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博濟(jì)醫(yī)藥科技股份有限公司
股票代碼為(300404)創(chuàng)建于2002年,2015年在深圳創(chuàng)業(yè)板上市,是一家為國(guó)內(nèi)外醫(yī)藥企業(yè)提供藥品、保健品、醫(yī)療器械研發(fā)與生產(chǎn)全流程“一站式”外包服務(wù)(CRO)的型高新技術(shù)企業(yè),同也提供藥品上市許可持有人(MAH)服務(wù)。
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藥品研發(fā)“一站式”服務(wù)包括:新藥立項(xiàng)研究和活性篩選、藥學(xué)研究(含中試生產(chǎn))、藥理毒理研究、臨床用藥與模擬劑的生產(chǎn)、臨床試驗(yàn)、臨床數(shù)據(jù)管理和統(tǒng)計(jì)分析、上市后再評(píng)價(jià)、技
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公司擁有近3000平米的現(xiàn)代化辦公場(chǎng)所,匯聚了超1000名經(jīng)驗(yàn)豐富,學(xué)識(shí)淵博,思維敏捷的中高級(jí)醫(yī)藥研究人才和注冊(cè)法規(guī)專家。
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博濟(jì)醫(yī)藥始終堅(jiān)持“誠(chéng)實(shí)、守信、專業(yè)、權(quán)威”的經(jīng)營(yíng)理念,截至2020年,公司累計(jì)為客戶提供臨床研究服務(wù)800余項(xiàng),基本涵蓋了藥物治療的各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域;累計(jì)完成臨床前研究服務(wù)500多項(xiàng)。經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展,博濟(jì)醫(yī)藥在技術(shù)實(shí)力、服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)范圍、營(yíng)業(yè)收入、團(tuán)隊(duì)建設(shè)等方面都已躋身我國(guó)CRO公司的領(lǐng)先位置,成為我國(guó)本土大型CRO公司的龍頭企業(yè)。
公司新聞
袁來(lái)如此|大分子生物分析概論(一):大分子藥物生物分析的基礎(chǔ)知識(shí)
作者:廣州博濟(jì)醫(yī)藥 時(shí)間:2021-01-20 來(lái)源:生物制藥小編

隨著國(guó)家鼓勵(lì)新藥研發(fā)、藥品審評(píng)審批制度改革的快速推進(jìn),化藥注冊(cè)分類、上市許可持有人制度等重磅政策的陸續(xù)出臺(tái),我國(guó)新藥研發(fā)迎來(lái)暖春。對(duì)于力圖在創(chuàng)新藥領(lǐng)域深耕的從業(yè)者而言,如何洞悉全局,乘勢(shì)而為,或?qū)⒊蔀槲磥?lái)成敗的關(guān)鍵。


為此,廣州博濟(jì)醫(yī)藥微信公眾號(hào)特邀生物分析專家、博濟(jì)醫(yī)藥子公司深圳博瑞副總經(jīng)理袁智博士,開(kāi)設(shè)“袁來(lái)如此”專欄,就大分子生物分析、藥代動(dòng)力學(xué)等相關(guān)話題展開(kāi)專題研究,希望通過(guò)相關(guān)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的分享,引發(fā)更多讀者的討論交流,加速振興中國(guó)的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展,敬請(qǐng)垂注!


本文為“袁來(lái)如此”專欄的第一篇,旨在根據(jù)已發(fā)表的文獻(xiàn)資料,對(duì)與大分子生物分析相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)地介紹。


1. 生物分析中LBA測(cè)試方法的概述

配體結(jié)合式測(cè)試方法(LBA,也稱為immunoassays)是一種常用的分析工具,用于根據(jù)與其他生物分子的相互結(jié)合作用(binding interaction),定量測(cè)定生物分子(目標(biāo)分析物,Analyte)在生物體液中的濃度。LBA要求至少使用一個(gè)生物分子來(lái)定量目標(biāo)分析物,這個(gè)生物分子通常被稱為關(guān)鍵試劑,須能夠特異性地結(jié)合目標(biāo)分析物。

LBA可分為兩大類:(1)液相結(jié)合測(cè)試,其目標(biāo)分析物與標(biāo)記過(guò)的檢測(cè)試劑之間的結(jié)合反應(yīng)發(fā)生在溶液相(圖1A);(2)固相結(jié)合測(cè)試,其中一個(gè)關(guān)鍵試劑被固定到固體表面,如微孔板或樹(shù)脂(圖1B),以捕獲樣本中的目標(biāo)分析物。液相測(cè)試通常需要分離步驟,如色譜或電泳或離心,從而將目標(biāo)分析物-標(biāo)記檢測(cè)試劑從未結(jié)合的分子中分離出來(lái)進(jìn)行定量。

