IBI305 (BYVASDA® )是由信達(dá)生物開(kāi)發(fā)的貝伐珠單抗生物類(lèi)似藥,該藥于2020年獲得國(guó)家藥品監(jiān)督管理局(NMPA)的初步批準(zhǔn)。IBI305是一種重組人源化的抗血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)單克隆抗體,它能夠選擇性地與血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)高親和力結(jié)合,從而阻斷VEGF與血管內(nèi)皮細(xì)胞表面受體的結(jié)合。
在2020年上市后不久,IBI305進(jìn)行了一次重大的批準(zhǔn)后變更,將原有的低滴度 CHO-K1S細(xì)胞株改造為高滴度的 CHO-K1SV GS-KO細(xì)胞株,并將生產(chǎn)規(guī)模從 1000 升擴(kuò)大到 3000 升。這種改變不僅可以減輕環(huán)境壓力,提高生產(chǎn)效率,還能降低生物制造的成本。因此,改變細(xì)胞株對(duì)于已上市的生物仿制藥或正在快速開(kāi)發(fā)的治療蛋白來(lái)說(shuō)具有吸引力。無(wú)論是最初的開(kāi)發(fā)還是批準(zhǔn)后的規(guī)模變更,都遵循了質(zhì)量源于設(shè)計(jì)(Quality by Design,QbD)原則,以評(píng)估關(guān)鍵質(zhì)量屬性(CQA)以及工藝變更對(duì) CQA 的潛在影響。
中國(guó)食品藥品檢定研究院(中檢院)近期發(fā)了一篇文章,對(duì)工藝變更前后的產(chǎn)品類(lèi)似性進(jìn)行了全面的研究[1]。
結(jié)合活性作為抗體的關(guān)鍵質(zhì)量數(shù)據(jù),是一致性評(píng)價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo)之一,基于美國(guó)藥典推薦的生物層干涉(BLI)技術(shù)的Octet® 非標(biāo)記分子互作分析系統(tǒng)成為了結(jié)合活性分析的主力軍。
為什么要變更細(xì)胞株?
新的宿主細(xì)胞株CHOK1SV GS-KO是通過(guò)敲除谷氨酰胺合成酶從CHO-K1S細(xì)胞株衍生而來(lái)的,這種改變可顯著提高大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)的生產(chǎn)率。在 3000L的生產(chǎn)規(guī)模下,研究人員對(duì)改變前后的工藝性能進(jìn)行了比較。結(jié)果顯示,更換細(xì)胞株后,細(xì)胞的生長(zhǎng)性能更佳,存活細(xì)胞密度和細(xì)胞存活率都有所提高。而且,表達(dá)滴度幾乎提高了4倍。
圖1. 3000L生產(chǎn)型生物反應(yīng)器更換前和更換后的細(xì)胞生長(zhǎng)結(jié)果(A)和細(xì)胞活率(B)
生物學(xué)活性檢測(cè)
在本文中,對(duì)于生物學(xué)功能部分的研究,包括Fc受體親和力和C1q親和力的測(cè)定,都使用了基于BLI技術(shù)的Octet® 非標(biāo)記分子互作分析系統(tǒng),與Avastin® 相比,無(wú)論是變更前還是變更后的 IBI305 ,都展現(xiàn)出了相似的結(jié)合親和力。
表1. 每組實(shí)驗(yàn)都進(jìn)行了三個(gè)批次,這三個(gè)批次的親和力差異非常小。這一方面說(shuō)明了不同批次間的一致性良好,另一方面也說(shuō)明了Octet® 優(yōu)秀的測(cè)試重復(fù)性。這些結(jié)果表明,Octet® 可以滿(mǎn)足多批次親和力測(cè)試的要求
Fc介導(dǎo)效應(yīng)功能活性評(píng)價(jià)的背景和重要性
Fc片段能與效應(yīng)分子和效應(yīng)細(xì)胞上的Fc受體結(jié)合,使得抗體藥物產(chǎn)生抗體依賴(lài)的細(xì)胞毒性作用 (ADCC)、補(bǔ)體依賴(lài)細(xì)胞毒性作用(CDC)以及抗體依賴(lài)細(xì)胞吞噬作用(ADCP)。此外,也會(huì)影響抗體藥物的半衰期。這些受體包括FcγR(I, IIa, IIb, IIIc, IIIa, IIIb), C1q和FcRn。各國(guó)關(guān)于生物大分子藥物活性檢測(cè)的指導(dǎo)原則都包含了Fc介導(dǎo)的效應(yīng)功能活性評(píng)價(jià),這是生物大分子藥物質(zhì)量屬性研究的重要一環(huán)。國(guó)家藥品監(jiān)督管理局藥品審評(píng)中心2023年9月27日發(fā)布《抗體偶聯(lián)藥物非臨床研究技術(shù)指導(dǎo)原則》[2]中,也強(qiáng)調(diào)了這些測(cè)試的重要性。
2021年,美國(guó)藥典專(zhuān)門(mén)推出了關(guān)于Fc介導(dǎo)的效應(yīng)功能活性評(píng)價(jià)方法的章節(jié),并將基于生物層干涉技術(shù)的Octet® 非標(biāo)記分子互作分析系統(tǒng)作為其中方法之一[3]。
受體結(jié)合活性實(shí)驗(yàn)方法
