PEG可连接至天然存在于本发明的多肽中的半胱氨酸残基，本发明的多肽可经修饰以便适当引入一个或多个用于连接PEG的半胱氨酸残基，或包含一个或多个用于连接PEG的半胱氨酸残基的氨基酸序列可融合至本发明的多肽的N-末端和/或C-末端，以上均使用对本领域技术人员而言本身已知的蛋白工程的技术。

根据一些实施方案，本发明的抗体可用于检测生物样品中的RANKL。在一些实施方案中，这使得可以鉴定产生蛋白质的细胞或组织。在一些实施方案中，与RANK结合并且阻断与其它结合化合物相互作用的抗体在调节破骨细胞分化和骨再吸收中具有治疗性用途。在一些实施方案中，抗人RANKL抗体可以阻断RANKL结合ODAR，这可以导致信号转导级联中的阻断和NF-κB介导的转录激活作用的丧失。应用例如荧光素酶报道分子测定测量NF-κB介导的转录激活作用的分析是本领域技术人员公知的。

一方面，本发明提供抗人RANKL抗体，其包括重链和轻链，其中:a)重链包括SEQ IDNO:2-9的氨基酸序列中之一所示的可变区；并且b)轻链包括SEQ ID NO:10-17的氨基酸序列中之一所示的可变区；并且所述抗体与RANKL结合，阻断RANK与RANKL相互作用。

在一些实施方案中，所述抗人RANKL抗体为通过杂交瘤技术获得的鼠源单克隆抗体、或单链抗体、或人源化抗体。人源化抗体包括嵌合抗体、改型抗体和全人源化抗体等。

在一些实施方案中，本发明涉及编码抗人RANKL抗体分子的核酸以及含有所述核酸的宿主细胞。

本发明还涉及含有本发明的至少一种抗人RANKL抗体分子及任选所述组合物的一或多种其它组份的产物或组合物。

另一方面，本发明提供抗人RANKL抗体的人源化抗体，该人源化抗体可特异性地与人RANKL结合，并且所述人源化抗体的重链可变区选自SEQ ID NO:6、23、25、27或29所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:14、31、33、35、37或39所示的氨基酸序列。

在一个优选的实施方案中，抗人RANKL人化抗体的重链可变区选自SEQ ID NO:29所示的氨基酸序列，所述轻链可变区选自SEQ ID NO:31所示的氨基酸序列。

在一些实施方案中，所述人源化抗体的完整重链选自SEQ ID NO:46所示的氨基酸序列，完整轻链选自SEQ ID NO:51所示的氨基酸序列；或完整重链选自SEQ ID NO:47所示的氨基酸序列，完整轻链选自SEQ ID NO:52、53、54或55所示的氨基酸序列；或完整重链选自SEQ ID NO:48所示的氨基酸序列，完整轻链选自SEQ ID NO:52、53、54或55所示的氨基酸序列；或完整重链选自SEQ ID NO:49所示的氨基酸序列，完整轻链选自SEQ ID NO:52、53、54或55所示的氨基酸序列；或完整重链选自SEQ ID NO:50所示的氨基酸序列，完整轻链选自SEQ ID NO:56所示的氨基酸序列。

在一个优选实施方案中，所述人源化抗体的完整重链选自SEQ ID NO:50所示的氨基酸序列，完整轻链选自SEQ ID NO:52所示的氨基酸序列。

在一些实施方案中，所述人源化抗体的重链可变区选自SEQ ID NO:6所示的氨基酸序列，重链恒定区选自SEQ ID NO:41所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:14所示的氨基酸序列，和轻链恒定区选自SEQ ID NO:43所示的氨基酸序列；或重链可变区选自SEQ ID NO:23所示的氨基酸序列，重链恒定区选自SEQ ID NO:41所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:31所示的氨基酸序列，和轻链恒定区选自SEQ ID NO:43所示的氨基酸序列；或重链可变区选自SEQ ID NO:23所示的氨基酸序列，重链恒定区选自SEQ IDNO:41所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:35所示的氨基酸序列，和轻链恒定区选自SEQ ID NO:43所示的氨基酸序列；或重链可变区选自SEQ ID NO:23所示的氨基酸序列，重链恒定区选自SEQ ID NO:41所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:33所示的氨基酸序列，和轻链恒定区选自SEQ ID NO:43所示的氨基酸序列；或重链可变区选自SEQID NO:23所示的氨基酸序列，重链恒定区选自SEQ ID NO:41所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:37所示的氨基酸序列，和轻链恒定区选自SEQ ID NO:43所示的氨基酸序列；或重链可变区选自SEQ ID NO:27所示的氨基酸序列，重链恒定区选自SEQ ID NO:41所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:31所示的氨基酸序列，和轻链恒定区选自SEQID NO:43所示的氨基酸序列；或重链可变区选自SEQ ID NO:27所示的氨基酸序列，重链恒定区选自SEQ ID NO:41所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:35所示的氨基酸序列，和轻链恒定区选自SEQ ID NO:43所示的氨基酸序列；或重链可变区选自SEQ ID NO:27所示的氨基酸序列，重链恒定区选自SEQ ID NO:41所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQID NO:33所示的氨基酸序列，和轻链恒定区选自SEQ ID NO:43所示的氨基酸序列；或重链可变区选自SEQ ID NO:27所示的氨基酸序列，重链恒定区选自SEQ ID NO:41所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:37所示的氨基酸序列，和轻链恒定区选自SEQ ID NO:43所示的氨基酸序列；或重链可变区选自SEQ ID NO:25所示的氨基酸序列，重链恒定区选自SEQ ID NO:41所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:31所示的氨基酸序列，和轻链恒定区选自SEQ ID NO:43所示的氨基酸序列；或重链可变区选自SEQ ID NO:25所示的氨基酸序列，重链恒定区选自SEQ ID NO:41所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:35所示的氨基酸序列，和轻链恒定区选自SEQ ID NO:43所示的氨基酸序列；或重链可变区选自SEQ ID NO:25所示的氨基酸序列，重链恒定区选自SEQ ID NO:41所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:33所示的氨基酸序列，和轻链恒定区选自SEQ ID NO:43所示的氨基酸序列；或重链可变区选自SEQ ID NO:25所示的氨基酸序列，重链恒定区选自SEQ IDNO:41所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:37所示的氨基酸序列，和轻链恒定区选自SEQ ID NO:43所示的氨基酸序列；或重链可变区选自SEQ ID NO:29所示的氨基酸序列，重链恒定区选自SEQ ID NO:41所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:39所示的氨基酸序列，和轻链恒定区选自SEQ ID NO:43所示的氨基酸序列。

在一个优选实施方案中，重链可变区选自SEQ ID NO:29所示的氨基酸序列，重链恒定区选自SEQ ID NO:41所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQ ID NO:31所示的氨基酸序列，和轻链恒定区选自SEQ ID NO:43所示的氨基酸序列。

再一方面本发明提供一种药物组合物，其活性成分为所述抗人RANKL抗体或所述人源化抗体。

本发明还涉及所述抗人RANKL抗体或所述人源化抗体在制备治疗骨损失疾病药物中用途。

在一些实施例中所述骨损失疾病包括骨质疏松症、类风湿性关节炎引起的骨关节骨质破坏、肿瘤骨转移造成的骨质破坏、巨骨细胞瘤生长导致的骨质破坏和其它由于RANKL诱导的破骨亢进所形成的骨质丢失或破坏等病理改变。

再一方面本发明提供一种改善患有骨损失疾病的患者的状况或治疗患有骨损失疾病的患者的方法，所述方法包括给予患者治疗有效量的所述抗人RANKL抗体或所述人源化抗体或给予患者所述药物组合物。

在一些实施例中所述所述骨疾病选自骨质疏松症、类风湿性关节炎引起的骨关节骨质破坏、肿瘤骨转移造成的骨质破坏、巨骨细胞瘤生长导致的骨质破坏和其它由于RANKL诱导的破骨亢进所形成的骨质丢失或破坏等病理改变。上述骨疾病主要指骨损失疾病。

在本发明的一些实施方案中，提供了治疗骨质稀少疾病的方法，包括施用药学有效量的所述抗人RANKL抗体或所述人源化抗体或施用所述药物组合物。

在一些实施方案中，提供了治疗患者的伴随骨损失的炎症状况的方法，包括施用药学有效量的所述抗人RANKL抗体或所述人源化抗体或施用所述药物组合物。

在一些实施方案中，提供了治疗患者的伴随骨损失的自身免疫疾病的方法，包括施用药学有效量的所述抗人RANKL抗体或所述人源化抗体或施用所述药物组合物。

在一些实施方案中，提供了治疗患者的类风湿性关节炎的方法，包括施用药学有效量的所述抗人RANKL抗体或所述人源化抗体或施用所述药物组合物。

在本发明的实施方案中，提供了检测生物样品中人RANKL水平的方法，包括使样品接触抗体。

在一些实施方案中，提供了治疗骨病的方法，包括施用治疗有效量的抗人RANKL抗体或其人源化抗体。在一些实施方案中，提供了治疗骨病的方法，包括施用治疗有效量的抗人RANKL抗体或其人源化抗体和另一种治疗剂。在一些这样的实施方案中，以治疗有效量施用所述另外的治疗剂。在一些实施方案中，所述骨病是特征在于骨损失的疾病，包括但不限于骨质稀少和骨质溶解。在一些实施方案中，使用抗人RANKL抗体或其人源化抗体的治疗抑制骨再吸收速度。因此，在一些实施方案中，为了补偿骨形成低于正常水平，可以应用治疗来降低再吸收速度高于正常的骨再吸收速度，或者将骨再吸收降低至低于正常水平。在一些实施方案中，可以对抗体测定不存在或存在OPG下与RANKL的结合，并且检查它们抑制RANKL介导的破骨细胞生成和/或骨再吸收的能力。

根据一些实施方案可以治疗的状况包括但不限于下组:

骨质疏松症,包括但不限于原发性骨质疏松症，内分泌骨质疏松症(包括但不限于甲状腺功能亢进，甲状旁腺功能亢进，库欣综合征，和肢端肥大症)，骨质疏松症的遗传和先天形式(包括但不限于成骨不全，高胱氨酸尿症，门克斯综合征，赖-戴综合征)，和由于肢端固定的骨质疏松症；

成年人和少年骨佩吉特氏病(畸形性骨炎)；

骨髓炎，即导致骨损失的骨感染性病变；

高钙血症，包括但不限于实体肿瘤(包括但不限于***，肺和肾)和血液恶性病变(包括但不限于多发性骨髓瘤，淋巴瘤和白血病)导致的高钙血症，特发性高钙血症，和与甲状腺功能九进和肾功能失调相关的高钙血症；

骨质稀少，包括但不限于手术之后的骨质稀少，施用药物诱导的骨质稀少，与小肠和大肠疾病相关的骨质稀少，和与慢性肝和肾病相关的骨质稀少；

骨坏死，即骨细胞死亡，包括但不限于与创伤性损伤有关的骨坏死，与戈谢病有关的骨坏死，与镰状细胞贫血有关的骨坏死，与***性红斑狼疮有关的骨坏死，与类风湿性关节炎有关的骨坏死，与牙周病有关的骨坏死，与溶骨性转移有关的骨坏死，与其它状况有关的骨坏死；和与类风湿性关节炎有关的软骨损失和关节侵蚀。

在一些实施方案中，可以单独地或者与至少一种用于治疗骨病的另外的治疗剂一起使用抗人RANKL抗体或其人源化抗体。在一些实施方案中，与治疗有效量的另外一种治疗剂结合使用抗人RANKL抗体或其人源化抗体。可以与抗人RANKL抗体或其人源化抗体一起施用的举例的治疗剂包括但不限于指定为BMP-1至BMP-12的骨形态发生因子，转化生长因子_β(TGF-β)和TGF-β家族成员；白介素-1(IL-1)抑制剂U，包括但不限于IL-1ra及其衍生物和Kineret^TM,anakinra；TNF-α抑制剂,包括但不限于可溶性TNF-α受体，Enbrel^TM,etanercept,抗TNF-α抗体，Remicade^TM,英夫单抗,和D2E7抗体；甲状旁腺素及其类似物；甲状旁腺素相关蛋白及其类似物；E系列***素；双磷酸盐(例如阿仑特罗和其他)；骨增强矿物例如氟化物和钙；非甾族抗炎药物(NSAIDs)，包括但不限于C0X-2抑制剂，例如Celebrex^TM，塞来西布，和Vioxx^TM，罗非克西；免疫抑制剂，例如甲氨蝶呤或来氟米特，丝氨酸蛋白酶抑制剂，包括但不限于分泌性白细胞蛋白酶抑制剂(SLPI)；IL-6抑制剂(包括但不限于抗IL-6抗体)，IL-8抑制剂(包括但不限于抗IL-8抗体)，IL-18抑制剂(包括但不限于IL-18结合蛋白和抗IL-18抗体)，白介素-1转化酶(ICE)调节剂；成纤维细胞生长因子FGF-1至FGF-10和FGF调节剂；PAF拮抗剂；角质形成细胞生长因子(KGF)，KGF-相关分子，和KGF调节剂；基质金属蛋白酶(MMP)调节剂；一氧化氮合酶(NOS)调节剂，包括但不限于，诱导型NOS的调节剂；糖皮质激素受体调节剂；谷氨酸受体调节剂；脂多糖(LPS)水平调节剂；和去甲肾上腺素和调节剂及其模拟物。

在一些实施方案中，抗人RANKL抗体或其人源化抗体与特定治疗剂一起使用来治疗各种炎症状况，自身免疫状况，或伴随骨损失的其他疾病。在一些实施方案中，根据状况和期望的治疗水平，可以施用两种，三种或更多试剂。在一些实施方案中，通过包含在相同配方中一起提供这些试剂。在一些实施方案中，通过包含在相同配方中一起提供这样的试剂和抗人RANKL抗体或其人源化抗体。在一些实施方案中，通过包含在治疗试剂盒中可以一起提供这样的试剂。在一些实施方案中，通过包含在治疗试剂盒中可以一起提供这样的试剂和抗人RANKL抗体或其人源化抗体。在一些实施方案中，可以分开提供这样的试剂。在一些实施方案中，当通过基因治疗施药时，相同载体中可以包含编码蛋白质试剂和/或抗人RANKL抗体的基因。在一些实施方案中，编码蛋白质试剂和/或抗人RANKL抗体的基因可以处于相同启动子区的控制下。在一些实施方案中，编码蛋白质试剂和/或抗人RANKL抗体的基因可以在分开的载体中。

在一些实施方案中，本发明涉及包括抗人RANKL抗体或其人源化抗体和至少一种白介素-1(IL-1)抑制剂的治疗方案，和应用这样的治疗方案的治疗方法。在一些实施方案中，治疗方案包括抗人RANKL抗体或其人源化抗体和IL-1抑制剂和至少一种这里描述的另外的分子。在一些实施方案中，治疗方法与抗人RANKL抗体或其人源化抗体联合使用IL-1抑制剂和/或TNF-α抑制剂。在一些实施方案中，抗人RANKL抗体或其人源化抗体与IL-1抑制剂和/或TNF-α抑制剂联合可以用于治疗象哮喘，类风湿性关节炎和多发性硬化这样的状况。

白介素-1(IL-1)是抗炎细胞因子。在一些例子中，IL-1是很多疾病和医学状况中的介导物。在一些例子中，巨噬细胞/单细胞系细胞生产IL-1。在一些例子中，IL-1以两种形式产生:IL-1α(IL-1α)和IL-1β(IL-1β)。

