全流程抗體藥物研發(fā)——助力生物藥IND申報

2023-02-20

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隨著生物醫(yī)藥研究的飛速發(fā)展，多種類型生物藥如單抗、雙抗、ADC、基因和細胞療法等已成為現(xiàn)代生物醫(yī)藥的重要組成部分。其中抗體藥物占據(jù)全球生物藥市場的較大份額。

抗體藥物具有特異性高、多樣性豐富、性質(zhì)均一、半衰期較長、可針對特定靶點定向制備等優(yōu)點，在各種疾病治療，特別是腫瘤治療領(lǐng)域的應用前景備受關(guān)注。

抗體藥物的研發(fā)經(jīng)歷了鼠源性抗體、嵌合抗體、人源化抗體以及全人源抗體等不同發(fā)展階段。隨著抗體相關(guān)藥物的種類增多和廣泛應用，與其相關(guān)的免疫原性問題也逐漸暴露在大眾視野之下。

01 抗藥物抗體ADA （Anti-Drug antibody）

抗藥物抗體（Anti-drug antibody, ADA）是抗體藥物免疫原性評價的主要方式。

ADA的產(chǎn)生有兩種機制：

一種是把抗體藥物當作外源蛋白質(zhì)（如第一代鼠源抗體，嵌合體抗體），類似于疫苗免疫接種，產(chǎn)生較強的免疫應答；

二是自身蛋白質(zhì)（比如全人源抗體）的機體耐受機制被破壞，類似于自身免疫性疾病自身抗體產(chǎn)生的機制。

因此，ADA的形成可以分為兩大因素：患者和藥物。

ADA形成的相關(guān)因素.jpg

ADA形成的相關(guān)因素^[1]

病人相關(guān)因素：

1. 病人自身情況：如低血清白蛋白濃度、高BMI、遺傳基因等；

2. 聯(lián)合用藥情況：如聯(lián)合使用某些免疫抑制劑，ADA會降低；

3. 疾病種類：相同用藥條件下，風濕關(guān)節(jié)炎患者比脊椎關(guān)節(jié)炎患者更容易出現(xiàn)ADA，與疾病發(fā)生機制，疾病對免疫系統(tǒng)的影響有關(guān)。

藥物相關(guān)因素：

1. 抗體源性：人源化改造并沒有完全消除ADA，即使人源化抗體的CDR區(qū)依然有較強的免疫原性，產(chǎn)生抗獨特型抗體；

2. 翻譯后修飾：有研究顯示，去除Fc段N連接糖基化，可以降低免疫原性；

3. 制劑工藝：配方、容器系統(tǒng)、儲存條件可能通過成分與治療蛋白質(zhì)和容器封閉系統(tǒng)的相互作用影響免疫原性，工藝殘留雜質(zhì)例如宿主DNA和宿主蛋白也會增加ADA的產(chǎn)生；

4. 給藥方案：多次，高劑量注射更易出現(xiàn)ADA。

抗藥物抗體可能導致的臨床后果包括藥效降低、局部反應、過敏反應。而且并非所有誘導抗體都存在于血清中，它們也可能存在于各種器官中。因此，在抗體開發(fā)階段需要對ADA進行檢測和評價以確保藥物的安全性和有效性。

02 抗體開發(fā)技術(shù)介紹

針對某個特定靶點開發(fā)創(chuàng)新性抗體藥或抗體相關(guān)藥物的研發(fā)流程中，篩選出合適的候選抗體是其中非常重要的一個環(huán)節(jié)。目前常見的抗體發(fā)現(xiàn)方法包括雜交瘤技術(shù)、噬菌體展示技術(shù)、單B細胞抗體篩選技術(shù)等。

雜交瘤技術(shù)

雜交瘤技術(shù)又稱單克隆抗體技術(shù)，它是在體細胞融合技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，指骨髓瘤細胞與免疫動物的脾細胞融合，形成能分泌針對免疫抗原的高特異性單克隆抗體。融合細胞既具有腫瘤細胞無限繁殖的特點，又具備淋巴細胞分泌特異性抗體或細胞因子的能力，使兩個不同來源的細胞核在同一細胞中發(fā)揮生物功能，同時克服了原代淋巴細胞在體外增殖時間短的缺點。

雜交瘤技術(shù).jpg

雜交瘤技術(shù)

通常來說，雜交瘤技術(shù)一共有以下4個步驟：

1. 免疫：基于試驗設計的抗原選擇最佳免疫策略;

2. 細胞融合：常用方式為電融合和聚乙二;醇融合

3. 克隆篩選：ELISA、IHC、FACS、IFA等;