在應(yīng)用上,LBA是重要的評(píng)估生物藥PK/TK時(shí)的主要定量分析方法之一,該方法的特異性和選擇性取決于目標(biāo)分析物與其他生物分子(如受體、針對(duì)候選生物藥的抗體和核酸適配體(aptamer))的相互作用。

該方法中可觀察到儀器響應(yīng)與生物藥的濃度間接相關(guān),簡(jiǎn)言之,檢測(cè)信號(hào)的來(lái)源是酶化學(xué)反應(yīng)或放射化學(xué)反應(yīng),而這些反應(yīng)則是各種相互結(jié)合作用(binding interactions)的一部分。

一般而言,大分子的物理化學(xué)特性無(wú)法直接產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào),不能用于這樣的定量分析方法。主要原因在于這些binding interactions的內(nèi)在性質(zhì),LBA的標(biāo)(校)準(zhǔn)曲線的動(dòng)態(tài)(定量)范圍比較狹窄,同時(shí)也是非線性,S型的(sigmoidal curve)。

圖 1.使用放射性標(biāo)記檢測(cè)試劑的液相(A)和固相(B)結(jié)合測(cè)試的原理圖

如圖1所示,在液相測(cè)試中,結(jié)合反應(yīng)在溶液中發(fā)生,其中一個(gè)目標(biāo)分析物與標(biāo)記過(guò)的檢測(cè)試劑結(jié)合,然后再通過(guò)后續(xù)的分離操作將目標(biāo)分析物-標(biāo)記檢測(cè)試劑從未結(jié)合的分子中分離出來(lái)。

在固相測(cè)試中,一個(gè)關(guān)鍵試劑被固定到固體表面,如微孔板或樹(shù)脂,此試劑在固體表面結(jié)合目標(biāo)分析物,從而致使未結(jié)合的分子被分離出來(lái)。

2.放射免疫測(cè)定方法的誕生

Yalow和 Benson于1960年開(kāi)發(fā)的測(cè)定人類胰島素的方法,是放射免疫測(cè)定(RIA)的標(biāo)志性例子,Yalow因此于1977年獲得諾貝爾獎(jiǎng)。簡(jiǎn)單地說(shuō),就是通過(guò)用魚精蛋白鋅牛胰島素或商業(yè)常規(guī)牛胰島素免疫豚鼠,以獲得作為該RIA方法關(guān)鍵試劑的胰島素結(jié)合抗體。

圖 2. Yalow最初發(fā)明的胰島素放射免疫測(cè)定的原理圖

在這種方法中,由于缺乏人類胰島素的結(jié)晶體,因此I131標(biāo)記的結(jié)晶牛胰島素(胰島素-I131)被用作示蹤劑。此 RIA 的原理是基于樣本中的人胰島素與豚鼠血清中的胰島素結(jié)合抗體的強(qiáng)力結(jié)合(圖2中的步驟1),并讓已知濃度的胰島素-I131與該抗體的結(jié)合競(jìng)爭(zhēng)(圖2步驟2-3)。胰島素-I131與胰島素結(jié)合抗體的結(jié)合在溶液中進(jìn)行,游離的胰島素-I131與結(jié)合了抗體的胰島素-I131的分離通過(guò)紙色譜電泳技術(shù)實(shí)現(xiàn),這就使得定量測(cè)定胰島素-I131成為可能,其代表了樣本中胰島素的濃度。在此方法中,最低可定量的胰島素濃度為1.4μU。

在這個(gè)有里程碑意義的研究發(fā)表之后,RIA在20世紀(jì)后期得到了廣泛的應(yīng)用。在使用適當(dāng)?shù)年P(guān)鍵試劑時(shí),RIA靈敏度和選擇性都極高,而其主要挑戰(zhàn)包括使用和處置放射性材料的許可證要求、放射性同位素的標(biāo)記效率、成本及其有限的半衰期。在RIA得到應(yīng)用的十年內(nèi),即20世紀(jì)的70年代初,就出現(xiàn)了非同位素免疫測(cè)定,如酶免疫測(cè)定(enzyme immunoassays,EIA),EIA通常被稱為ELISA,即酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(enzyme linked immunosorbent assay)。

Engvall和Perlmann在1971年首次描述了一個(gè)定量兔免疫球蛋白G(兔IgG)的ELISA方法。其實(shí)質(zhì)就是從羊血清中提取的抗兔IgG用于結(jié)合兔子IgG,進(jìn)而結(jié)合了一種堿性磷酸酶(ALP)的兔IgG被用來(lái)與兔IgG相互競(jìng)爭(zhēng)和抗兔IgG血清的結(jié)合,以此建立濃度與儀器響應(yīng)(信號(hào))之間的關(guān)系,生成的儀器信號(hào)與樣本中的IgG量成反比。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,學(xué)界運(yùn)用了不同的酶,如辣根過(guò)氧化物酶(HRP)、β-半乳糖苷酶(GAL)和熒光素酶(luciferase),使得EIA具有與RIA相當(dāng)?shù)撵`敏度。