如果自发的或实验性疾病或医学状况与体液或组织中升高的IL-1水平有关和/或如果来自身体的细胞或组织在培养物中产生升高水平的IL-1，则认为这种疾病或医学状况是“白介素-1介导的疾病”。在一些实施方案中，通过下面另外两种状况识别这样的白介素-1介导的疾病:(I)通过施用IL-1或上调IL-1的表达能从实验上用动物模拟与疾病或医学状况相关的病理发现；和(2)通过用抑制IL-1作用的试剂治疗能抑制或消除疾病或医学状况中实验动物模型中诱导的病理。在一些实施方案中，上述状况中的一项或多项符合IL-1-介导的疾病。在一些实施方案中，所有三种状况都符合IL-1-介导的疾病。急性和慢性白介素-1(IL-1)-介导的疾病包括但不限于下组:急性胰腺炎；肌萎缩侧索硬化(ALS，或LouGehrig’s病)；阿尔茨海默病；恶病质/厌食，包括但不限于AIDS-诱导的恶病质；哮喘和其它肺病；动脉粥样硬化；自身免疫性脉管炎；慢性疲劳综合征，梭状芽孢杆菌相关疾病，包括但不限于梭状芽孢杆菌相关腹泻，冠状动脉状况和适应症，包括但不限于充血性心衰，冠状动脉再狭窄，心肌梗塞，心肌功能障碍(例如与脓毒症有关)，和冠状动脉旁路移植；癌症，包括但不限于白血病，包括但不限于多发性骨髓瘤白血病和髓细胞白血病(例如AML和CML)，和肿瘤转移；糖尿病(包括但不限于胰岛素依赖性糖尿病)；子宫内膜异位；发热；纤维肌瘤；肾小球肾炎；移植物抗宿主疾病和/或移植物排斥；出血性休克；痛觉过敏；炎性肠病；关节炎症状况，包括但不限于骨关节炎，牛皮癣关节炎，和类风湿性关节炎；炎性眼病，包括但不限于例如与角膜移植有关的那些；局部缺血，包括但不限于脑局部缺血(包括但不限于作为例如创伤，癫痫，出血或中风的结果的脑损伤，这些的每一种情况都可以导致神经变性)；Kawasaki’s病；学习障碍；肺病(包括但不限于急性呼吸窘迫综合症，或ARDS)；多发性硬化；肌病(例如肌肉蛋白质代谢，包括但不限于脓毒症中的肌肉蛋白质代谢)；神经毒性(包括但不限于HIV诱导的这样的状况)；骨质疏松症；疼痛，包括但不限于与癌症相关的疼痛；帕金森氏病；牙周病；早产；牛皮癣；再灌注损伤；脓毒性休克；放射治疗副作用；颞颌关节病；睡眠障碍；葡萄膜炎；从例如由劳损，扭伤，软骨损伤，创伤，整形术，感染，或其它疾病过程引起的炎症。

在一些实施方案中，本发明涉及包括抗人RANKL抗体或其人源化抗体和至少一种TNF-α抑制剂的治疗方案，和应用该治疗方案的方法。在一些实施方案中，治疗方案包括抗人RANKL抗体或其人源化抗体和TNF-α抑制剂和至少一种这里描述的另外的分子。一些疾病和医学状况是由TNF-α介导的并且归类为炎症状况。如这里使用的“TNF-α介导的疾病”包括但不限于与体液或组织中升高水平的TNF-α相关的和/或其中细胞或组织取自在培养物中产生高水平TNF-α的个体的疾病或医学状况。在一些实施方案中，如果(I)通过施用或上调TNF-α表达在动物中能实验性模拟与疾病或医学状况相关的病理发现和/或(2)通过用抑制TNF-α作用的试剂治疗能抑制或破坏疾病或医学状况的实验动物模型中诱导的病理，则认为疾病是TNF-α介导疾病。一些疾病和医学状况是TNF-α介导的，并且可以分类为炎症状况。如这里使用的，“TNF-α介导的疾病”包括但不限于:恶病质和厌食；癌症，包括但不限于，白血病；慢性疲劳综合征；冠状动脉状况和/或适应症，包括但不限于，充血性心衰，冠状再狭窄，心肌梗塞，心肌功能障碍(包括但不限于与脓毒症有关的这样的状况)，和冠状动脉旁路移植；抑郁症；糖尿病，包括但不限于，青少年起病I型糖尿病，糖尿病，和胰岛素抗性(包括但不限于与肥胖有关的胰岛素抗性)；子宫内膜异位，子***，和相关的状况；纤维肌瘤和痛觉缺失；移植物抗宿主排斥；痛觉过敏；炎性肠病，包括但不限于克隆氏病和艰难梭菌-相关腹泻；局部缺血，包括但不限于，作为创伤，癫痫，出血，和/或中风结果的脑损伤；肺病，包括但不限于成人呼吸窘迫综合征，哮喘，肺纤维化；多发性硬化；神经炎性疾病；眼部疾病和状况，包括但不限于角膜移植，眼退化和葡萄膜炎；疼痛，包括但不限于，与癌相关的疼痛；胰腺炎，牙周病；毛发红糠疹(PRP)；***炎，包括细菌性和非细菌性***炎，和相关状况；牛皮癣和相关状况；肺纤维化；再灌注损伤；风湿病，包括但不限于类风湿性关节炎，骨关节炎，青少年关节炎(包括但不限于青少年类风湿性关节炎)，血清反应阴性多关节炎，强直性脊柱炎，Reiter’s综合征和反应性关节炎，Still’s病，牛皮癣关节炎，肠病关节炎，多肌炎，皮肌炎，硬皮病，***性硬化，脉管炎(例如Kawasaki’s病)，脑脉管炎，赖姆病，葡萄球菌诱导(“脓毒性”)的关节炎，斯耶格伦综合征，风湿热，多软骨炎和风湿性多肌病和巨细胞动脉炎)；脓毒性休克；放疗副作用；***性红斑狼疮(SLE)；颞颌关节病；甲状腺炎；和组织移植和/或例如由劳损，扭伤，软骨损伤，创伤，整形术，感染(例如HIV，艰难梭菌和相关物种)或其他疾病过程引起的炎症。

在一些实施方案中，TNF-α抑制剂通过下调或抑制TNF-α产生，结合游离THF，干扰TNF-α与其受体结合，和干扰与其受体结合之后TNF-α信号传递调节中的至少一种而发挥作用。术语“TNF-α抑制剂”包括但不限于可溶性TNF-α受体，包括但不限于，可溶性肿瘤坏死因子受体I型(sTNF-α-RI；也称作p55受体)，可溶性肿瘤坏死因子受体II型(也称作p75受体)，和EnbreI^TM,etanercept；抗TNF-α抗体,包括但不限于，Remicade^TM,英夫单抗和D2E7(参见,例如美国专利N0.6090382和6258562)；抗TNF-α受体抗体；sTNF-α-RI(参见，例如，W098/24463)，Etanercept(Enbrel^TM)；TNF-α转化酶(TACE)的抑制剂；和影响TNF-α活性的其他分子。

在一些实施方案中，抗人RANKL抗体或其人源化抗体可以与至少一种用于炎症的治疗剂一起施用。在一些实施方案中，抗人RANKL抗体或其人源化抗体可以与至少一种用于免疫疾病的治疗剂一起施用。用于炎症和免疫疾病的举例的治疗剂包括但不限于皮质类固醇，包括但不限于，***龙；非留族抗炎药物(NSAIDs)，包括但不限于，环加氧酶I型(COX-1)和环加氧酶2型(COX-2)抑制剂；疾病修饰抗风湿药物(DMARDs)，包括但不限于，甲氨蝶呤，羟基氯奎，氯奎，环孢菌素，金化合物(例如醋硫葡金，金硫丁二酸盐，和葡糖硫金)，来氟米特；IV型磷酸二酯酶抑制剂，包括但不限于，环戊苯吡酮和己酮可可碱；他克莫司(FK-506)；西罗莫司(瑞帕霉素)；霉酚酸；5_脂肪氧化酶抑制剂，包括但不限于，弃白通；白介素-6(IL-6)调节剂；38kDa促细胞***剂激活蛋白激酶的小分子调节剂(P38-MAPK)；炎症途径中涉及的胞内分子的小分子调节剂，其中这样的胞内分子包括但不限于，jnk，IKK,NF-κB,ZAP70，和lck。用于炎症的一些举例的治疗剂描述于，例如，C.A.Dinarello和L.L.MoldawerProinfla.mma.torv andAnt1-1nflammatorv Cytokines in Rheuma toid Arthritis:APrimer for Clinicians第三版(2001)Amgen Inc.Thousand Oaks，CA。用于炎症和自身免疫疾病的举例的治疗剂，包括但不限于，干扰素-γ(IFN-γ)调节剂；0X40/0X40L的调节剂(包括可溶形式的0X40)；4-1BB/4-1BB配体的调节剂(包括可溶形式的4-1BB)；和B-细胞T-细胞共同刺激途径的调节剂等；

在一些实施方案中，抗人RANKL抗体或其人源化抗体被用来治疗骨损失，包括但不限于，恶性或转移肿瘤引起的骨的溶骨性破坏产生的骨损失。在一些实施方案中，抗人RANKL抗体或其人源化抗体可以被用来治疗与癌症相关的骨损失。举例的癌症包括但不限于***癌，***癌，甲状腺癌，肾癌，肺癌，食道癌，直肠癌，膀胱癌，子***，卵巢癌和肝癌，以及胃肠道癌。在一些实施方案中，抗人RANKL抗体或其人源化抗体可以被用来治疗与一些血液恶病变相关的骨损失，包括但不限于，多发性骨髓瘤和淋巴瘤，包括何杰金氏病。

在一些实施方案中，单独施用抗人RANKL抗体或其人源化抗体。在一些实施方案中，抗人RANKL抗体或其人源化抗体与至少一种其他治疗剂一起施用，包括但不限于，至少一种其他癌症治疗剂。举例的癌症治疗剂包括但不限于放疗和化疗。在一些实施方案中，化疗可以包括用一种或几种下面的药物治疗:蒽环霉素，紫杉醇，他莫西芬，阿霉素，5-氟尿嘧啶，和本领域公知的其他药物。在一些实施方案中，癌症治疗剂是黄体激素释放激素(LHRH)拮抗剂。

药物组合物

在一些实施方案中，本发明提供含有治疗有效量的抗人RANKL抗体或且人源化抗体和药学可接受稀释剂，载体，增溶剂，乳化剂，防腐剂和/或佐剂的药物组合物。

在一些实施方案中，本发明提供含有治疗有效量的抗人RANKL抗体或其人源化抗体和治疗有效量的至少一种另外的治疗剂，和药学可接受稀释剂，载体，增溶剂，乳化剂，防腐剂和/或佐剂的药物组合物。在一些实施方案中，所述至少一种另外的治疗剂选自:骨形态发生因子，转化生长因子-β(TGF-β)，白介素-1(IL-1)抑制剂，包括但不限于IL-1ra及其衍生物和Kineret^TM，anakinra；TNF-α抑制剂，包括但不限于可溶性TNF-α受体，EnbreI^TM，etanercept，抗-TNF-α抗体，Remicade^TM，英夫单抗，和D2E7抗体；甲状旁腺素及其类似物；甲状旁腺素相关蛋白及其类似物；E系列***素；双磷酸盐(例如阿仑特罗和其他)；骨增强矿物例如氟化物和钙；非留族抗炎药物(NSAIDs)，包括但不限于COX-2抑制剂，例如Celebrex^TM,塞来西布和Vioxx^TM，罗非克西；免疫抑制剂，例如甲氨蝶呤或来氟米特，丝氨酸蛋白酶抑制剂，包括但不限于分泌性白细胞蛋白酶抑制剂(SLPI)；IL-6抑制剂(包括但不限于抗IL-6抗体)，IL-8抑制剂(包括但不限于抗IL-8抗体)，IL-18抑制剂(包括但不限于IL-18结合蛋白和抗IL-18抗体)，白介素-1转化酶(ICE)调节剂；成纤维细胞生长因子FGF-1至FGF-10和FGF调节剂；PAF拮抗剂；角质形成细胞生长因子(KGF)，KGF-相关分子，和KGF调节剂；基质金属蛋白酶(MMP)调节剂；一氧化氮合酶(NOS)调节剂，包括但不限于，诱导型NOS的调节剂；糖皮质激素受体调节剂；谷氨酸受体调节剂；脂多糖(LPS)水平调节剂；和去甲肾上腺素和调节剂及其模拟物。

在一些实施方案中，可接受的配方材料优选是使用的剂量和浓度对接受者没有毒性。在一些实施方案中，所述药物组合物可以含有用于改变，保持或保留例如pH，渗透压，粘度，澄清度，颜色，等张性，气味，无菌，稳定性，溶解或释放速度，组合物的吸收或渗透的配方材料。在一些实施方案中，合适的配方材料包括但不限于，氨基酸(例如甘氨酸，谷氨酰胺，天冬酰胺，精氨酸或赖氨酸)；抗微生物剂；抗氧化剂(例如抗坏血酸，亚硫酸钠或亚硫酸氢钠)；缓冲液(例如硼酸盐，碳酸氢盐，Tris-HCl，柠檬酸盐，磷酸盐或其他有机酸)；填充剂(例如甘露糖醇或甘氨酸)；螯合剂(例如乙二胺四乙酸(EDTA))；络合剂(例如咖啡因，聚乙烯吡咯烷酮，环糊精或羟丙基环糊精)；填料；单糖；二糖；和其他碳水化合物(例如葡萄糖，甘露糖或糊精)；蛋白质(例如血清白蛋白，明胶或免疫球蛋白)；着色剂，矫味剂和稀释剂；乳化剂；亲水性聚合物(例如聚乙烯吡咯烷酮)；低分子量多肽；成盐抗衡离子(例如钠)；防腐剂(例如苯扎氯铵，苯甲酸，水杨酸，硫汞撒，苯乙醇，羟苯甲酸甲酯，羟苯甲酸丙酯，氯己定，山梨酸或过氧化氢)；溶剂(例如甘油，丙二醇或聚乙二醇)；糖醇(例如甘露糖醇或山梨糖醇)；悬浮剂；表面活性剂或湿润剂(例如普流罗尼、PEG、脱水山梨糖醇酯，polysorbates,如polysorbate20,polysorbate80，卵磷脂，胆甾醇，四丁酚醛)，稳定增强剂(例如蔗糖或山梨糖醇)；张力增强剂(例如碱金属卤化物，优选氯化钠或氯化钾，甘露糖醇，山梨糖醇)；送递赋形剂；稀释剂；赋形剂和/或药物佐剂(Remington’s Pharmaceutical Science,18版，A.R.Gennaro编著，Mack Publish Company(1990))。

在一些实施方案中，抗人RANKL抗体或其人源化抗体和/或治疗分子与本领域公知的半衰期延长赋形剂连接。这样的赋形剂包括但不限于聚乙二醇和葡聚糖。这样的赋形剂描述于，例如，美国申请登记号N0.09/428082和公开的PCT申请N0.W099/25044，这里为了任何目的引作参考。

在一些实施方案中，本领域技术人员根据，例如，想要的给药途径，送递方式和期望的剂量，来确定优化的药物组合物。例如，参见Remington’s Pharmaceutical Science,18版，A.R.Gennaro编著，Mack Publish Company(1990)。在一些实施方案中，这样的组合物可以影响本发明的抗体的物理状态，稳定性，体内释放速度和体内清除速度。

在一些实施方案中，药物组合物中的主要赋形剂或载体性质上可以是含水或不含水的。例如，在一些实施方案中，合适的赋形剂或载体可以是注射用水，生理盐水或人工脑脊液，可能补充有肠胃外施用组合物中常用的其他材料。在一些实施方案中，中性缓冲盐水或与血清白蛋白混合的盐水是其他举例的赋形剂。在一些实施方案中，药物组合物含有大约pH7.0-8.5的Tris缓冲液，或大约pH4.0-5.5的乙酸盐缓冲液，其可以进一步含有山梨糖醇或其合适的取代物。在一些实施方案中，含有抗人RANKL抗体或其人源化抗体，有或没有至少一种另外的治疗剂的组合物，可以通过将具有期望程度纯度的选择的组合物与任选的配方试剂混合来制备。此外，在一些实施方案中，使用合适的赋形剂例如蔗糖，可以将含有抗人RANKL抗体或其人源化抗体，有或没有至少一种另外的治疗剂的组合物配制成冻干物。

在一些实施方案中，可以选择本发明的药物组合物用于肠胃外给药。在一些实施方案中，可以选择药物组合物用于吸入或者通过消化道例如口服送递。这样的药学可接受组合物的制备是本领域公知的。

在一些实施方案中，当涉及肠胃外给药时，治疗组合物可以是药学可接受赋形剂中无热原的，肠胃外可接受的，含有期望的抗人RANKL抗体或其人源化抗体，有或没有另外的治疗剂的水溶液形式。在一些实施方案中，用于肠胃外注射的赋形剂是无菌蒸馏水，其中将有或没有至少一种另外的治疗剂的抗人RANKL抗体或其人源化抗体配制成无菌等张溶液，适当保存。在一些实施方案中，制备涉及配制期望的分子和试剂，例如可注射微球，可生物降解的颗粒，聚合化合物(例如聚乳酸或聚乙醇酸)，珠或脂质体，它可以提供产品的可控或持续释放，然后通过延效型注射送递。在一些实施方案中，也可以使用透明质酸，有在循环中促进保持的作用。在一些实施方案中，可以使用可植入的药物送递装置引入期望的分子。

在一些实施方案中，药物组合物可以配制成用于吸入的制剂。在一些实施方案中，可以将有或没有至少一种另外的治疗剂的抗人RANKL抗体或其人源化抗体配制成用于吸入的干燥粉末。在一些实施方案中，也可以用用于气溶胶送递的推进剂配制含有有或没有至少一种另外的治疗剂的抗人RANKL抗体或其人源化抗体的吸入用溶液。在一些实施方案中，溶液可以喷雾。肺部给药进一步描述于PCT申请N0.PCT/US94/001875,它描述了化学修饰蛋白质的肺部递送。