4. 抗體生產(chǎn)：（體內(nèi)培養(yǎng)）小鼠腹水、（體外培養(yǎng)）細胞上清。

噬菌體展示技術(shù)

噬菌體展示技術(shù)是通過將外源蛋白或多肽的基因序列整合到噬菌體外殼蛋白基因中，從而使外源蛋白或多肽能夠融合到外殼蛋白中進行表達，并且外源蛋白或多肽隨噬菌體的組裝而展示到噬菌體表面的生物技術(shù)。

噬菌體展示技術(shù).jpg

噬菌體展示技術(shù)^[2]

噬菌體展示系統(tǒng)常用于以下應用：

1. 噬菌體展示抗體文庫的構(gòu)建（人源、兔源、鼠源、羊駝抗體庫）

2. 噬菌體展示多肽文庫的構(gòu)建；抗原表位篩選（高通量96*n單克隆ELISA篩選）

3. 抗體親和力成熟，制備周期短，適合抗體的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)

單B細胞抗體篩選技術(shù)

單B細胞抗體篩選技術(shù)是一種快速單抗開發(fā)技術(shù)，根據(jù)單個B細胞基因中只表達一個功能性重鏈可變區(qū)基因序列和一個功能性輕鏈可變區(qū)基因序列，因此每一個B細胞只生產(chǎn)一種特異性抗體。單B細胞篩選流程是從免疫動物脾臟組織或外周血中分離抗原特異性B細胞，分離的單B細胞裂解后使用逆轉(zhuǎn)錄得到cDNA，通過PCR擴增得到分泌抗體的重鏈和輕鏈可變區(qū)基因序列，隨后在哺乳動物細胞內(nèi)表達并獲得具有有效活性的單抗。

03 美迪西抗體開發(fā)平臺

美迪西抗體開發(fā)平臺多年深耘抗體藥物研發(fā)領(lǐng)域，技術(shù)服務包含ADA抗體開發(fā)技術(shù)服務和成藥性抗體開發(fā)技術(shù)服務全線、ADA兔多克隆抗體開發(fā)、ADA鼠雜交瘤單克隆抗體開發(fā)、噬菌體展示兔單克隆抗體開發(fā)服務、鼠單克隆抗體開發(fā)技術(shù)服務、鼠/兔單B細胞抗體開發(fā)技術(shù)服務等項目。

抗體純化：擁有先進的純化設備，抗原純度可高達95%；

動物免疫：SPF級實驗動物房，專業(yè)合規(guī)的實驗管理體系；

高通量篩選：自動加樣器、機械臂結(jié)合全自動洗板機實現(xiàn)了一次性高達200塊板的大量篩選，大大節(jié)省了時間和勞動力，提升效率；

抗體檢測：采用先進的ELISA和流式細胞技術(shù)進行抗體結(jié)合實驗，保證抗體的交付標準。

美迪西抗體開發(fā)平臺.jpg

同時美迪西還能為抗體藥物提供全流程服務，包括抗體藥物的CMC研究服務、符合GLP規(guī)范的綜合性臨床前研究服務等；以合規(guī)、高效、高質(zhì)的服務助力其順利獲批等。平臺建立至今已積累了眾多國內(nèi)外知名醫(yī)藥企業(yè)及科研機構(gòu)客戶，已成功助力濟民可信、百奧泰、石藥集團等藥企的抗體項目獲批臨床，并達成多年的持續(xù)合作，獲得客戶持續(xù)的信任和好評。

04 總結(jié)

經(jīng)過數(shù)十年的研究和發(fā)展，抗體藥物已在腫瘤和自身免疫疾病治療領(lǐng)域取得巨大進展，在醫(yī)藥領(lǐng)域具有廣泛的發(fā)展前景。

就單克隆抗體藥物市場而言，預計2023年全球抗體藥物將突破2300億美元，將會占到全球生物制品市場的50%以上；FDA每年批準的抗體藥物約占據(jù)批準新藥的五分之一。種種數(shù)據(jù)都表明了，抗體藥物已成為現(xiàn)代生物醫(yī)藥的重要組成部分。

古詩云：“大鵬一日同風起，扶搖直上九萬里。”抗體藥物東風正盛，為何不攜手展翅，直擊長空？

參考文獻：

[1] Anna Vaisman-Mentesh et al，The Molecular Mechanisms That Underlie the Immune Biology of Anti-drug Antibody Formation Following Treatment With Monoclonal Antibodies，F(xiàn)ront. Immunol. 11:1951.

[2] Selena Mimmi, et al. Phage Display: An Overview in Context to Drug Discovery. Trends Pharmacol Sci. 2019 Feb;40(2):87-91. doi: 10.1016/j.tips.2018.12.005.

抗體藥物研發(fā)ADC