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Biacore分子互作技術(shù)

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抗體藥具有性能均一、特異性好的優(yōu)勢,在腫瘤、免疫等各類疾病的治療中發(fā)揮著重要作用。國家藥品監(jiān)督管理局(NMPA)頒布了多個(gè)抗體藥物法規(guī)及指導(dǎo)原則,規(guī)范抗體藥物的研發(fā)生產(chǎn)及申報(bào)流程。隨著原研藥在國內(nèi)的上市和藥品采購價(jià)格的下滑,加快研發(fā)效率、降低生產(chǎn)成本成為抗體藥市場競爭的關(guān)鍵。抗體藥研發(fā)涉及篩選、活性檢測、表位作圖、一致性評(píng)價(jià)、免疫原性和質(zhì)量控制等環(huán)節(jié)。Biacore 作為藥物活性檢測平臺(tái),可以滿足藥物研發(fā)多個(gè)環(huán)節(jié)的需求,加快研發(fā)速度,其準(zhǔn)確穩(wěn)定的數(shù)據(jù)質(zhì)量已經(jīng)得到了藥企和監(jiān)管部門的廣泛應(yīng)用和認(rèn)可。目前,Biacore 基于表面等離子共振技術(shù)已經(jīng)被中國、美國和日本藥典收錄。本文將利用抗體研發(fā)與質(zhì)控中的幾個(gè)重要環(huán)節(jié)來展示Biacore分子互作技術(shù)的原理和應(yīng)用。

抗體篩選與定量

細(xì)胞株的好壞很大程度上決定了抗體藥的質(zhì)量和成本,因此細(xì)胞株的篩選與定量是抗體藥研發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。ELISA 法由于檢測精度差、自動(dòng)化程度低等問題,已經(jīng)無法滿足細(xì)胞株篩選的要求。Biacore 技術(shù)可以大大提高抗體篩選的效率和準(zhǔn)確性,實(shí)現(xiàn)上清、腹水的直接檢測。動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)在抗體篩選中尤為關(guān)鍵,因?yàn)榻怆x速率決定了抗體的在靶時(shí)間,解離速率慢的抗體成藥性更好。Biacore 技術(shù)通過檢測解離速率的快慢完成排序,抓取出想要的候選分子。表達(dá)量也是細(xì)胞株開發(fā)的重要指標(biāo),在采用Biacore技術(shù)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)篩選時(shí),同時(shí)還可以基于捕獲量的高低對(duì)抗體濃度進(jìn)行定量,將濃度定量與篩選實(shí)驗(yàn)合二為一,大大簡化了篩選流程。例如,羅氏(Roche)就采用了Biacore 技術(shù)進(jìn)行抗體篩選,在24 h 內(nèi)完成了近400 個(gè)抗體的檢測,并篩選出了慢解離的候選抗體,進(jìn)行進(jìn)一步開發(fā)。

藥物結(jié)合活性綜合表征

在抗體體外生物活性檢測項(xiàng)目中,抗體與抗原、Fcγ 受體、FcRn 以及C1q 的親和檢測均需采用Biacore 技術(shù)進(jìn)行申報(bào)。目前美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)上市的70 多種抗體藥物中有近80% 采用了Biacore 技術(shù)完成研發(fā)和申報(bào)。例如,禮來的Taltz在2016 年獲得FDA 批準(zhǔn)用于治療銀屑病。Taltz 對(duì)IL-17A 具有較高的親和力和特異性,可以抑制IL-17A 與IL-17 受體的結(jié)合。在申報(bào)材料中,Biacore 技術(shù)用于檢測Taltz 與靶點(diǎn)IL-17A 的親和力(圖1)。

圖片

治療性抗體的功效不僅取決于Fab 片段結(jié)合抗原的活性,還取決于其Fc 片段與Fcγ 受體的相互作用,F(xiàn)cγ 受體的親和力能夠作為藥物功效及半衰期的預(yù)測指標(biāo)。2013 年,Roche 針對(duì)CD20 靶點(diǎn)的單抗Gazyva 獲批上市,用于慢性淋巴性白血病的治療。在申報(bào)材料中,Biacore 技術(shù)用于Fcγ 受體結(jié)合活性的測定,結(jié)果顯示Gazyva 比美羅華有更好的FcγRIII 結(jié)合能力(圖2)。

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抗體與FcRn 的親和強(qiáng)弱程度可以預(yù)測抗體的半衰期。Celltrion 公司的Inflectra 是Remicade 的生物仿制藥。在申報(bào)材料中,Biacore 技術(shù)用于證明Inflectra 和Remicade 與FcRn 結(jié)合的一致性(圖3)。

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C1q 是補(bǔ)體激活途徑中的啟動(dòng)蛋白,C1q 的常規(guī)檢測方法為ELISA,但由于抗體和C1q 的結(jié)合較弱,采用ELISA 法檢測可能出現(xiàn)假陰性結(jié)果。因此很多企業(yè)選擇采用Biacore 技術(shù)檢測抗體和C1q 的結(jié)合。

Biacore 分子互作技術(shù)除了在以上抗體篩選、生物活性、一致性評(píng)價(jià)和質(zhì)量控制中的應(yīng)用外,在表位分析、抗體改造、免疫原性等環(huán)節(jié)也發(fā)揮著巨大作用。其準(zhǔn)確穩(wěn)定的數(shù)據(jù)質(zhì)量已經(jīng)得到了藥企和監(jiān)管機(jī)構(gòu)的廣泛應(yīng)用和認(rèn)可,能夠?yàn)榧涌炜贵w藥物上市保駕護(hù)航。

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