在一些实施方案中，涉及可以口服给药的制剂。在一些实施方案中，可以用固体剂型例如片剂和胶囊的复合中常规使用的那些载体或者不用那些载体，可以配制以这种方式给药的有或没有至少一种另外的治疗剂的抗人RANKL抗体或其人源化抗体。在一些实施方案中，可以设计当生物利用率最大并且预先全身性降解最小的消化道中的点释放制剂的活性部分的胶囊。在一些实施方案中，可以含有至少一种另外的试剂以有利于抗人RANKL抗体或其人源化抗体和/或任何另外的治疗剂的吸收。在一些实施方案中，还可以使用稀释剂，矫味剂，低熔点蜡，植物油，润滑剂，悬浮剂，片剂，崩解剂和粘合剂。

在一些实施方案中，药物组合物在适合片剂制备的无毒性赋形剂混合物中可以含有有效量的抗人RANKL抗体或其人源化抗体，有或没有至少一种另外的治疗剂。在一些实施方案中，通过将片剂溶解于无菌水中，或其他合适的赋形剂中，可以制备单剂型的溶液。在一些实施方案中，合适的赋形剂包括但不限于惰性稀释剂，例如碳酸钙，碳酸钠或碳酸氢钠，乳糖，或磷酸钙；或粘合剂，例如淀粉，明胶，或***胶；或润滑剂，例如硬脂酸镁，硬脂酸或滑石。

另外的药物组合物对于本领域技术人员是明显的，包括涉及持续或控制释放送递配方中含有抗人RANKL抗体或其人源化抗体，有或没有至少一种另外的治疗剂的制剂。在一些实施方案中，各种各样的其他持续或控制释放送递方式的配制技术，例如脂质体载体，可生物降解微颗粒或多孔珠和延效型注射剂，是本领域技术人员公知的。参见例如，PCT申请N0.PCT/US93/00829，它描述了用于送递药物组合物的多孔聚合物微颗粒的控制释放。在一些实施方案中，持续释放制剂可以含有有形产物形式的半渗透性聚合物基质，例如膜，或微胶囊。持续释放的基质可以包括聚酯，水凝胶，聚交酯(US3773919和EP058481)，L-谷氨酸和Y-乙基-L-谷氨酸的共聚物(Sidman等，Biopolymers,22:547-556(1983)),聚(2-轻乙基-甲基丙烯酸酯)(Langer等，J.Biomed.Mater.Res.15:167-277(1981)和Langer,Chem.Tech.，12:98-105(1982))，乙酸亚乙基乙烯酯(Langer等，上文)或聚-D(-)-3-羟基丁酸(EP133988)。在一些实施方案中，持续释放的组合物还可以包括脂质体，它可以通过本领域公知的几种方法制备。参见，例如Eppstein等，Proc.Natl.Acad.Sc1.USA,82:3688-3692(1985)；EP036676；EP088046和EP143949。

一般体内施用的药物组合物是无菌的。在一些实施方案中，可以通过经无菌过滤膜过滤来实现。在一些实施方案中，在组合物被冻干的情况下，可以在冻干和重新配置之前或之后利用该方法灭菌。在一些实施方案中，肠胃外给药的组合物可以以冻干形式或溶液贮存。在一些实施方案中，一般将肠胃外组合物放到有灭菌出口的容器中，例如有皮下注射针头可穿孔的盖的静脉输液液袋或小瓶。

在一些实施方案中，一旦配制了药物组合物，它可以作为溶液，混悬液，凝胶，乳状液，固体保存在无菌小瓶中，或者作为脱水或冻干的粉末剂保存在无菌小瓶中。在一些实施方案中，这样的制剂可以以即用形式或者以给药之前重新配制的形式(例如冻干的)贮存。

在一些实施方案中，本发明涉及制备单剂量给药单位的试剂盒。在一些实施方案中，每个试剂盒可以包括盛有干燥蛋白质的第一容器和盛有含水配方的第二容器。在本发明的一些实施方案中，包括包含单腔或多腔预填充注射器(例如液体注射器和溶解注射器)的试剂盒。

在一些实施方案中，治疗上要使用的含有有或没有至少一种另外的治疗剂的抗人RANKL抗体或其人源化抗体的药物组合物的有效量取决于，例如，治疗内容和主体。本领域技术人员明白根据一些实施方案，治疗的适当剂量水平因此部分地根据送递的分子，使用有或没有至少一种另外的治疗剂的抗人RANKL抗体或其人源化抗体的适应症，给药途径，和患者尺寸(体重，体表面积或器官大小)和/或状况(年龄和一般健康状况)而不同。在一些实施方案中，医师可以调整剂量和改变给药途径，以获得最佳治疗效果。在一些实施方案中，根据上面提到的因素，一般剂量范围可以是大约0.1微克/千克至最多大约100毫克/千克或更多。在一些实施方案中，剂量可以是0.1微克/千克至最多大约100毫克/千克；或者I微克/千克至最多大约100毫克/千克；或者5微克/千克至最多大约100毫克/千克。

在一些实施方案中，给药频率要考虑使用的制剂中抗人RANKL抗体或其人源化抗体和/或任何另外的治疗剂的药物动力学参数。在一些实施方案中，医师施用组合物，直到达到实现期望的效果的剂量。在一些实施方案中，因此可以以单一剂量，或随时间作为两个或多个剂量给药(其可以含有或不含有相同量的期望的分子)，或者作为通过植入装置或导管连续输注来施用本发明药物组合物。本领域技术人员按常规确定精确的合适的剂量，并且这是平常他们完成的常规任务。在一些实施方案中，通过应用合适的剂量反应数据可以确定合适的剂量。

一些实施方案中，药物组合物的给药途径是公知的方法，例如，口服，静脉内注射,腹膜内，脑内(实质内)，脑室内，肌内，眼内，动脉内，肝门内，或病变内途径；通过持续释放***或者通过植入装置。在一些实施方案中，可以通过浓注或连续输液或者通过植入装置施用组合物。

在一些实施方案中，通过植入其上吸附期望的分子或者将期望的分子制成胶囊的膜，海绵状物或者其它合适的材料可以局部施用组合物。在一些实施方案中，施用植入装置的情况下，可以将装置植入任何合适的组织或器官，期望的分子的送递可以通过扩散，随时间释放药团，或连续给药。

在一些实施方案中，期望以离体的方式使用含有抗人RANKL抗体或其人源化抗体，有或没有至少一种另外的治疗剂的药物组合物。在这样的情况下，取自患者的细胞，组织和/或器官接触含有抗人RANKL抗体或其人源化抗体，有或没有至少一种另外的治疗剂的药物组合物，然后接着将这些细胞，组织和/或器官植回患者。

在一些实施方案中，通过使用这里描述的方法植入经基因工程处理的细胞来表达和分泌多肽，能送递抗人RANKL抗体或抗人RANKL人源化抗体和/或任何另外的治疗剂。在一些实施方案中，这样的细胞可以是动物细胞或人细胞，并且可以是自体的，异源的，或异种的。在一些实施方案中，细胞可以无限繁殖。在一些实施方案中，为了减少免疫应答机会，可以将细胞制成胶囊以避免周围组织浸润。在一些实施方案中，胶囊材料一般是生物相容的半渗透性聚合物外壳或膜，它使得蛋白质产物释放，但是阻止患者免疫***或者来自周围组织的其它有害因子破坏细胞。

以下结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。

实施例1、人源RANKL的制备

通过构建人源RANKL表达载体，稳定转染CHO细胞，筛选能够稳定高表达人源RANKL的细胞株。大规模培养该细胞株，收集细胞上清，通过镍柱纯化制备人源RANKL蛋白，用于实施例2、3、4、5、6和7中小鼠免疫、克隆筛选及功能鉴定。

CHO细胞购自Invitrogen公司，RAW264.7细胞购自上海中科院细胞库，表达载体为本公司提供，T4DNA连接酶、蛋白分子量标准Marker、限制性内切酶等购自NEB公司；胶回收试剂盒购自Invitrogen；302培养基、胰蛋白酶和FBS购自Invitrogen公司；Phenylsepharose6FF-low sub,SP-Sepharose FF,Ni-NTA Sepharose FF凝胶购自GE公司；磷酸氢二钠，磷酸二氢钠，氯化钠，Tris，柠檬酸，柠檬酸三钠，咪唑和MTX购自Sigma公司，羊抗人IgG-HRP购自Jackson，TMB Substrate，购自Cell Signaling公司，RANK-Fc,TRANC,M-CSF和TGF-β购自R&D公司，TRAP显色***购自Sigma公司，DMEM培养基、α-MEM培养基和胎牛血清购自Invitrogen公司。

PCR仪(杭州朗基科学仪器生物有限公司)，摇床CLIMO-SHAKER 1SFS-X(瑞士科耐Kuhner公司)。多功能酶标仪为Molecular Devices SpectraMax M5Multi-modeMicroplate Reader洗板机为TECAN HydroFlex Plate Washer,超净工作台品牌为苏净，规格型号SW-CJ-2F/T，二氧化碳培养箱的品牌为Thermo，规格型号Forma 311.

(1)人源RANKL表达载体的构建

首先通过基因工程手段合成人源RANKL目标序列(图1)，序列从自然人RANKL的136位Gly开始，到317位Asp共182个氨基酸(SEQ ID NO:1)，在N端增加10个His，可以与镍柱中的氯化镍结合，从而可以通过离子亲和层析进行纯化，并在两端增加NotI和PmeI两个酶切位点。将合成的人源RANKL和表达载体均通过NotI和PmeI进行双酶切，回收人源RANKL目的片段和表达载体片段，进行连接，转化，通过PCR和酶切方法鉴定阳性克隆，最后通过测序验证表达载体的正确性。采用质粒提取试剂盒抽提质粒用于稳定转染。

(2)稳定转染CHO细胞及克隆筛选

转染前48小时，在302无血清培养基中传代培养CHO细胞，接种密度为3×10⁵/ml。转染当天细胞总数应大于1.5×10⁷，细胞活力在95％以上。采用Bio-rad的电转仪进行转化，转染电压为300V，电容为900μF。细胞每2～3天需传代一次，更换新鲜的培养基继续培养，直至细胞生长恢复正常。当细胞活力在90％以上，进行MTX加压筛选。MTX的浓度按照25nM，50nM，100nM，250nM，500nM逐步增加。MTX压力达到500nM时开始按照有限稀释法分板，待克隆长出后进行Dot-blot检测，取5μl 96孔板细胞上清，点至硝酸纤维素膜上，风干后加入5％脱脂奶粉中室温封闭30分钟，加入1:1000稀释的RANK-Fc，室温震荡孵育1小时，TBST中洗涤3次，每次5分钟，加入1:10000稀释的HRP标记的羊抗人IgG-Fc(购自Sigma公司)中室温震荡孵育1小时，采用DAB显色***进行显色。筛选表达水平较高的克隆，共有120个克隆进行首次筛选，选择表达水平最高的一个克隆再次进行亚克隆，从而保证获得的表达人源RANKL的克隆为单克隆。

(3)人源RANKL的纯化

收集大规模培养的细胞上清，离心后采用镍柱进行纯化，镍柱中的氯化镍能够跟His结合，也能够与咪唑进行结合。首先将样品按一定流速流过镍柱，使得样品中的人源RANKL与镍柱结合，然后加入不同浓度的咪唑，与人源RANKL竞争结合镍柱，从而将人源RANKL洗脱下来。取2ml Ni2+Sepharose 6FF填装层析柱，Binding buffer(20mM PB+0.15MNaCl，pH 7.4)洗10～20个柱体积。细胞上清液按照30ml/h的流速上样，用Binding buffer洗涤10-20个柱体积后，10mM咪唑洗去杂蛋白，70mM,100mM和500mM咪唑分别洗脱，收集洗脱液，人源RANKL的主要洗脱峰出现在70mM咪唑的洗脱条件。纯化的人RANKL蛋白经还原SDS-PAGE电泳鉴定，其分子量约为34KDa，与理论分子量一致，纯度大于90％。

(4)人源RANKL的鉴定

包被人源RANKL和市售hRANKL标准品，样品稀释至1μg/ml，100μl/孔加入，4度孵育过夜。加入从10μg/ml开始梯度稀释的RANK-Fc，室温孵育1小时，加入1:20000稀释的二抗(羊抗人IgG-Fc)，室温孵育1小时，采用TMB显色***进行显色。在多功能酶标仪上以测定波长450nm，参比波长630nm测定96孔板中各孔的吸光值，每孔吸光值(OD)＝OD450nm-OD630nm。鉴定人源RANKL与RANK-Fc的结合活性。结果表明，包被于ELISA板上的重组人源RANKL与其受体RANK-Fc结合，其结合具有RANK-Fc浓度依赖性并可达到饱和，达到50％最大结合的RANK-Fc浓度为10.9ng/ml，其结合与R&D公司市售RANKL标准品一致，后者达到50％最大结合的RANK-Fc浓度为5.6ng/ml。

RAW264.7细胞使用DMEM+10％FBS的培养基进行培养，每3-4天传代一次。进行样品活性检测时，将对数生长期的细胞培养基更换为α-MEM培养基+10％FBS，制成细胞悬液。以2000cell/100μl接种96孔板，放入37℃,5％CO2培养箱中培养1小时。加入从800ng/ml开始对倍稀释人源RANKL，从200ng/ml开始对倍稀释的市售hRANKL标准品和固定浓度的M-CSF和TGFβ。置于37℃,5％CO2培养箱中培养5天，弃细胞上清，每孔加入100μl细胞裂解液(Citrate Buffer pH 5.0+0.5％Triton X-100)，4℃冰箱中裂解10min，每孔加入100μlpNPP显色液，37℃孵育30min，再每孔加入50μl终止液(0.5M NaOH)，450/570nm读数。经人源RANKL诱导RAW264.7细胞分化的活性实验鉴定，重组人源RANKL能够诱导RAW264.7细胞分化为破骨细胞，并具有明显的剂量依赖性，其细胞活性与R&D的产品相似，重组人源RANKL的EC50为113.4ng/ml，市售hRANKL标准品的EC50略小一些，为35.7ng/ml。

本实施例表明，重组且经纯化的人源RANKL，不仅保持了与相应受体RANK-Fc的结合能力，且能通过受体激动破骨细胞的分化，具有其生物学活性。重组人源RANKL作为抗原用于本申请所描述的免疫程序，并且用来作为ELISA法筛选阳性克隆的包被蛋白和抗体免疫学和细胞学功能鉴定的材料。

实施例2、小鼠免疫和滴度测定

免疫用抗原(重组人源RANKL)来自实施例1，BALB/c小鼠购自北京通利华实验动物技术有限公司。抗RANKL的单克隆抗体通过多次免疫BALB/c小鼠获得。免疫途径为足底注射，免疫剂量为10μg/50μl/只小鼠，每只足底25μl。共免疫了10只小鼠。

首次免疫将10μg人源RANKL与等体积的TiterMax(Sigma,Oakville,ON)混合，随后的10多次免疫将10μg人源RANKL与等体积的100μg明矾(Sigma,Oakville,ON)和10μl无热源的含CpG的D-PBS混合，不含佐剂。BALB/c小鼠的免疫分别发生在第0,5,10,15,20,25,30,35,40and 44天，第44天取四只最高血清滴度的小鼠进行融合。

10只小鼠分别在第五次(第20天)免疫和第九次(第40天)免疫后，眼球采血，通过ELISA的方法测定免疫小鼠血清中抗人RANKL抗体的滴度。首先，人源RANKL用包被缓冲液稀释(0.1M包被缓冲液,pH 9.6NaHCO38.4g/L)至1μg/ml，100μl/孔包被于96孔ELISA板(Corning,Acton,MA)，4度过夜。次日，用1ⅹPBST(0.05％Tween 20in 1x PBS)洗板3次，200ul/孔加入封闭液(0.5％BSA,0.1％Tween 20,0.01％Thimerosal in 1x PBS)室温封闭1小时。洗板3次，小鼠血清用0.5％BSA/PBS从1:100开始3倍稀释，空白孔为0.5％BSA/PBS，100μl/孔加入ELISA板中，室温孵育2小时，洗板3次，加入终浓度为1μg/ml的羊抗鼠IgG Fc-HRP，室温孵育1小时。洗板3次，加入TMB(BioFx BSTP-0100-01)显色液室温显色10-20分钟，加入终止液，于450nm读数。OD值大于空白孔的2倍定义为阳性克隆，血清在最高稀释倍数时，OD值越高，表明对人源RANKL的免疫反应性越强。血清滴度检测数据如表1所示。第五次免疫后，小鼠血清滴度范围除了4#和8#为1:62500，其余小鼠均达到1:312500。第九次免疫后，小鼠血清滴度范围除了1#和4#为1:312500，其余小鼠血清滴度均达到了1:1562500。