圖 2. Yalow最初發(fā)明的胰島素放射免疫測(cè)定的原理圖。樣本中的胰島素在溶液中與抗胰島素血清結(jié)合(步驟1),然后把已知濃度的I131標(biāo)記的牛胰島素添加到反應(yīng)溶液中(步驟2),樣本中的胰島素與I131標(biāo)記的牛胰島素(步驟3)相互競(jìng)爭(zhēng)與抗體的結(jié)合。使用人胰島素制備的標(biāo)準(zhǔn)曲線以及胰島素抗體結(jié)合的I131標(biāo)記牛胰島素的濃度可以計(jì)算樣本中被置換的胰島素的濃度。

3.常見(jiàn)的ELISA格式

競(jìng)爭(zhēng)式ELISA格式是基于初始的胰島素RIA和IgG EIA方法中的結(jié)合競(jìng)爭(zhēng)。來(lái)自樣品的目標(biāo)分析物(analyte)和參照分析物(reference analyte)與分析物特異性的抗體結(jié)合之間的競(jìng)爭(zhēng)是這種格式的關(guān)鍵。

圖3. 競(jìng)爭(zhēng)式(Ai & Aii)、直接(B)和間接(C)ELISA測(cè)試格式的原理圖

抗體或目標(biāo)分析物都可以標(biāo)記酶,并用于結(jié)合反應(yīng)。使用標(biāo)記抗體(圖3Ai)時(shí),參照分析物首先被動(dòng)地吸附到微孔板的孔中,然后加入含有目標(biāo)分析物的樣本,如細(xì)胞裂解液、血清等,并與固定濃度的標(biāo)記抗體一起孵育。樣本中的目標(biāo)分析物與固定的分析物競(jìng)爭(zhēng),以結(jié)合有限數(shù)量的標(biāo)記抗體,隨后的酶反應(yīng)產(chǎn)生的信號(hào)與樣本中目標(biāo)分析物的濃度成反比?;蛘?,可以使用固相吸附的抗體和標(biāo)記分析物(圖3Aii),樣本中的目標(biāo)分析物與固定數(shù)量的標(biāo)記分析物共同孵育,并與之相互競(jìng)爭(zhēng)和固定抗體的結(jié)合。與前面的示例中一樣,生成的信號(hào)與樣本中目標(biāo)分析物的濃度成反比。


直接式ELISA是最簡(jiǎn)單的ELISA格式,樣品中的目標(biāo)分析物吸附到微孔板的孔中,通過(guò)酶偶聯(lián)試劑或標(biāo)記檢測(cè)抗體,直接實(shí)現(xiàn)目標(biāo)分析物的檢測(cè),如圖3B所示。


圖3. 競(jìng)爭(zhēng)式(Ai & Aii)、直接(B)和間接(C)ELISA測(cè)試格式的原理圖。目標(biāo)分析物(Analyte)代表被測(cè)定的目標(biāo)蛋白質(zhì)。在競(jìng)爭(zhēng)式ELISA中,可以標(biāo)記目標(biāo)分析物或抗體,而在直接或間接ELISA格式中,只標(biāo)記檢測(cè)抗體。

間接ELISA類似于直接ELISA,兩者間主要差別在于主要(primary)抗體未被標(biāo)記。目標(biāo)分析物的檢測(cè)是通過(guò)再次添加一個(gè)酶偶聯(lián)試劑或標(biāo)記檢測(cè)抗體,使其與主要抗體結(jié)合而實(shí)現(xiàn)的,如圖3C 所示。

直接ELISA更快速,因?yàn)樗乳g接ELISA少一個(gè)步驟。它通常用于需要快速完成的常規(guī)測(cè)試,商業(yè)化的家用懷孕測(cè)試就是這種格式的一個(gè)例子。而間接ELISA雖然較直接ELISA多一個(gè)步驟,但信號(hào)放大通常優(yōu)于直接ELISA。因此,間接ELISA通常比直接ELISA更敏感,可以測(cè)量更低豐度的蛋白質(zhì)。

正如圖3C 所示,間接ELISA較直接ELISA增加的步驟正是來(lái)自于樣本的目標(biāo)分析物直接吸附到微孔板,但想要達(dá)到這樣的效果,亦有一定的難度。因?yàn)樵谙窗宀襟E中,可能會(huì)洗掉目標(biāo)分析物,因此可能會(huì)增加測(cè)試的變異性。此外,非特異性地結(jié)合到微孔板的其它蛋白可能導(dǎo)致假陽(yáng)性結(jié)果。為了克服上述挑戰(zhàn),其它可靠性更高的格式進(jìn)而衍生出來(lái),其中有通常被稱為夾心、橋聯(lián)或競(jìng)爭(zhēng)性ELISA(在夾心或橋聯(lián)ELISA格式中),在這些格式中,一種能與目標(biāo)分析物特異性結(jié)合的生物試劑首先被吸附到微孔板中。