2020年6月,中國(guó)食品藥品檢定研究院發(fā)表了一篇類(lèi)似的文章,對(duì)多個(gè)批次的貝伐珠單抗原研藥與信達(dá)生物的IBI305的相似性進(jìn)行了比較和分析[4]。通過(guò)這篇文章,我們可以大概了解如何使用Octet® 檢測(cè)受體活性的具體方法。
在進(jìn)行Fc受體親和力檢測(cè)時(shí),采用商品化的生物素化受體,并將其固化在鏈霉親和素(SA)傳感器上,然后與不同濃度的抗體進(jìn)行結(jié)合解離。也可以使用帶有His標(biāo)簽的Fc受體進(jìn)行相關(guān)檢測(cè),或者使用Fab2G傳感器固化抗體,檢測(cè)不同的受體。Octet®提供的Fc受體親和力檢測(cè)的應(yīng)用指南,可以在文末下載。
在進(jìn)行C1q親和力檢測(cè)時(shí),可以將生物素化抗體固化在鏈霉親和素(SA)芯片上,或者使用ProL傳感器捕獲kappa輕鏈的抗體,然后與不同濃度的C1q進(jìn)行結(jié)合解離。BLI非常適合用于檢測(cè)C1q結(jié)合,睿智化學(xué)在2017年就發(fā)表專(zhuān)題文章,介紹使用BLI技術(shù)檢測(cè)C1q親和力的方法[5]。
Fc受體原料是成功建立親和力檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的前提。這些原料生產(chǎn)公司本身也是用Octet®來(lái)檢測(cè)其產(chǎn)品的質(zhì)量。參考他們的質(zhì)檢方法,可以幫助用戶(hù)更快速地建立自己的檢測(cè)方法!
圖2.廠(chǎng)家1的CD16a(FcγRIIIB)的BLI質(zhì)檢數(shù)據(jù)和廠(chǎng)家2的CD16a(FcγRIIIB)的BLI質(zhì)檢數(shù)據(jù)
細(xì)胞株的改變可能是生物治療產(chǎn)品最復(fù)雜的工藝變更。該文首次報(bào)告了批準(zhǔn)后生產(chǎn)細(xì)胞株變更的可比性研究。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,細(xì)胞株的變更及相應(yīng)的工藝調(diào)整可能會(huì)對(duì)一系列關(guān)鍵質(zhì)量屬性(CQA)產(chǎn)生重大影響,尤其是對(duì)生物學(xué)活性的影響尤為顯著。為了最大限度地觀(guān)察質(zhì)量變化并減少不確定性,本文廣泛采用了包括Octet® 在內(nèi)的具有高特異性、高靈敏度、高準(zhǔn)確性和高重復(fù)性的先進(jìn)分析技術(shù),從而證明了變更后的產(chǎn)品與變更前的產(chǎn)品具有相似的質(zhì)量。
Octet® 由于其良好的性能,已被NMPA等法規(guī)機(jī)構(gòu)認(rèn)定為檢測(cè)抗體表征的方法之一,也是親和力表征的金標(biāo)準(zhǔn)之一,已經(jīng)成為生物制藥行業(yè)的常用儀器。
除此之外Octet® 在藥物研發(fā)中還有以下優(yōu)點(diǎn):
非標(biāo)記Direct Binding是趨勢(shì),結(jié)果更準(zhǔn)確
快速測(cè)定親和力,更加定量化地表征分子互作
通量高,使用檢測(cè),測(cè)試速度快,可以縮短研發(fā)周期
應(yīng)用多,包括親和力測(cè)定,EC50,濃度測(cè)試,從早期的親和力排序、表位分組到后期的細(xì)胞株開(kāi)發(fā),工藝開(kāi)發(fā)的殘留物測(cè)試等應(yīng)用都可以涵蓋
用戶(hù)多,文章多,認(rèn)可度廣
萬(wàn)金油技術(shù),可以用與檢測(cè)DNA,小分子,蛋白質(zhì)等各種生物分子
操作簡(jiǎn)便,耗材及維護(hù)成本低
參考文獻(xiàn)-
[1] Comparability strategy and demonstration for post-approval production cell line change of a bevacizumab biosimilar IBI305. Antibody Therapeutics, 2023
[2] 國(guó)家藥監(jiān)局藥審中心關(guān)于發(fā)布《抗體偶聯(lián)藥物非臨床研究技術(shù)指導(dǎo)原則》的通告(2023年第46號(hào)) (cde.org.cn)
[3] USP<1108>ASSAYS TO EVALUATE FRAGMENT CRYSTALLIZABLE (FC)-MEDIATED EFFECTOR FUNCTION
[4] Analytical Similarity of a Proposed Biosimilar BVZ-BC to Bevacizumab. Analytical Chemistry: 2020, 92(4):3161–3170.
[5] Characterization of antibody-C1q interactions by Biolayer Interferometry. Analytical Biochemistry. 2018,549:143–148.
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