表1

实施例3、抗人源RANKL鼠单克隆的产生

免疫小鼠用CO₂安乐死，然后颈椎脱臼，分离获得***，合并不同小鼠来源的***。放入DMEM培养基中进行研磨，收集上清，离心获得淋巴细胞，并采用血球计数板计数。

将上述获得的B细胞洗涤，与非分泌性骨髓瘤细胞P3X63Ag8.653(ATCC,Cat#CRL1580)按1:1进行混合，细胞混合液于800g离心，轻轻地去掉上清，加入2-4ml链酶蛋白酶溶液(CalBiochem,cat.#53702；0.5mg/ml in PBS)，作用不超过2分钟，加入3-5ml胎牛血清终止酶反应，加入细胞电融合液ECFS(0.3M Sucrose,Sigma,Cat#S7903,0.1mM MagnesiumAcetate,Sigma,Cat#M2545,0.1mM Calcium Acetate,Sigma,Cat#C4705)调整体积为40ml，离心，去掉上清，重新将细胞悬于40ml ECFS中，洗涤一次，加入ECFS，调整细胞密度为2x10⁶个/ml.采用电融合仪(ECM2001,BTX,Harvard Apparatus,Holliston,MA进行融合)。融合室选择2.0ml，参数设置为：

Alignment condition:voltage:50V,time:50s

Membrane breaking at:voltage:3000V,time:30usec

Post-fusion holding time:3sec

电融合完成后，轻轻地取出细胞上清，转入无菌的含等体积杂交瘤培养基(DMEM(JRH Biosciences),15％FBS(Hyclone),supplemented with L-glutamine,pen/strep,OPI(oxaloacetate,pyruvate,bovine insulin)(all from Sigma)and IL-6(BoehringerMannheim))的离心管中，于37度孵育15-30分钟，然后400g(1000rpm)离心5分钟，轻轻地将细胞重悬于少量的杂交瘤筛选培养基(Hybridoma Culture Medium supplemented with0.5x HA(Sigma,cat.#A9666)),中调整细胞密度，轻柔混匀，每块96孔细胞培养板接种5x10⁶个B细胞，200μl/孔。在第7或10天去掉一半的培养上清，每孔再加入100μl筛选培养基。

细胞培养14天后，用ELISA法测定杂交瘤上清中特异性结合RANKL的抗体筛选阳性杂交瘤。人源RANKL用包被缓冲液(0.1M Carbonate Buffer,pH 9.6,NaHCO38.4g/L)稀释至1μg/ml，50μl/孔进行包被，4度过夜，次日，用洗板液(0.05％Tween 20in PBS)洗涤3次，200μl/孔加入封闭液(0.5％BSA,0.1％Tween 20,0.01％Thimerosal in 1x PBS)室温封闭1小时，洗板3次，每孔加入50μl杂交瘤细胞上清，或者阳性和阴性对照(阳性对照为人源RANKL免疫的小鼠血清，阴性对照为免疫前的BALB/c小鼠血清)，室温孵育2小时，洗板3次，每孔加入1:2000稀释的羊抗鼠IgG-HRP(Jackson Lab,Cat.No:115-035-062)室温孵育1小时，洗板3次，每孔加入100μl TMB显色液(BioFX Lab.Cat.No.TMSK-0100-01)室温显色10分钟，每孔加入50μl终止液，于450nm读数。结果，经过第一轮初筛，共190块96孔细胞培养板，筛选到435个能够与人源RANKL结合的阳性克隆(OD值大于0.5)。

初筛ELISA检测结果呈RANKL抗体阳性者，去掉阳性克隆的培养基，加入新鲜的杂交瘤培养基，将克隆转至24孔板培养，2天后，对24孔板克隆进行第二轮ELISA筛选验证实验，包括同上的直接ELISA检测，竞争抑制实验和与鼠源RANKL的免疫交叉反应。其中，鼠源RANKL的免疫交叉反应将包被蛋白更换为鼠源RANKL，包被浓度为1μg/ml，检测样品为原倍的细胞上清，一个浓度点，其余实验条件与初筛ELISA实验方法一致。结果显示有9个克隆与鼠源RANKL具有免疫交叉反应。竞争抑制实验为单点测试，RANK-Fc用包被液稀释至1μg/ml进行包被，4度过夜。原倍的细胞上清与等体积的浓度为600ng/ml的人源RANKL混合，加入ELISA板中，室温孵育2小时，洗板3次，加入1:10000稀释的兔抗人His-HRP(购自Abcam公司)抗体，室温孵育1小时，洗板4次，采用TMB显色***进行显色。室温显色15分钟，加入1M H₂SO₄终止显色。在多功能酶标仪(Molecular Devices SpectraMax M5Multi-mode MicroplateReader)上以测定波长450nm，参比波长630nm测定96孔板中各孔的吸光值，每孔吸光值(OD)＝OD450nm-OD630nm。筛选出具有竞争活性的克隆，将其细胞上清再做3倍梯度稀释重复实验，选择竞争活性相对较强的克隆再进行一轮亚克隆，扩增、冻存细胞株，并纯化细胞上清获得一定量的抗体用于功能鉴定。

第二轮ELISA结果显示：有249个克隆OD值大于0.5，有41个克隆具有抑制人源RANKL与RANK-Fc结合的活性，有9个克隆具有与鼠RANKL的免疫交叉反应。将上述50个克隆进行亚克隆，冻存细胞株，并纯化细胞上清用于实施例4、5、6和7的功能鉴定。

实施例4、纯化的鼠单抗与人源RANKL的免疫反应性

上述41个具有中和活性的克隆和9个与鼠有交叉反应的克隆进行扩增培养，在T125方瓶中加入100ml杂交瘤培养基，于37度，5％CO₂培养箱中培养10天左右，收集上清，采用Protein A进行抗体纯化，用pH＝3.0的柠檬酸缓冲液进行洗脱，收集样品，调pH至6.0左右。A280进行抗体浓度测定。每个抗体均得到mg级的蛋白。采用直接ELISA法检测上述50个抗人源RANKL鼠单抗与免疫原人源RANKL的结合能力。用pH 9.6的0.05M碳酸盐缓冲液将人源RANKL蛋白稀释至1μg/ml，100μl每孔加入到96孔ELISA板中，4℃放置过夜。PBST洗板3次，用PBST+2％BSA封闭1小时，之后用PBST洗板3次。分别将待测抗体用PBST从10μg/ml起进行10倍系列稀释至1×10⁵μg/ml，每孔100μl加入ELISA板中，样品做双复孔，每块96孔ELISA板做5个样品，共做10块96孔ELISA板。抗原抗体室温孵育1小时后，用PBST洗板3次。将1：10000稀释HRP标记的羊抗鼠IgG(购自Jackson公司)加入待测抗体孔中，每孔100μl，室温孵育1小时后，用PBST洗涤液洗板4次。每孔加入100μl TMB显色液(购自Cell Signaling公司)，室温避光放置7分钟，每孔加入50μl 1M H2SO4终止显色反应。在多功能酶标仪(MolecularDevices SpectraMax M5Multi-mode Microplate Reader)上以测定波长450nm，参比波长630nm测定96孔板中各孔的吸光值，每孔吸光值(OD)＝OD450nm-OD630nm。

以抗体浓度为横坐标，测得的每孔吸光值为纵坐标，用Sigmoidal dose-response(variable slope)方式作图(GraphPad Prism软件)，得到抗原-抗体结合曲线(图2)。结果表明绝大多数anti-RANKL鼠单抗与包被于ELISA板固相表面的人源RANKL呈浓度依赖型结合并可达到饱和，其EC50在10-20ng/ml之间，详细数据见表2。

表2：鼠单抗与人源RANKL结合的EC50及其他相关数据比较

实施例5、纯化的鼠单抗与monkey RANKL和鼠源RANKL的种属交叉反应

采用直接ELISA的方法检测抗人源RANKL鼠单抗与食蟹猴RANKL和小鼠RANKL的种属交叉反应，实验方法与实施例4完全相同。分别采用人源RANKL,monkey RANKL和鼠源RANKL进行包被，monkey RANKL和鼠源RANKL均购自R&D公司。

以抗体浓度为横坐标，测得的每孔吸光值为纵坐标，用Sigmoidal dose-response(variable slope)方式作图(GraphPad Prism软件)，得到抗原-抗体结合曲线。结果表明所有与人源RANKL有结合能力的鼠单抗均能与monkey RANKL结合，其结合呈浓度依赖型结合并可达到饱和，EC50在10-20ng/ml之间(图3，表3)。所检测抗体中有9个抗体与小鼠RANKL有交叉反应。其结合呈浓度依赖型并可达到饱和，EC50在10-20ng/ml之间。续的实验证明，这9个抗体均不能抑制RANKL与RANK-Fc的结合。

表3：鼠单抗与monkey RANKL结合的EC50及其他相关数据比较

实施例6、纯化的鼠单抗抑制人源RANKL与RANK-Fc的结合活性

采用竞争ELISA实验评价抗人源RANKL鼠单抗是否具有抑制人源RANKL与RANK-Fc结合的中和活性，并与市售品Denosumab进行比较。用pH 9.6的0.05M碳酸盐缓冲液将RANK-Fc蛋白稀释至1μg/ml，100μl每孔加入到96孔ELISA板中，4℃放置过夜。PBST洗板3次，用PBS+2％BSA封闭1小时，之后用PBST洗板3次。分别将待测抗体和Denosumab用PBS+2％BSA从20μg/ml起进行4倍系列稀释至0.0024μg/ml，与等体积的人源RANKL(浓度为0.6μg/ml)混匀，每孔100μl加入ELISA板中，样品做双复孔，每块ELISA板做5个样品，且每块ELISA板中均有Denosumab对照品，共10块ELISA板。室温孵育2小时后，用PBST洗板3次。将1：10000稀释HRP标记的羊抗人His标签的二抗(购自Abcam公司)加入ELISA板中，每孔100μl，室温孵育1小时后，用PBST洗涤液洗板4次。每孔加入100μl TMB显色液(购自Cell signaling公司)，室温避光放置15分钟，每孔加入50μl 1M H₂SO₄终止显色反应。在多功能酶标仪上以测定波长450nm，参比波长630nm测定96孔板中各孔的吸光值，每孔吸光值(OD)＝OD450nm-OD630n。

以抗体浓度为横坐标，测得的吸光值为纵坐标，用Sigmoidal dose-response(variable slope)方式作图(GraphPad Prism软件)，得到抗体竞争抑制受体与配体结合的曲线。9个与鼠RANKL有交叉反应的抗体不具备抑制受体与配体结合的活性，其余41个抗体中，有8个抗体失去中和活性，另外的33个抗体具有明显的中和活性，能够抑制RANKL与RANK-Fc的结合，且呈浓度依赖性。实验测得Denosumab的EC50值为0.67μg/ml，而同一实验条件下测得的8个抗体的EC50值位于0.2-1.0μg/ml之间。抗体的EC50值越小，表示其阻断RANKL与RANK-Fc结合的活性越强，所得的8个抗体中有5个抗体的活性明显优于Denosumab。图4示为8个样品抑制RANKL与RANK-Fc结合的实验结果，详细信息见表4。

表4：鼠单抗抑制RANKL与RANK-Fc结合的EC50及其他相关数据比较

实施例7、鼠单抗抑制人源RANKL诱导的RAW264.7细胞分化实验

人源RANKL可以诱导RAW264.7细胞(购自上海中科院细胞库)分化为破骨细胞，本实验目的为评价能够中和RANKL与RANK-Fc结合的抗人源RANKL鼠单抗是否具有抑制人源RANKL诱导的RAW264.7(小鼠单核巨噬细胞白血病细胞，购自中科院上海细胞库)细胞分化活性，并与市售品Denosumab进行比较。破骨细胞中有一种特征性的酶-抗酒石酸酸性磷酸酶，pNPP显色***可以通过OD405nm读数的高低反应抗酒石酸酸性磷酸酶活性的大小，从而反应RAW264.7细胞分化为破骨细胞的程度。RAW264.7细胞使用DMEM+10％FBS(购自Invitrogen公司)的培养基进行培养，每3-4天传代一次。进行细胞活性检测时，将对数生长期的细胞培养基更换为α-MEM培养基+10％FBS(购自Invitrogen公司)，制成细胞悬液。以2000cell/100μl接种96孔板，放入37℃,5％CO2培养箱中(Thermo公司，规格型号Forma311)培养1小时。加入对倍稀释的待测样品(共22个抗体，7块96孔细胞培养板)和Denosumab，以及人源RANKL和MCSF,TGFβ(购自R&D公司)。使得待测抗体的终浓度分别为2000,1000,500,250,125和62.5ng/ml，人源RANKL的终浓度为150ng/ml，MCSF和TGFβ的终浓度分别为20ng/ml和2ng/ml。置于37℃,5％CO₂培养箱中培养5天，弃细胞上清，每孔加入100μl细胞裂解液(Citrate Buffer pH 5.0+0.5％TritonX-100)，4℃冰箱中裂解10min，每孔加入100μl pNPP显色液(购自Sigma公司)，37℃孵育30min，再每孔加入50μl终止液(0.5MNaOH)，450/570nm读数。

以抗体浓度为横坐标，测得的吸光值为纵坐标，用Sigmoidal dose-response(variable slope)方式作图(GraphPad Prism软件)，得到抗体抑制RAW264.7细胞分化为破骨细胞的曲线。anti-RANKL鼠单抗能完全抑制人源RANKL诱导的RAW264.7细胞分化为破骨细胞，称剂量依赖性，所测抗体中除114-6.6.7/114-6.6.18/114-6.6.29样品抑制作用较差，其余19个抗体其抑制活性很强，具有很低的EC50值。市售品Denosumab的EC50值为334.4ng/ml，而同一实验条件下测得的8个抗体的EC50值位于200-800ng/ml之间。EC50值越小，表示抗体抑制RANKL诱导的RAW264.7细胞分化的活性越强，所得的8个抗体中有3个抗体活性优于Denosumab，有2个抗体活性与Denosumab相当。图5所示为8个样品抑制人源RANKL诱导的RAW264.7细胞分化为破骨细胞的结果。详细信息见表5。

表5：鼠单抗抑制人源RANKL诱导的RAW264.7细胞分化的EC50及其他相关数据

实施例8、抗人源RANKL鼠单抗的核酸CDR区核苷酸序列测定

根据上述鼠单抗抑制人源RANKL与RANK-Fc结合实验和RAW264.7细胞分化实验结果，选择具有中和活性的抗体进行CDR区核苷酸序列的测定。共选择22个样品，采用杂交瘤培养基进行细胞培养，收集1ⅹ10⁶个细胞，850rpm离心5分钟，去掉上清，加入450μlRNAlater(购自Sigma公司)重悬，冻存于-80度冰箱。具体编号信息如下：

将收集好的22个样品送南京金斯瑞生物科技有限公司进行CDR区核苷酸序列的测定。首先采用Plus RNA Purification System(Invitrogen,Cat.No.:15596-026)进行总RNA的提取，然后通过RT-PCR技术，反转录获得cDNA。以cDNA为模板，通过RACE方法扩增重链和轻链的可变区序列，将获得的可变区序列构建到测序载体中，每个可变区序列挑选5个阳性克隆进行核苷酸序列测定。并将核苷酸序列翻译为氨基酸序列。通过序列比对，最终重链和轻链均分别得到8个独特的CDR序列。其中114-5.7.11、114-5.7.14、114-5.7.29、114-5.16.15、114-5.16.3、114-5.16.21、114-5.17.12、114-5.17.11和114-5.17.3共9个样品的氨基酸序列完全一致，114-6.6.29、114-6.6.18和114-6.6.7共3个样品的氨基酸序列完全一致，114-7.38.7、114-7.38-29和114-7.38.48共3个样品的氨基酸序列完全一致，114-7.37.36和114-7.37.26的氨基酸序列完全一致，114-7.19.12和114-7.19.17的氨基酸序列完全一致。具体氨基酸序列信息如表6：

表6：CDR的氨基酸序列

重链的CDR序列

轻链的CDR序列

实施例9、7.19.12scFv(单链抗体single—chain antibody fragment)重组质粒的构建

用重组人RANKL(hRANKL)免疫小鼠，采取杂交瘤技术，获得一系列鼠抗人RANKL单抗。通过竞争ELISA实验和细胞学实验筛选出一些具有中和活性的抗体，它们能够阻断RANKL和其受体RANK-Fc结合，抑制RAW264.7细胞分化为破骨细胞。其中单克隆抗体7.19.12是具有较高的结合能力和中和活性的抗体之一，7.19.12的重链可变区(VH)和轻链可变区(VL)氨基酸序列已在中国专利中公开发表(专利号CN201310753972.3)。7.19.12的scFv构建是利用PCR技术，将7.19.12VH(SEQ ID NO:6)和VL(SEQ ID NO:14)，用linker区域(Gly4Ser)3连接，形成单链抗体(scFv)基因，再通过T4连接酶连入T载体，得到7.19.12scFv(SEQ ID NO:21)重组质粒。

首先以VH5'NcoI和VH3'XhoI link为引物，7.19.12VH质粒为模板，用pfu DNA聚合酶(购自北京全式金生物公司)通过PCR方法扩增得到含NcoI、XhoI酶切位点和部分linker序列的VH基因片段；然后以VL5'linkSacI-κ和VL3'NotI-κ为引物，7.19.12VL质粒为模板，用pfu DNA聚合酶通过PCR方法扩增得到含部分linker序列、SacI和NotI酶切位点的VL基因片段。以PCR得到的VH和VL基因片段为模板，VH5'NcoI和VL3'NotI-κ为引物，用pfu DNA聚合酶PCR扩增得到7.19.12scFv基因片段。通过rTaq聚合酶(购自TAKARA公司)对获得的7.19.12scFv产物进行72℃延伸1小时，使得scFv产物3’端加上A。加A后scFv产物经胶回收纯化后，在T4DNA连接酶(购自NEB公司)作用下，与18-T载体进行连接(16℃，1小时)。热休克法(42℃，90秒)转化大肠杆菌，菌液涂平板(LBAmp培养基)，于37℃培养过夜。挑取克隆进行菌落PCR(通用引物M13-47和M13-48)鉴定筛选，并将PCR验证为阳性的克隆进行测序分析，筛选得到7.19.12scFv重组质粒。7.19.12scFV构建引物见表7。

表7： 7.19.12scFv构建引物

7.19.12重链可变区DNA序列(SEQ ID NO:18)

CAGGTTCAGCTCCAGCAGTCTGGGGCTGAACTGGCGAGTCCTGGGGCTTCAGTGAAGTTGTCCTGCAAGGCTTCTGGCTACACCTTTACTACCTACTGGCTGCAGTGGGTAAAGCAGAGGCCTGGACAGGGTCTGGAATGGATTGGGGCTATTTATCCTGGACCTGGTAATACTAAATACACTCAGAAGTTCAAGGACAAGGCCACATTGACTGCAGATAAATCCGCCAGCACAGCCTACATGCAACTCAACAGCTTGACATCTGAAGACTCTGCGGTCTATTACTGCGCAAGGAGGGGATCACGACGGGGGATTGCTTACTGGGGCCAAGGGACTCTGGTCACTGTCTCTGCA

7.19.12轻链可变区DNA序列(SEQ ID NO:19)

AACATTGTGCTGACCCAATCTCCAGCTTCTTTGGCTGTGTCTCTAGGCCAGAGGGCCACCATTTCCTGCAGAGCCAGTGAAAGTGTTGATAGTTATGGCAGAAGTTTTATGCACTGGTACCAGCAGAGACCAGGACAGCCACCCACACTCCTCATCTATCTTGCATCCAACCTAGAATCTGGGGTCCCTGTCAGGTTCAGTGGCAGTGGGTCTAGGACAGACTTCACCCTCACCATTGATCCTGTGGAGGCTGATGATGCTGCAACCTATTACTGTCAGCAAGATAATGAGGATCCGTACACGTTCGGAGGGGGGACCAAGCTGGAAATAAAA

7.19.12scFv DNA序列(SEQ ID NO:20)

CAGGTTCAGCTCCAGCAGTCTGGGGCTGAACTGGCGAGTCCTGGGGCTTCAGTGAAGTTGTCCTGCAAGGCTTCTGGCTACACCTTTACTACCTACTGGCTGCAGTGGGTAAAGCAGAGGCCTGGACAGGGTCTGGAATGGATTGGGGCTATTTATCCTGGACCTGGTAATACTAAATACACTCAGAAGTTCAAGGACAAGGCCACATTGACTGCAGATAAATCCGCCAGCACAGCCTACATGCAACTCAACAGCTTGACATCTGAAGACTCTGCGGTCTATTACTGCGCAAGGAGGGGATCACGACGGGGGATTGCTTACTGGGGCCAAGGGACTCTGGTCACTGTCTCTGCAGCCTCGAGTGGTGGTGGCGGTTCAGGCGGTGGTGGCTCTGGTGGCGGTGGGAGCTCTAACATTGTGCTGACCCAATCTCCAGCTTCTTTGGCTGTGTCTCTAGGCCAGAGGGCCACCATTTCCTGCAGAGCCAGTGAAAGTGTTGATAGTTATGGCAGAAGTTTTATGCACTGGTACCAGCAGAGACCAGGACAGCCACCCACACTCCTCATCTATCTTGCATCCAACCTAGAATCTGGGGTCCCTGTCAGGTTCAGTGGCAGTGGGTCTAGGACAGACTTCACCCTCACCATTGATCCTGTGGAGGCTGATGATGCTGCAACCTATTACTGTCAGCAAGATAATGAGGATCCGTACACGTTCGGAGGGGGGACCAAGCTGGAAATAAAA

7.19.12scFv氨基酸序列(SEQ ID NO:21)

QVQLQQSGAELASPGASVKLSCKASGYTFTTYWLQWVKQRPGQGLEWIGAIYPGPGNTKYTQKFKDKATLTADKSASTAYMQLNSLTSEDSAVYYCARRGSRRGIAYWGQGTLVTVSAASSGGGGSGGGGSGGGGSSNIVLTQSPASLAVSLGQRATISCRASESVDSYGRSFMHWYQQRPGQPPTLLIYLASNLESGVPVRFSGSGSRTDFTLTIDPVEADDAATYYCQQDNEDPYTFGGGTKLEIK

实施例10野生型7.19.12scFv噬菌粒的构建

噬菌粒载体pFL249由南京金斯瑞公司提供，NcoI和NotI作为scFv基因的***位点，pelB为信号肽(指导scFv分泌到周质腔)，gIII249为噬菌体识别区域，氨苄青霉素抗性基因起到筛选和维持噬菌粒的作用。scFv基因连接c-myc tag和his tag，其中his tag可用作亲和纯化，c-myc tag可被抗c-myc抗体识别达到检测目的。在his tag和gIII之间存在琥珀酸终止子(TAG)，噬菌粒DNA在抑制型E.coli TG1(购自Lucigen公司货号为60502-1)中产生部分抑制作用，通过辅助噬菌体的作用，将scFv展示在噬菌体表面。

pMD18-7.19.12scFv质粒用NcoI和NotI(购自NEB)限制性内切酶进行双酶切，获得具有粘性末端的7.19.12scFv基因片段，并与进行同样双酶切处理的pFL249载体连接，具体连接、转化及鉴定方法同实施例9，克隆经测序分析，获得野生型pFL249-7.19.12scFv噬菌粒(见图6)。

实施例11 7.19.12scFv人源化库的设计

通过IgBlast搜索数据库(IMGT人源V genes(F+ORF+in-frame P))，确定与7.19.12抗体框架区(Framework Regions,FRs)同源性最高的人VH和VL配系基因序列。检查FR序列，确定鼠、人序列之间不同的氨基酸残基，评价每个不同残基对抗原结合的重要性。最后将难以确定对抗原结合的重要性，且人鼠源残基不同的鼠源、人源副本均编入人源化抗体序列。鼠单抗7.19.12VH人源化库突变策略(固定7.19.12VL，对7.19.12VH的FR区进行突变)见表8，鼠单抗7.19.12VL人源化库突变策略(固定7.19.12VH，对7.19.12VL的FR区进行突变)见表9。VH人源化库理论设计多样性为1×10⁵，VL人源化库理论设计多样性为9216。7.19.12scFv人源化库以简并碱基方式合成(简并碱基表示方式：N代表A/G/T/C，W代表A/T，B代表G/T/C，D代表G/A/T，R代表A/G，Y代表C/T，V代表A/G/C，M代表A/C，S代表G/C，H代表A/C/T，K代表G/T)。

表8：鼠抗7.19.12VH人源化库突变策略

表9：鼠抗7.19.12VL人源化库突变策略

实施例12 7.19.12scFv人源化库的构建

抗hRANKL鼠单抗7.19.12scFv文库构建工作外包给南京金斯瑞生物科技有限公司完成。文库合成思路为：分别将VH和VL拆分为大小约60～75bp的4个寡核苷酸序列，片段之间重叠约20bp，采用重叠延伸PCR方法合成VL固定的VH突变文库和VH固定的VL突变文库。根据金斯瑞标准操作流程，将合成的V_H、V_L引物(见表10)分别按等摩尔的量混合、退火、延伸并扩增出完整的V_H、V_L片段，经胶回收纯化后克隆到测序载体中，分别随机送测15、20个克隆进行PCR产物多样性分析，最终选定ORF正常克隆百分比为60％、66％的两批V_H纯化后PCR产物及ORF正常克隆百分比为75％的VL纯化后PCR产物用于文库构建。

纯化后VH PCR产物用Sfi I和Xho I进行双酶切，与经Sfi I及Xho I双酶切的pFL249‐7.19.12scFv载体进行连接，电转化TG1，构建VL固定的VH突变文库；纯化后的VLPCR产物用Sac I和Not I进行双酶切，与经Sac I及Not I双酶切的pFL249‐7.19.12scFv载体进行连接，电转化TG1，构建VH固定的VL突变文库。文库构建先经过连接及电转化测试，根据优化后条件进行大量连接及电转化。取100μl电转化文库复苏菌进行10倍比梯度稀释，取10^-3～10^‐5三个稀释梯度各100μl菌液涂布含100μg/ml氨卞青霉素的2×YT平板，于37℃过夜培养。次日通过菌落计数计算文库库容；余下文库复苏菌涂布的含100μg/ml氨卞青霉素和2％葡萄糖的2×YT平板，37℃过夜培养，次日将菌苔从平板刮下收集文库菌体，重悬后加甘油至40％(V/V)终浓度，文库甘油菌保存于‐80℃。

统计结果显示，第一批VH突变文库的库容大小为1.35×10⁷(表11)，随机挑取144个转化子用引物M13R(‐48)及M13F(‐47)进行PCR菌落筛选，，电泳图中出现～1500bp DNA条带(箭头所示)的转化子表明含VH***片段，无DNA条带的转化子为酶切载体背景。结果显示阳性率为98.6％(142/144，图7)；第二批VH突变文库的库容大小为1.04×10⁷(表12)，随机挑取96个转化子用引物M13R(‐48)及M13F(‐47)进行PCR菌落筛选，PCR菌落筛选显示阳性率为99％(95/96，图8)，VH突变文库总库容约为2.04×10⁷，两个批次菌液合并后菌浓度为6.7×10⁹cfu/ml。VL突变文库的库容大小为2.8×10⁸，菌浓度为2×10¹¹cfu/ml(表12)，随机挑取144个转化子用引物M13R(‐48)及M13F(‐47)进行PCR菌落筛选，电泳图中出现～1500bpDNA条带(箭头所示)的转化子表明含VH***片段，无DNA条带的转化子为酶切载体背景。PCR菌落筛选显示阳性率为96.5％，(139/144，图9)。VH/VL突变文库分别随机挑取100个PCR菌落筛选为阳性的克隆进行测序分析，测序结果显示分别有58/70个克隆能正常翻译且符合突变设计，多样性和小试结果相当。

表10：hRANKL鼠抗7.19.12scFv人源化库VH、VL引物

表11.V_H突变文库库容统计结果

注：第一批VH突变文库单个电转化获得约1.5×10⁶个转化子，第二批约1.3×10⁶，分别进行了9个及8个电转化，总库容约2.4×10⁷。

表12.V_L突变文库库容统计结果

注：VL突变文库单个电转化获得约2.8×10⁷个转化子，共进行了10个电转化，总库容约2.8×10⁸。

实施例13噬菌体展示文库淘选

先进行文库扩增，取一定量的VH突变文库甘油菌液到370ml含100μg/ml Amp和2％葡萄糖的2xYT培养基(下文简称2xYT-AG)，使得OD600在0.05～0.1之间，在37℃，200rpm/分钟振荡培养至OD600达到0.3～0.4。向培养菌液中加入20倍菌体总数的M13KO7辅助噬菌体(购自NEB,货号为N0315S)，混匀后于37℃静置侵染30分钟，然后于37℃，200rpm/分钟振荡培养1小时。2000g离心10分钟，去上清，然后将菌体重悬于含100μg/ml Amp和50μg/ml卡那霉素的370ml 2xYT培养基(下文简称2xYT-AK)中，在30℃，200rpm/分钟振荡培养过夜(至少15小时)。转移过夜培养菌液到500ml离心瓶中，4℃，10,000g离心15分钟。取上清，加入1/4上清体积的PEG/NaCl溶液(20％(W/V)聚乙二醇(PEG)8000，2.5M NaCl)，充分混匀后置冰上沉淀1小时。4℃，8000rpm/分钟离心30分钟，去上清，将沉淀重悬于2.2ml PBS(137mM NaCl，2.7mM KCl，10mM Na₂HPO₄，1.8mMKH₂PO₄，pH7.2～7.4)。4℃，10000g离心2分钟，取上清(此为展示了scFv的重组噬菌体库)于4℃保存备用(取10μl采用10^-2～10^-10梯度稀释来测定滴度)。

通过培养稳定表达hRANKL的CHO细胞株(C219)，收集细胞上清，经Ni柱纯化获得hRANKL蛋白(见专利CN201310753972.3)。hRANKL用PBS稀释到10μg/ml，按照1ml/管加入Immunotube管(购自NUNC，货号为470319)，4℃包被过夜。用5ml PBST(含0.05％(V/V)Tween20的PBS)洗管3次，向管中加入5ml封闭液(含10％(W/V)脱脂奶粉的PBS溶液)，室温(20～25℃)封闭2小时(用封闭液封闭另一新Immunotube管作为阴性对照)。用5mlPBST分别洗Immunotube管3次。取制备好的重组噬菌体加到Immunotube管，于水平低速摇床上60rpm，室温孵育2小时。用5ml PBST和PBS分别洗涤10次(第二轮、第三轮和第四轮淘选时增加洗涤次数至15次、25次和35次)。洗涤完后，向Immunotube管中加入1mlOD600为0.3的E.coli TG1，37℃静置1小时。取20μl被侵染的TG1菌液进行10倍比梯度稀释，取10^-2～10^-4三个稀释梯度各100μl菌液涂布的含100μg/ml氨卞青霉素和2％葡萄糖的SOB平板(下文简称SOBAG)，37℃过夜培养，次日通过菌落计数计算每一轮淘选后的库容；余下被侵染TG1菌液涂布SOBAG平板，37℃过夜培养，次日将菌苔从平板上刮下收集菌体，重悬后加甘油至20％(V/V)终浓度。按照上述文库扩增方法进行扩增进入下一轮淘选(淘选方法同上，包被抗原hRANKL量逐轮递减，第一到四轮依次为10、1、0.05和0.01μg/ml)。VL突变文库富集淘选过程同VH库。表13为每轮淘选重组噬菌体投入量和淘选后克隆总数。通过数据可以看出，随着抗原量逐轮递减，展示了scFv抗体的克隆总数在减少，即非特异性结合的scFv克隆降低、特异性结合hRANKL的scFv克隆得以富集。

表13.每轮淘选重组噬菌体投入量和淘选后克隆总数

实施例14采用ELISA方法筛选与hRANKL特异性结合的scFv

为筛选能与hRANKL特异性结合的阳性克隆，实施例13淘选的克隆经IPTG诱导表达scFv，再用酶联免疫吸附(简称ELISA)方法检测。对于VH、VL库均从第三、四轮淘选得到的SOBAG克隆平板上，随机各挑取5×96个克隆接种到无菌96深孔板中，每孔含400μl 2xYT-AG培养基，于30℃、200rpm振荡培养过夜。次日按1:50比例转接深孔板菌液到含400μl 2xYT-AG新鲜培养基的新的96深孔板中，于37℃，200rpm振荡培养到OD600约为0.8(约3小时)。通过1500g离心10分钟收集菌体，将培养上清转移废弃，并用400μl无菌新鲜的2xYT-AI(I指IPTG，终浓度为100mM)培养基重悬菌体，于30℃，200rpm振荡培养过夜(即过夜诱导表达scFv)。将过夜诱导表达scFv上清的深孔板于3000g离心20分钟，转移300μl上清到干净的96孔细胞板中备用。

hRANKL用1xPBS(pH7.4)稀释到1μg/ml，按照50μl/孔加入96孔酶标板(购自NUNC,货号为442404)中，共10块板，4℃包被过夜。用PBST(含0.05％Tween20)洗板3次后，用封闭液(含2％(W/V)BSA的PBS溶液)室温封闭1～1.5小时。PBST洗板3次后将诱导的scFv上清转移到封闭好的酶标板中，50μl/孔，仅含2xYT-AI培养基的孔作为阴性对照，含野生型7.19.12scFv上清孔作为阳性对照，室温孵育2小时。PBST洗板3次，然后加入1:5000稀释的抗c-myc的HRP标记的二抗(购自Bethyl公司,货号为A190-104P)，室温孵育1小时。PBST洗板6次后加入TMB底物(购自Cell Signaling公司，货号为7004)室温显色10分钟，每孔加入50μl的2M HCl终止显色，使用M5仪器检测OD450nm读数。

以OD450>0.4为阳性显色。结果显示，VH库共获得534个可与hRANKL结合的阳性克隆，阳性率为94％(见图10)，选取OD450>1.2共179个克隆送上海美吉生物用引物M13R(‐48)测序，经序列分析，其中有3个VH序列的人源化突变程度较高，为11个突变，满足人源化程度要求，这3个克隆编号为pFL249-H16，pFL249-H16u和pFL249-H114；VL共获得486个可与hRANKL结合的阳性克隆，阳性率为86％(见图11)，选取第三轮OD450>1.0的33个克隆，第四轮OD450>1.5的114个克隆，共147个克隆送上海美吉生物用引物M13R(‐48)测序，经序列分析，其中有4个VL序列的人源化突变程度较高，为9个突变，满足人源化程度要求，这4个克隆编号为pFL249-L10，pFL249-L10u，pFL249-L37和pFL249-L37u。

实施例15抗hRANKL人源化抗体重链和轻链表达载体的构建

将通过噬菌体淘选平台获得的3个重链可变区H16(SEQ ID NO:23)、H16u(SEQ IDNO:25)及H114(SEQ ID NO:27)分别构建成IgG2型全长重链，将获得的4个轻链可变区L10(SEQ ID NO:31)、L10u(SEQ ID NO:33)、L37(SEQ ID NO:35)及L37u(SEQ ID NO:37)分别构建成Kappa型全长轻链，全长重链和轻链分别构建到真核表达载体pCDNA3.1上。根据噬菌体淘选得到的阳性克隆测序序列，将重轻链可变区的框架区(Framework，下文简称FR)FR1、FR2、FR3和FR4通过IgBlast搜索数据库(IMGT人源Vgenes(F+ORF+in-frame P))比对，获得同源性最高的人FR区，并将人FR区与野生型7.19.12CDRs组合，得到新的VH(命名为H16(hFR)，SEQ ID NO:29)和VL(命名为WT-VL(hFR)，SEQ ID NO:39)序列。可变区基因通过全基因合成方法获得，按同前的方法构建成全长重链和轻链，连接到表达载体pCDNA3.1上。表14为抗hRANKL人源化抗体的重链可变区氨基酸序列比对，表15为抗hRANKL人源化抗体的轻链可变区氨基酸序列比对，7.19.12为原始鼠源序列。

H16重链可变区DNA序列(SEQ ID NO:22)

CAGGTTCAGCTCGTGCAGTCTGGGGCTGAACTGAAGAAGCCTGGGGCTTCAGTGAAGTTGTCCTGCAAGGCTTCTGGCTACACCTTTACTACCTACTGGCTGCAGTGGGTAAGGCAGGCTCCTGGACAGGGTCTGGAATGGATGGGGGCTATTTATCCTGGACCTGGTAATACTAAATACACTCAGAAGTTCAAGGACAGATTCACAATTACTGCAGATAAGTCCAAGAGCACAGCCTACATGCAACTCAACAGCTTGAAGTCTGAAGACTCTGCGGTCTATTACTGCGCAAGGAGGGGATCACGACGGGGGATTGCTTACTGGGGCCAAGGGACTCTGGTCACTGTCTCTGCA

H16重链可变区氨基酸序列(SEQ ID NO:23)

QVQLVQSGAELKKPGASVKLSCKASGYTFTTYWLQWVRQAPGQGLEWMGAIYPGPGNTKYTQKFKDRFTITADKSKSTAYMQLNSLKSEDSAVYYCARRGSRRGIAYWGQGTLVTVSA

H16u重链可变区DNA序列(SEQ ID NO:24)

CAGGTTCAGCTCGTGCAGTCTGGGGCTGAACTGAAGAAGCCTGGGGCTTCAGTGAAGTTGTCCTGCAAGGCTTCTGGCTACACCTTTACTACCTACTGGCTGCAGTGGGTAAGGCAGGCTCCTGGACAGGGTCTGGAATGGATGGGGGCTATTTATCCTGGACCTGGTAATACTAAATACACTCAGAAGTTCAAGGACAGATTCACAATTACTGCAGATACGTCCAAGAGCACAGCCTACATGCAACTCAACAGCTTGAAGTCTGAAGACTCTGCGGTCTATTACTGCGCAAGGAGGGGATCACGACGGGGGATTGCTTACTGGGGCCAAGGGACTCTGGTCACTGTCTCTGCA

H16u重链可变区氨基酸序列(SEQ ID NO:25)

QVQLVQSGAELKKPGASVKLSCKASGYTFTTYWLQWVRQAPGQGLEWMGAIYPGPGNTKYTQKFKDRFTITADTSKSTAYMQLNSLKSEDSAVYYCARRGSRRGIAYWGQGTLVTVSA

H114重链可变区DNA序列(SEQ ID NO:26)

CAGGTTCAGCTCGTGCAGTCTGGGGCTGAACTGGTGCAGCCTGGGGCTTCAGTGAAGTTGTCCTGCAAGGCTTCTGGCTACACCTTTACTACCTACTGGCTGCAGTGGGTAAGGCAGACTCCTGGACAGGGTCTGGAATGGATGGGGGCTATTTATCCTGGACCTGGTAATACTAAATACACTCAGAAGTTCAAGGACAGGGTCACAATTACTGCAGATACATCCACCAGCACAGCCTACATGCAACTCAACAGCTTGAGATCTGAAGACTCTGCGGTCTATTACTGCGCAAGGAGGGGATCACGACGGGGGATTGCTTACTGGGGCCAAGGGACTCTGGTCACTGTCTCTGCA

H114重链可变区氨基酸序列(SEQ ID NO:27)

QVQLVQSGAELVQPGASVKLSCKASGYTFTTYWLQWVRQTPGQGLEWMGAIYPGPGNTKYTQKFKDRVTITADTSTSTAYMQLNSLRSEDSAVYYCARRGSRRGIAYWGQGTLVTVSA

H16(hFR)重链可变区DNA序列(SEQ ID NO:28)

CAGGTTCAGCTGGTGCAGTCTGGAGCTGAGGTGAAGAAGCCTGGGGCCTCAGTGAAGGTCTCCTGCAAGGCTTCTGGTTACACCTTTACCACCTACTGGCTGCAGTGGGTAAGGCAGGCTCCTGGACAGGGTCTGGAATGGATGGGGGCTATTTATCCTGGACCTGGTAATACTAAATACACTCAGAAGTTCAAGGACAGAGTCACGATTACCGCGGACGAATCCACGAGCACAGCCTACATGGAGCTGAGCAGCCTGAGATCTGAGGACACGGCCGTGTATTACTGTGCGAGAAGGGGATCACGACGGGGGATTGCTTACTGGGGCCAAGGGACTCTGGTCACTGTCTCTGCA

H16(hFR)重链可变区氨基酸序列(SEQ ID NO:29)

QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFTTYWLQWVRQAPGQGLEWMGAIYPGPGNTKYTQKFKDRVTITADESTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCARRGSRRGIAYWGQGTLVTVSA

L10轻链可变区DNA序列(SEQ ID NO:30)

AACATTGTGCTGACCCAATCTCCAGCTTCTTTGTCTGTGTCTCTAGGCCAGAGGGCCACCATTTCCTGCAGAGCCAGTGAAAGTGTTGATAGTTATGGCAGAAGTTTTATGCACTGGTACCAGCAGAGACCAGGACAGGCTCCCAGACTCCTCATCTATCTTGCATCCAACCTAGAATCTGGGGTCCCTGCCAGGTTCAGTGGCAGTGGGTCTAGGACAGACTTCACCCTCACCATTAGCAGTGTGGAGGCTGAAGATGAGGCAACCTATTACTGTCAGCAAGATAATGAGGATCCGTACACGTTCGGAGGGGGGACCAAGCTGGAAATAAAA

L10轻链可变区氨基酸序列(SEQ ID NO:31)

NIVLTQSPASLSVSLGQRATISCRASESVDSYGRSFMHWYQQRPGQAPRLLIYLASNLESGVPARFSGSGSRTDFTLTISSVEAEDEATYYCQQDNEDPYTFGGGTKLEIK

L10u轻链可变区DNA序列(SEQ ID NO:32)

AACATTGTGCTGACCCAATCTCCAGCTTCTTTGTCTGTGTCTCTAGGCCAGAGGGCCACCATTTCCTGCAGAGCCAGTGAAAGTGTTGATAGTTATGGCAGAAGTTTTATGCACTGGTACCAGCAGAGACCAGGACAGGCTCCCAAACTCCTCATCTATCTTGCATCCAACCTAGAATCTGGGGTCCCTGCCAGGTTCAGTGGCAGTGGGTCTAGGACAGACTTCACCCTCACCATTAGCAGTGTGGAGGCTGAAGATGAGGCAACCTATTACTGTCAGCAAGATAATGAGGATCCGTACACGTTCGGAGGGGGGACCAAGCTGGAAATAAAA

L10u轻链可变区氨基酸序列(SEQ ID NO:33)

NIVLTQSPASLSVSLGQRATISCRASESVDSYGRSFMHWYQQRPGQAPKLLIYLASNLESGVPARFSGSGSRTDFTLTISSVEAEDEATYYCQQDNEDPYTFGGGTKLEIK

L37轻链可变区DNA序列(SEQ ID NO:34)

AACATTGTGCTGACCCAATCTCCAGCTTCTTTGTCTGTGTCTCTAGGCCAGAGGGCCACCATTTCCTGCAGAGCCAGTGAAAGTGTTGATAGTTATGGCAGAAGTTTTATGCACTGGTACCAGCAGAAACCAGGACAGGCACCCAAGCTCCTCATCTATCTTGCATCCAACCTAGAATCTGGGGTCCCTTCCAGGTTCAGTGGCAGTGGGTCTAGGACAGACTTCACCCTCACCATTAGCGCAGTGGAGGCTGAAGATGCGGCAACCTATTACTGTCAGCAAGATAATGAGGATCCGTACACGTTCGGAGGGGGGACCAAGCTGGAAATAAAA

L37轻链可变区氨基酸序列(SEQ ID NO:35)

NIVLTQSPASLSVSLGQRATISCRASESVDSYGRSFMHWYQQKPGQAPKLLIYLASNLESGVPSRFSGSGSRTDFTLTISAVEAEDAATYYCQQDNEDPYTFGGGTKLEIK

L37u轻链可变区DNA序列(SEQ ID NO:36)

AACATTGTGCTGACCCAATCTCCAGCTTCTTTGTCTGTGTCTCTAGGCCAGAGGGCCACCATTTCCTGCAGAGCCAGTGAAAGTGTTGATAGTTATGGCAGAAGTTTTATGCACTGGTACCAGCAGAAACCAGGACAGGCACCCAAGCTCCTCATCTATCTTGCATCCAACCTAGAATCTGGGGTCCCTTCCAGGTTCAGTGGCAGTGGGTCTAGGACAGACTTCACCCTCACCATTAGCAGAGTGGAGGCTGAAGATGCGGCAACCTATTACTGTCAGCAAGATAATGAGGATCCGTACACGTTCGGAGGGGGGACCAAGCTGGAAATAAAA

L37u轻链可变区氨基酸序列(SEQ ID NO:37)

NIVLTQSPASLSVSLGQRATISCRASESVDSYGRSFMHWYQQKPGQAPKLLIYLASNLESGVPSRFSGSGSRTDFTLTISRVEAEDAATYYCQQDNEDPYTFGGGTKLEIK

WT-VL(hFR)轻链可变区DNA序列(SEQ ID NO:38)

GACATCGTGATGACCCAGTCTCCAGACTCCCTGGCTGTGTCTCTGGGCGAGAGGGCCACCATCAACTGCAGAGCCAGTGAAAGTGTTGATAGTTATGGCAGAAGTTTTATGCACTGGTACCAGCAGAAACCTGGCCAGGCTCCCAGGCTCCTCATCTATCTTGCATCCAACCTAGAATCTGGGGTCCCCTCGAGGTTCAGTGGCAGTGGATCTGGGACAGATTTCACCCTCACCATCAATAGCCTGGAAGCTGAAGATGCTGCAACGTATTACTGTCAGCAAGATAATGAGGATCCGTACACGTTCGGAGGGGGGACCAAGCTGGAAATAAAA

WT-VL(hFR)轻链可变区氨基酸序列(SEQ ID NO:39)

DIVMTQSPDSLAVSLGERATINCRASESVDSYGRSFMHWYQQKPGQAPRLLIYLASNLESGVPSRFSGSGSGTDFTLTINSLEAEDAATYYCQQDNEDPYTFGGGTKLEIK

H16全长重链表达载体的构建

以pFL249-H16质粒为模板，PCR扩增出H16重链可变区VH；以基因合成得到的人IgG2型重链恒定区质粒为模板PCR扩增出人IgG2型重链恒定区(SEQ ID NO:41)基因片段；通过重叠PCR技术，扩增出含哺乳动物表达信号肽(SEQ ID NO:45)的H16重链基因VH-CH(SEQ ID NO:47)；构建H16全长重链基因到pCDNA3.1(+)(购自Invitrogen,货号为V790-20)载体，得到H16全长重链表达载体。

用pfu DNA聚合酶(购自北京全式金生物公司)扩增H16VH和IgG2型CH基因片段。以Whole-1H-F和Whole-1H-R为引物，pFL249-H16质粒为模板，PCR方法扩增得到含部分真核表达信号肽的VH基因片段；以IgG2-CH-F和IgG2-CH-R为引物，人IgG2质粒为模板，PCR方法扩增得到含TAG终止密码子和NotI酶切位点的CH基因片段，VH与CH存在至少20bp的重叠序列。PCR条件为：95℃2分钟，【95℃20秒，55℃20秒，72℃40秒】30个循环，72℃5分钟。

用pfu DNA聚合酶扩增H16重链基因。以上述PCR得到的VH和CH基因片段为模板，以Whole-SP-F和IgG2-CH-R为引物，PCR扩增得到含EcoRI和NotI酶切位点，及真核表达信号肽序列的H16重链基因。PCR条件：95℃2分钟，【95℃20秒，55℃20秒，72℃100秒】35循环，72℃5分钟。

按实施例9中PCR产物加A方法处理上述获得的H16重链基因，经胶回收纯化后，在T4DNA连接酶(购自NEB公司)作用下，与19-T simple载体进行连接(16℃，1小时)，热休克法(42℃，90秒)转化大肠杆菌，涂平板(LB Amp培养基)后37℃培养过夜，挑取克隆进行菌落PCR(通用引物M13-47和M13-48)鉴定筛选。PCR鉴定为阳性的克隆再进行质粒抽提，用EcoRI和NotI进行双酶切，切胶回收约1500bp的H16重链片段，与同样双酶切处理后切胶回收的pCDNA3.1(+)载体连接。H16IgG2重链克隆经测序确认，重组质粒全长6800bp，包含H16重链可变区和人IgG2重链恒定区(图12为H16重链质粒图谱)。

IgG2重链恒定区DNA序列(SEQ ID NO:40)

GCCTCCACCAAGGGCCCATCGGTCTTCCCCCTGGCGCCCTGCTCCAGGAGCACCTCCGAGAGCACAGCGGCCCTGGGCTGCCTGGTCAAGGACTACTTCCCTGAACCGGTGACGGTGTCGTGGAACTCAGGCGCTCTGACCAGCGGCGTGCACACCTTCCCGGCTGTCCTACAGTCCTCAGGACTCTACTCCCTCAGCAGCGTGGTGACCGTGCCCTCCAGCAACTTCGGCACCCAGACCTACACCTGCAACGTAGATCACAAGCCCAGCAATACCAAGGTGGACAAGACAGTTGAGCGCAAATGTTGTGTCGAGTGCCCACCGTGCCCAGCACCACCTGTGGCAGGACCGTCAGTCTTCCTCTTCCCCCCAAAACCCAAGGACACCCTCATGATCTCCCGGACCCCTGAGGTCACGTGCGTGGTGGTGGACGTGAGCCACGAAGACCCCGAGGTCCAGTTCAACTGGTACGTGGACGGCGTGGAGGTGCATAATGCCAAGACAAAGCCACGGGAGGAGCAGTTCAACAGCACGTTCCGTGTGGTCAGCGTCCTCACCGTCGTGCACCAGGACTGGCTGAACGGCAAGGAGTACAAGTGCAAGGTCTCCAACAAAGGCCTCCCAGCCCCCATCGAGAAAACCATCTCCAAAACCAAAGGGCAGCCCCGAGAACCACAGGTGTACACCCTGCCCCCATCCCGGGAGGAGATGACCAAGAACCAGGTCAGCCTGACCTGCCTGGTCAAAGGCTTCTACCCCAGCGACATCGCCGTGGAGTGGGAGAGCAATGGGCAGCCGGAGAACAACTACAAGACCACGCCTCCCATGCTGGACTCCGACGGCTCCTTCTTCCTCTACAGCAAGCTCACCGTGGACAAGAGCAGGTGGCAGCAGGGGAACGTCTTCTCATGCTCCGTGATGCATGAGGCTCTGCACAACCACTACACGCAGAAGAGCCTCTCCCTGTCTCCGGGTAAA

IgG2重链恒定区氨基酸序列(SEQ ID NO:41)

ASTKGPSVFPLAPCSRSTSESTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSNFGTQTYTCNVDHKPSNTKVDKTVERKCCVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTFRVVSVLTVVHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPAPIEKTISKTKGQPREPQVYTLPPSREEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPMLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK

哺乳动物表达信号肽DNA序列(SEQ ID NO:44)

ATGGAGTTGGGACTGTCTTGGATTTTCCTGTTGGCTATTCTGAAAGGTGTGCAGTGT哺乳动物表达信号肽氨基酸序列(SEQ ID NO:45)

MELGLSWIFLLAILKGVQC

L10轻链表达载体的构建

以pFL249-L10质粒为模板，PCR扩增出L10轻链可变区VL，以基因合成得到的人Kappa轻链恒定区质粒为模板PCR扩增出人Kappa轻链恒定区(SEQ ID NO:43)基因片段，再通过重叠PCR技术，扩增出含哺乳动物表达信号肽序列(SEQ ID NO:45)的L10轻链基因VL-CL(SEQ ID NO:52)。构建L10轻链基因到pCDNA3.1(+)载体，得到L10轻链表达载体。

用pfu DNA聚合酶(购自北京全式金生物公司)扩增L10VL和Kappa轻链CL基因片段。以Whole-1L-F和Whole-1L-R为引物，pFL249-L10质粒为模板，PCR方法扩增得到含部分真核表达信号肽的VL基因片段；以CL-F和CL-R为引物，人Kappa轻链质粒为模板，PCR方法扩增得到含TAG终止密码子和NotI酶切位点的CL基因片段，VL与CL存在至少20bp的重叠序列。PCR条件为：95℃2分钟，【95℃20秒，55℃20秒，72℃40秒】30个循环，72℃5分钟。

用pfu DNA聚合酶扩增L10轻链基因。以上述PCR得到的VL和CL基因片段为模板，以Whole-1L-F和CL-R为引物，PCR扩增得到含EcoRI和NotI酶切位点，及真核表达信号肽序列的L10轻链基因。PCR条件：95℃2分钟，【95℃20秒，55℃20秒，72℃100秒】35个循环，72℃5分钟。

按实施例9中PCR产物加A方法处理上述获得的L10轻链基因，经胶回收纯化后，在T4DNA连接酶(购自NEB公司)作用下，与19-T simple载体进行连接(16℃，1小时)，热休克法(42℃，90秒)转化大肠杆菌，涂平板(LB Amp培养基)后37℃培养过夜，挑取克隆进行菌落PCR(通用引物M13-47和M13-48)鉴定筛选。PCR鉴定为阳性克隆在进行质粒抽提，用EcoRI和NotI进行双酶切，切胶回收约750bp的L10轻链基因片段，与同样双酶切处理后切胶回收的pCDNA3.1(+)载体连接。L10轻链克隆经测序确认，重组质粒全长6123bp，包含L10轻链可变区和人Kappa轻链恒定区(图13为L10Kappa轻链质粒图谱)。表16为抗hRANKL人源化抗体的轻重链载体构建引物表，其余3个重链(H16u，H114及H16(hFR))、4个轻链(L10u，L37，L37u及WT-VL(hFR))质粒构建方法类似，在此不做详细说明。

Kappa轻链恒定区DNA序列(SEQ ID NO:42)

GGTACTGTGGCTGCACCATCTGTCTTCATCTTCCCGCCATCTGATGAGCAGTTGAAATCTGGAACTGCCTCTGTTGTGTGCCTGCTGAATAACTTCTATCCCAGAGAGGCCAAAGTACAGTGGAAGGTGGATAACGCCCTCCAATCGGGTAACTCCCAGGAGAGTGTCACAGAGCAGGACAGCAAGGACAGCACCTACAGCCTCAGCAGCACCCTGACGCTGAGCAAAGCAGACTACGAGAAACACAAAGTCTACGCCTGCGAAGTCACCCATCAGGGCCTGAGCTCGCCCGTCACAAAGAGCTTCAACAGGGGAGAGTGT

Kappa轻链恒定区氨基酸序列(SEQ ID NO:43)

GTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC

表16.抗hRANKL人源化抗体的轻重链载体构建引物表

实施例16抗hRNAKL人源化抗体的表达及纯化

重组抗hRNAKL抗体通过FreeStyle^TM 293-F细胞(购自Invitrogen公司,货号为R790-07)产生。编码完整重链和轻链的DNA序列已克隆到哺乳动物表达载体上，详情见实施例15。通过将表达完整重链和完整轻链的载体在阳离子聚合物PEI(购自Polysciences,货号为23966-2)介导下共转染到293F细胞，产生抗hRNAKL抗体。例如，为产生G1抗体，表达完整重链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:46)的载体与表达完整轻链(氨基酸序列号为SEQ IDNO:51)的载体共转染293F细胞；为产生G2抗体，表达完整重链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:47)的载体与表达完整轻链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:52)的载体共转染293F细胞；为产生G3抗体，表达完整重链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:47)的载体与表达完整轻链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:53)的载体共转染293F细胞；为产生G4抗体，表达完整重链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:47)的载体与表达完整轻链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:54)的载体共转染293F细胞；为产生G5抗体，表达完整重链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:47)的载体与表达完整轻链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:55)的载体共转染293F细胞；为产生G6抗体，表达完整重链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:48)的载体与表达完整轻链(氨基酸序列号为SEQ IDNO:52)的载体共转染293F细胞；为产生G7抗体，表达完整重链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:48)的载体与表达完整轻链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:53)的载体共转染293F细胞；为产生G8抗体，表达完整重链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:48)的载体与表达完整轻链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:54)的载体共转染293F细胞；为产生G9抗体，表达完整重链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:48)的载体与表达完整轻链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:55)的载体共转染293F细胞；为产生G10抗体，表达完整重链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:49)的载体与表达完整轻链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:52)的载体共转染293F细胞；为产生G11抗体，表达完整重链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:49)的载体与表达完整轻链(氨基酸序列号为SEQ IDNO:53)的载体共转染293F细胞；为产生G12抗体，表达完整重链(氨基酸序列号为SEQ IDNO:49)的载体与表达完整轻链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:54)的载体共转染293F细胞；为产生G13抗体，表达完整重链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:49)的载体与表达完整轻链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:55)的载体共转染293F细胞；为产生G14抗体，表达完整重链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:50)的载体与表达完整轻链(氨基酸序列号为SEQ ID NO:56)的载体共转染293F细胞。表17为抗hRANKL抗体的重链和轻链组合表。

表17.抗hRANKL抗体的重链和轻链组合表

转染前24小时，将293-F细胞按6～7×10⁵个/mL密度进行传代，于37℃，8％CO₂，135rpm的培养条件下进行培养。次日，采用血球计数板测定细胞密度和活力，确保细胞活力大于95％，将细胞密度调整至1×10⁶/mL进行瞬转实验。用离心管(管A)将轻链质粒和重链质粒各15μg加入OptiPRO SFM(购自Invitrogen公司)中，使终体积为600μL，轻轻混匀；在新的离心管(管B)中加入90μg PEI转染试剂到OptiPRO SFM，使终体积为600μL，轻轻混匀。即刻将管B中液体吸取至管A中，轻轻混匀。将A和B的混合液在室温放置20分钟后，逐滴加入到30ml 293-F细胞中。将转染后的细胞置于37℃，8％CO2，135rpm的摇床中进行培养。转染后6～7天，测定转染细胞活力，当细胞活力低于50％时收集细胞上清进行纯化。

9000rpm离心30分钟收集细胞上清，用rProtein A(购自GE公司,Best Chrom)重力柱进行抗体纯化。用5-10个柱体积的平衡液(20mM Tris-HCl+0.15M NaCl pH＝7.4)进行平衡，上样流速控制在≤1ml/分钟，上样完毕再用5-10个柱体积的平衡液进行平衡，用100mM柠檬酸(pH3.0)进行洗脱，收集的洗脱液用1M Tris-HCl(pH9.0)中和，调节pH为6.0左右。用10KD超滤管(购自Millipore公司,货号为UFC901008)进行离心浓缩，用PBS(137mM NaCl，2.7mM KCl，10mM Na₂HPO4，1.8mM KH₂PO4，pH7.2～7.4)重悬换液。改良型BCA蛋白浓度测定试剂盒(购自上海生工生物公司)测定蛋白浓度，用0.22μM滤膜(购自Millipore公司,货号为SLGP033RB)过滤除菌后分装保存在-80℃。

实施例17采用ELISA方法检测人源化抗体与hRNAKL的结合能力

hRANKL用PBS(137mM NaCl，2.7mM KCl，10mM Na₂HPO₄，1.8mM KH₂PO₄，pH7.2～7.4)稀释到1μg/ml，100μl/孔加入96孔酶标板中(购自NUNC公司)，4℃包被过夜。用PBST(含0.05％Tween20的PBS溶液)洗板3次后，用封闭液(含2％(W/V)BSA的PBS溶液，简称PBS-2％BSA)室温封闭1～1.5小时。将人源化抗体G2～G14，鼠抗G1和阳性对照Prolia(购自Amgen公司,批号为1021139)用样品稀释液(PBS-1％BSA)分别从1μg/ml开始进行3倍稀释至0.0002μg/ml，100μl/孔加入酶标板中，室温孵育2小时。PBST洗板3次，用PBS-1％BSA按1:10,000稀释HRP标记的羊抗人IgG Fc抗体(Jackson,货号109-035-098)，100μl/孔加入酶标板中，室温孵育1小时。PBST洗板6次后加入TMB底物(Cell Signaling，货号7004)室温显色10分钟，每孔加入100μl的2M HCl终止显色，采用M5仪器检测OD450nm的读数。

以抗体浓度的对数为横坐标，测得的每孔吸光值为纵坐标，用log(agonist)vs.response--Variable slope方式拟合作图(GraphPad Prism软件)，得到抗体与hRANKL的结合曲线(图14A/14B/14C)。结果表明13个人源化抗体均能与hRANKL结合，呈浓度依赖型并可达到饱和，达到最大结合程度50％时的抗体浓度在1-4ng/ml之间，结合能力与G1和Prolia相当，各人源化抗体与hRANKL结合，达到最大结合程度50％时的抗体浓度见表18。

表18.人源化抗体与hRANKL结合达到最大结合程度50％时的抗体浓度比较

实施例18采用竞争ELISA方法检测人源化抗体抑制RANK-Fc与hRANKL结合的能力

采用竞争ELISA实验评价抗hRANKL人源化抗体抑制受体RANK-Fc与配体hRANKL结合的能力，并与Prolia进行比较。RANK-Fc用PBS稀释到2μg/ml，100μl/孔加入96孔酶标板中，4℃包被过夜。用样品稀释液(PBS-1％BSA)对人源化抗体(G2～G14)、鼠抗(G1)和阳性对照Prolia分别进行稀释，将终浓度分别为30、10、3.3、1.1、0.37、0.12、0.04、0.01、0.005、0.0015、0.0005μg/ml的上述抗体与0.25μg/ml的hRANKL混匀，4℃预孵育过夜。PBST(含0.05％Tween20的PBS溶液)洗板3次后，用封闭液(PBS-2％BSA)室温封闭1～1.5小时，PBST洗板3次。将预孵育后的混合液按100μl/孔加入封闭好的酶标板中，其中仅含有PBS-1％BSA孔为阴性对照，仅含有0.25μg/ml hRANKL孔为阳性对照。室温反应1小时。PBST洗板3次，用含1％BSA和0.05％Tween的PBS溶液按1:5,000稀释HRP标记的anti-His tag抗体(购自Abcam,货号为ab1187)，100μl/孔加入酶标板中，室温孵育1小时。PBST洗板6次后加入TMB底物(Cell Signaling，货号7004)室温显色10分钟，每孔加入100μl的2M HCl终止显色，采用M5仪器检测OD450nm的读数。

以抗体浓度的对数为横坐标，测得的吸光值为纵坐标，用"log(inhibitor)vs.response--Variable slope"方式作图(GraphPad Prism软件)，得到抗体竞争抑制受体与配体结合的曲线(见图15A/15B/15C)。结果表明13个人源化抗体均有明显的抑制活性，能够抑制RANK-Fc与hRANKL结合，且呈浓度依赖性。实验测得Prolia的IC50值为0.13μg/ml，13个人源化抗体的IC50值在0.1～0.4μg/ml之间，与G1和Prolia的抑制作用相当。各人源化抗体竞争抑制hRANKL与RANK-Fc结合的IC50值见表19。

表19.人源化抗体竞争抑制RANK-Fc与hRANKL结合的IC50值比较

实施例19人源化抗体抑制hRANKL诱导的RAW264.7细胞分化实验

hRANKL在体外可以诱导小鼠单核巨噬细胞白血病细胞RAW264.7(购自中科院上海细胞库)分化为破骨细胞。本实验目的为评价人源化抗hRANKL抗体抑制hRANKL在体外诱导RAW264.7细胞分化活性，并与Prolia进行比较。破骨细胞中有一种特征性的酶——抗酒石酸酸性磷酸酶，pNPP显色***可以通过OD405nm读数的高低反应抗酒石酸酸性磷酸酶活性的大小，从而反应RAW264.7细胞分化为破骨细胞的程度。RAW264.7细胞使用DMEM+10％FBS(购自Invitrogen公司)培养基进行培养，每3-4天传代一次。进行细胞活性检测时，使用α-MEM培养基+10％FBS(购自Invitrogen公司)重悬对数生长期的细胞，制成细胞悬液。以2000个/100μl/孔接种96孔细胞培养板，放入37℃，5％CO₂培养箱中(Thermo公司，规格型号Forma311)培养1小时。用不含血清的α-MEM培养基对人源化抗体(G2～G14)、鼠抗(G1)和阳性对照Prolia进行倍比稀释，与等体积的含hRANKL和M-CSF、TGF-β的α-MEM培养基混匀，100μl/孔加入细胞培养板中，使得各抗体的终浓度分别为4、2、1、0.5、0.25、0.125μg/ml，hRANKL、M-CSF、TGF-β的终浓度分别为150、20和2ng/ml。仅含20ng/ml M-CSF+2ng/mL TGF-β混合液的为阴性对照孔，含20ng/mlM-CSF+2ng/mL TGF-β+150ng/ml hRANKL混合液的为阳性对照孔，均为三复孔。置于37℃，5％CO₂培养箱中培养5天，弃细胞上清，每孔加入100μl细胞裂解液(Citrate Buffer pH5.0+0.5％Triton X-100)，4℃冰箱中裂解10分钟。将细胞裂解液稀释10倍，每孔加入等体积的100μl pNPP显色液(购自Sigma公司)，37℃孵育30分钟，每孔加入50μl终止液(0.5M NaOH)，通过M5仪器测定OD 405nm读数。

以抗体浓度的对数为横坐标，测得的吸光值为纵坐标，用"log(inhibitor)vs.response--Variable slope"方式作图(GraphPad Prism软件)，得到抗体抑制RAW264.7细胞分化为破骨细胞的曲线(图16)。从图16A曲线图上分析，G9和G13抑制作用较弱，G8和G12抗体的抑制作用较好，与Prolia接近；从图16B曲线图上分析，G4和G10抗体的抑制作用较好，与Prolia接近；从图16C曲线图上分析，G14抗体的抑制作用与Prolia相当。通过图16A、B、C三组实验数据，选出5个抑制活性较好的人源化抗体，分别是G4，G8，G10，G12及G14。将上述5个人源化抗体与Prolia在同等实验条件下进行比较，结果显示Prolia的IC50值为635ng/ml，5个抗体的IC50值介于500～1100ng/ml之间，其中有3个抗体的抑制活性与Prolia相当，分别为G8、G10及G14。图16D所示为5个人源化抗体抑制RANKL诱导的RAW264.7分化为破骨细胞的结果。各人源化抗体的抑制活性大小比较见表20。

表20.人源化抗体在RAW264.7细胞中的IC50值比较

抗体名称

G4

G8

G10

G12

G14

Prolia

IC50(ng/ml)

～1081

～572.9

695.3

～1060

～517.4

635

实施例20人源化抗体对hRANKL诱导的RAW264.7细胞ERK1/2磷酸化的抑制作用

胰酶消化处于对数生长期的RAW264.7细胞，用DMEM+10％FBS培养基(购自Invitrogen公司)重悬，调整细胞密度，按3.0×10⁵个/孔接种6孔细胞培养板。于37℃,5％CO₂培养箱中培养贴壁。细胞贴壁后将培养基更换成α-MEM+0.1％FBS(购自Invitrogen公司)，饥饿培养24小时。用α-MEM+0.1％FBS稀释抗体和hRANKL，将终浓度为250ng/ml的抗体(G4，G8，G10，G12，G14)与150ng/ml的hRANKL在37℃预先混合孵育2小时，弃6孔细胞培养板中的上清，按1ml/孔加入预混合液，其中Prolia为阳性对照，只加α-MEM+0.1％FBS为阴性对照，37℃,5％CO₂培养箱中孵育30分钟。吸去培养液，用4℃预冷的PBS(137mM NaCl，2.7mMKCl，10mM Na₂HPO₄，1.8mM KH₂PO₄，pH7.4)洗涤一次后终止反应，添加120μl LDS(购自Invitrogen公司，货号：NP0007)，冰上放置并迅速收集细胞裂解液，-80℃保存备用。

收集的细胞裂解液在含终浓度为50mM的二硫苏糖醇(购自Sangon公司，货号：D0281)的还原条件下进行电泳,将电泳后的凝胶通过电转移(300mA，80分钟)的方法转移至NC膜上(购自Pall公司，货号：S80209)。5％脱脂奶粉(购自Sangon公司,货号：NB0669)封闭后分别加入1:1000稀释的兔抗p-ERK1/2(购自Cell Signaling Technology公司,货号：4370),1:1000稀释的兔抗ERK1/2(购自Cell Signaling Technology公司,货号：4695),1:5000稀释的兔抗GAPDH(Cell Signaling Technology公司,货号：5174)，4℃孵育过夜。用1×TBST洗三遍，洗膜后再加入1:10000稀释的HRP标记的羊抗兔抗体(购自MERCK公司，货号：401315)，用1×TBST洗三遍，加入ECL(购自PerkinElmer公司，货号：NEL104001EA)显色，胶片曝光记录信号(购自Kodak公司，货号：FF057)。分析检测抗体对hRANKL诱导的RAW264.7细胞ERK1/2磷酸化的影响。

图17的结果显示，与不加hRANKL的空白组相比，hRANKL诱导了RAW264.7细胞中ERK1/2磷酸化的上调，G4，G8，G10，G12，G14能够抑制hRANKL对RAW264.7细胞中ERK1/2磷酸化的上调作用，其抑制作用与Prolia一致。

实施例21人源化抗体在CHO-S细胞中的表达及纯化

将G14抗体的全长重链(SEQ ID No:50)和G10抗体的全长轻链(SEQ ID No:52)组合产生G15人源化抗体。因G14和G10抗体可以通过实施例16中提到的轻重链质粒在PEI介导下共转染293悬浮细胞产生，同理G15抗体也通过同样的方法表达产生，这是获得G15人源化抗体的方法之一。

获得G15人源化抗体的另一种方法如下：为获得更多的人源化抗体蛋白，在此采用华博生物医药技术(上海)有限公司的CHO-S细胞株开发平台，分别将其中的G8、G14及G15抗体的重链和轻链基因分别构建到pHB载体上，此载体含有谷氨酰胺合成酶基因(glutaminesynthetase,GS)，可通过蛋氨酸亚氨基代砜(methionine sulfoximine,MSX)加压筛选。

将pHB-G14(SEQ ID No:50)重链质粒和pHB-G10(SEQ ID No:52)轻链质粒等量混合后用Biorad电转仪(货号：165-2660)电转到CHO-S细胞，用10ml培养基重悬，于37℃、5％CO₂培养箱静置培养，次日将细胞离心换液，平分到两个T75培养瓶中进行MSX加压筛选。隔天观察细胞生长状况，2周后增加筛选压力并按3～5*10⁵个/mL接种扩增，最终扩至8个2L摇瓶，每瓶550mL开始生产G15抗体蛋白。每日取样计数，检测葡萄糖浓度，并根据细胞生长情况添加补料浓缩液，并进行降温培养，第13天培养结束，收获上清。2000rpm、10min离心分离获得细胞上清，并经中空纤维柱澄清得到约6L澄清液，通过Protein A纯化获得纯化抗体。AKATA纯化仪连接BGL Protein A柱(100ml柱体积)，先用平衡液(25mM Tris-HCl+75mMNaCl，pH7.4)平衡柱，以20ml/min流速上样，再用平衡液洗涤去除未结合的杂蛋白，最后用100mM醋酸钠(pH3.5)洗脱结合在柱上的目的抗体，调节洗脱组分pH到中性，UV280测定蛋白浓度。

将pHB-G8(SEQ ID No:48)重链质粒和pHB-G8(SEQ ID No:54)轻链质粒等量混合后电转CHO-S细胞，产生G8抗体蛋白；将pHB-G14(SEQ ID No:50)重链质粒和pHB-G14(SEQID No:56)轻链质粒等量混合后电转CHO-S细胞，产生G14抗体蛋白。具体筛选和制备方法同上，在此不作详细叙述。

实施例22SDS-PAGE法分析检测抗体的质量

取20μl上述纯化抗体G8、G14、G15，分别加入1/4体积的4x蛋白上样缓冲液(Life，货号：NP0007，批号：1606369)和3％1M DTT，混匀后于95℃金属浴中加热5min，12000rpm离心2min，取10μl上清到还原SDS-PAGE胶(4％浓缩胶，10％分离胶)，以80V电压电泳开始电泳，至样品进入分离胶后调节电压到160V，待溴酚蓝指示剂到达底部边缘停止电泳。取出凝胶放入考马斯亮蓝染色液染色1h。用水洗去胶表面的浮色，再浸入脱色液中脱色至蛋白条带清晰可见，最后用Biorad凝胶成像***(ChemiDocTMXRS+)拍照，见图18A和18B。从电泳结果分析，G8、G14、G15抗体还原后重链约50KD，轻链约28KD，与理论大小基本相符合。图18B中G15抗体Protein A洗脱组分在pH3.0～7.0范围都较稳定，pH7.0缓冲液中抗体稳定性最佳；但图18A中，G8、G14在pH7.0缓冲液条件下，在34KD位置G8、G14抗体均有明显杂带，抗体纯度仅80％左右，相比之下图18B中G15抗体纯度约90％，明显较G8、G14纯度高。由此可推断，G15抗体分子更易于纯化和更稳定，更适合进入工艺开发。

实施例23采用ELISA方法检测人源化抗体与hRNAKL的结合能力

根据实施例17中的方法，检测CHO-S表达的G8、G14、G15人源化抗体与抗原hRNAKL的结合能力。以抗体浓度为横坐标，测得的每孔吸光值为纵坐标，用log(agonist)vs.response--Variable slope方式拟合作图(GraphPad Prism软件)，得到抗体与hRANKL的结合曲线(图19)。结果表明3个人源化抗体均能与hRANKL结合，呈浓度依赖型并可达到饱和，Prolia达到最大结合程度50％时的抗体浓度(EC50)为3.75ng/ml，G8、G14、G15的EC50值分别为4.05、2.09、3.56ng/ml，与Prolia(安进公司Amgen生产的狄诺塞麦denosumab)相当。

实施例24采用竞争ELISA方法检测人源化抗体抑制RANK-Fc与hRANKL结合的能力

根据实施例18中的方法，检测CHO-S表达的G8、G14、G15人源化抗体竞争抑制RANK-Fc与hRANKL结合的能力。以抗体浓度的对数为横坐标，测得的吸光值为纵坐标，用"log(inhibitor)vs.response--Variable slope"方式作图(GraphPad Prism软件)，得到抗体竞争抑制受体与配体结合的曲线(见图20)。结果表明3个人源化抗体均有明显的抑制活性，能够抑制RANK-Fc与hRANKL结合，且呈浓度依赖性。实验测得Prolia的达到最大抑制程度50％时的抗体浓度(IC50)为0.21μg/ml，3个人源化抗体的IC50值分别为0.37、0.16、0.25μg/ml，与Prolia的抑制作用相当。

实施例25人源化抗体抑制hRANKL诱导的RAW264.7细胞分化实验

根据实施例19中的方法，检测人源化抗hRANKL抗体抑制hRANKL在体外诱导RAW264.7细胞分化活性，并与Prolia进行比较。以抗体浓度的对数为横坐标，测得的吸光值为纵坐标，用"log(inhibitor)vs.response--Variable slope"方式作图(GraphPad Prism软件)，得到抗体抑制RAW264.7细胞分化为破骨细胞的曲线(图21)。从图21曲线图上分析，Prolia抑制细胞分化IC50值为215.6ng/ml，G8、G14、G15抗体的IC50值分别为329.1、247.2、256.6ng/ml，在抑制hRANKL诱导的RAW264.7细胞分化效果上三个人源化抗体与Prolia相当。

实施例26人源化抗体在CHO-DG44细胞中的表达及产品质量分析

实施例21～25阐述了制备人源化抗体的另一种方法，在此方法中，我们发现了一种产生新的人源化抗体的组合方式，即G14抗体的全长重链(SEQ ID No:50)和G10抗体的全长轻链(SEQ ID No:52)组合产生G15抗体。在表达及纯化过程中，我们发现G15抗体更加稳定且Protein A纯化得到的洗脱组分在pH3.0～7.0条件下都较稳定，SDS-PAGE显示的纯度上也较另外两个抗体G8、G14高出10％左右。我们认为G15分子更适合进入工艺开发，为进一步确定这种推断，我们利用本公司的二氢叶酸还原酶缺陷(DHFR^-)中国仓鼠卵巢细胞(CHO-DG44)(购自Life，货号为12609-012)平台技术，分别将G14、G15抗体分子构建到pWBM122载体上，此载体含有两套独立的启动和调控元件，抗体的重链和轻链可以在同一个122载体上启动表达；此载体上还含有DHFR基因，可通过氨甲喋呤(MTX)(购自Sigma，货号为M8407)加压筛选稳定表达的细胞，并分析产品质量。基因合成1441bp的基因，此基因包含5’NotI酶切位点、信号肽、G15全长轻链、polyA及EcoRI 3’酶切位点，双酶切后用T4DNA连接酶连入122载体，42℃热击转化DH5α，获得含G15轻链的重组122质粒。

基因合成1596bp长度的基因，此基因包含5’HindIII酶切位点、信号肽、G15全长重链及PmeI 3’酶切位点，双酶切后与上述重组的122质粒连接、转化，获得最终的含G15全长重链和轻链基因的重组122质粒，命名为pWBM122-G15，质粒图谱见图22。

取40μg pWBM122-G15质粒与400μl 1x10⁷DG44细胞混合后转入0.4cm电击杯中，并用Biorad电转仪(货号：165-2660)于300V、900μF条件电击，用10ml含1％次黄嘌呤和胸腺命定(HT)(购自Sigma，货号为H0137-1VL)的302无血清培养基(购自Sigma，货号为24326C-50L)重悬，于37℃、8％CO₂、130rpm振荡培养，48小时后将细胞离心换液，重悬于10ml不含HT的302无血清培养基中，振荡培养。观察细胞生长状况，并按照每3～4天传代，传代密度为4～6x10⁵/ml，若传代比例小于3，则采取离心更换新鲜培养基。2周后细胞恢复生长，开始MTX加压筛选，压力从50nM逐步上升，待细胞恢复生长、活率大于90％时增加筛选压力，当MTX浓度达到1000nM时蛋白产量不再上升，停止加压。

上述加压稳定的细胞按照4x10⁵/ml密度接种到80ml 302无血清培养基，隔日取样并用Cedex细胞计数仪(购自罗氏，型号为CedexHiRes)测定细胞密度及活率，第7天G15细胞活率下降到78.7％，停止培养并收集上清，细胞监测数据见图23。G14抗体的构建及表达方法同G15，在此不做详细说明。用同检测G15细胞相同的方法检测G14细胞生长情况，其数据见图23。

从图23生长曲线分析，小规模工艺生产(Small Down Process，简称SDP)G15活细胞数随着培养天数增加而增加,细胞活率在前5天时仍能维持在90％以上，第7天时达302培养基中能够达到的最高密度2.7x10⁶个/mL,总体细胞生长较好。相比之下，G14细胞仅在前2天缓慢生长，之后就不再生长。由此分析，G15更适合构建成稳定转染细胞株，用于工艺生产。

因图23细胞生长曲线数据已经明显说明了G14细胞生长方面的缺陷，无需对G14细胞表达的抗体进行纯化或抗体质量分析。

G15细胞培养液经2000rpm、10min离心分离获得细胞上清，通过Protein A纯化获得纯化抗体。按照实施例22中SDS-PAGE方法，分析DG44细胞表达的G15抗体，以Prolia为阳性对照品，电泳结果见图24。从图24电泳结果分析，G15抗体还原后重链约50KD，轻链约28KD，与理论大小基本相符合；G15抗体纯度大于95％，较CHO-S细胞表达的纯度高出5％，产品质量更好。由此可确认，G15抗体是最佳的抗hRANKL的人源化抗体分子，且适合进入工艺开发。

本发明通过人源化改造技术对鼠源抗体7.19.12进行人源化，从而获得人源程度提升且保持抗原抗体亲和力的人源化抗体。本申请通过人源化改造技术将鼠源抗体7.19.12进行人源化，经过系列筛选，获得了一系列人源化抗体，通过免疫学和细胞学实验证实这些人源化抗体的结合特性与鼠源抗体一致，仍具有中和活性，能够抑制RANKL与相应受体RANK的竞争结合，可以在体外有效地抑制RANKL诱导的破骨细胞的分化。据此推断，这些单克隆抗体在体内应有效地抑制骨吸收和骨质疏松。这些人源化抗体利用哺乳类动物细胞或原核细胞***培养表达制备，可以成为适合临床药理治疗单克隆抗体药物，通过静脉或皮下给药，可用于治疗骨质疏松症、类风湿性关节炎引起的骨关节骨质破坏、肿瘤骨转移造成的骨质破坏、巨骨细胞瘤生长导致的骨质破坏和其他由于RANKL诱导的破骨亢进所形成的骨质丢失或破坏等病理改变。

本申请所展示的抗体为人源化抗体，与利用转基因鼠免疫获得的全人源抗体Prolia相比，其可变区和恒定区的核酸及氨基酸序列无相同之处。本申请所展示的人源化抗体的序列和结构为独特的和新颖的。

Claims

1.一种抗人RANKL人源化抗体，其中所述人源化抗体可特异性地与人RANKL结合，并且所述人源化抗体的重链可变区选自SEQ ID NO:29所示的氨基酸序列，轻链可变区选自SEQID NO:31所示的氨基酸序列。

2.根据权利要求1所述的抗人RANKL人源化抗体，其中所述人源化抗体为选自scFv、(scFv)₂、Fab、Fab’或F(ab’)₂的抗原结合片段。

3.根据权利要求1所述的抗人RANKL人源化抗体，其中所述重链恒定区来自人IgG2，所述轻链恒定区来自人Kappa；或所述人源化抗体的重链恒定区选自SEQ ID NO:41所示的氨基酸序列，轻链恒定区选自SEQ ID NO:43所示的氨基酸序列。

4.根据权利要求3所述的抗人RANKL人源化抗体，所述人源化抗体的完整重链选自SEQID NO:50所示的氨基酸序列，完整轻链选自SEQ ID NO:52所示的氨基酸序列。

5.一种药物组合物，其活性成分为权利要求1-4任一项所述的抗人RANKL人源化抗体。

6.权利要求1-4任一项所述的抗人RANKL人源化抗体在制备治疗骨损失疾病药物中的用途。

7.如权利要求6所述的用途，其中所述骨损失疾病包括骨质疏松症、类风湿性关节炎引起的骨关节骨质破坏、肿瘤骨转移造成的骨质破坏、巨骨细胞瘤生长导致的骨质破坏和其它由于RANKL诱导的破骨亢进所形成的骨质丢失或破坏等病理改变。