圖4. 夾心式ELISA(A)和橋接式(B)ELISA的原理圖


夾心式ELISA需要兩個(gè)不同的試劑或抗體,一個(gè)用于捕獲,另一個(gè)用于檢測(cè)目標(biāo)分析物。這些試劑與目標(biāo)分析物的不同表位(epitopes,結(jié)合位點(diǎn))結(jié)合,從而形成夾心式格式(圖4A),由此產(chǎn)生的相互作用具有特別高的特異性(因?yàn)椴东@和檢測(cè)步驟都需要特異的表位識(shí)別,才能生成檢測(cè)信號(hào))。

橋聯(lián)ELISA常用于測(cè)定具有兩個(gè)相同抗原結(jié)合位點(diǎn)(2價(jià))的抗體或其它目標(biāo)分析物的濃度,可以標(biāo)記與捕獲相同的試劑,用于檢測(cè)一個(gè)二價(jià)的目標(biāo)分析物,因此,目標(biāo)分析物可被視為捕獲和檢測(cè)試劑之間的橋梁(圖 4B)。夾心或橋接ELISA 格式均可設(shè)計(jì)成為競(jìng)爭(zhēng)式的ELISA


圖5. 競(jìng)爭(zhēng)式ELISA的詳細(xì)原理和流程圖。抗原競(jìng)爭(zhēng)式ELISA(a),抗體競(jìng)爭(zhēng)式 ELISA(b)

上述格式是ELISA的基本設(shè)計(jì),所有格式都可以使用競(jìng)爭(zhēng)或抑制條件加以調(diào)整,來(lái)測(cè)定抗原或抗體(圖5),所有方法都要求與試劑預(yù)先反應(yīng)/孵育才能達(dá)到最佳狀態(tài)。這些最佳狀態(tài)可以通過(guò)添加抗原(圖5a)或抗體(圖5b)來(lái)給予挑戰(zhàn)。隨著溶液中游離的抗原(抗體)的增加,能夠與固定底物(immobilized substrate)結(jié)合的抗體(抗原)的數(shù)量則減少。洗滌步驟后,添加生色劑底物(chromophore substrate)以產(chǎn)生信號(hào)(顏色變化或發(fā)光)。抗體/抗原挑戰(zhàn)引起的信號(hào)變化揭示了有關(guān)競(jìng)爭(zhēng)性抗原/抗體的信息。競(jìng)爭(zhēng)式ELISA對(duì)于測(cè)定復(fù)雜混合物中的抗原濃度相當(dāng)有用,特別是在可能含有抗原的未知樣品與含有已知數(shù)量的純化抗原的類似樣品時(shí)。

4.LBA方法中的關(guān)鍵分析試劑
關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)
  • 免疫表位(Epitope)

免疫表位(epitope)是宿主免疫系統(tǒng)一般能夠識(shí)別的抗原分子的一部分。當(dāng)抗原的表位以非共價(jià)鍵的形式與其所誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗體的確定互補(bǔ)性的區(qū)域(complementarity determining region)相互作用時(shí),就會(huì)發(fā)生特異性的識(shí)別。


  • 親和力(Affinity)

抗體親和力(affinity)表示抗體與其單一目標(biāo)分析物(analyte)/抗原(antigen)結(jié)合的烈度(intensity)或強(qiáng)度(strength),由解離常數(shù)(Kd)代表。低親和力抗體與抗原結(jié)合弱,容易解離;而高親和力抗體與抗原結(jié)合非常強(qiáng),在多次的洗滌步驟中不易解離。從ELISA的角度來(lái)看,后者是首選,通常用于捕獲目標(biāo)分析物。


  • 親和度(Avidity)

親和度(Avidity)是衡量一個(gè)抗體與多個(gè)抗原決定因子(antigenic determinants)結(jié)合的整體強(qiáng)度的指標(biāo)。抗體對(duì)某一個(gè)結(jié)合位點(diǎn)的親和力并不總是能反映抗體-抗原相互作用的強(qiáng)度,例如免疫球蛋白G(IgG)有兩個(gè)抗原結(jié)合位點(diǎn)(2價(jià)),而IgM有10個(gè)抗原結(jié)合位點(diǎn)(10價(jià)),親和度表示IgG或IgM的,分別對(duì)于2個(gè)或10個(gè)抗原分子的整體結(jié)合強(qiáng)度(overall strength)。


關(guān)鍵試劑

一個(gè)ELISA方法最重要的組成部分是測(cè)試試劑,它決定了ELISA方法的靈敏度、特異性和方法的質(zhì)量。ELISAs常用于藥物開(kāi)發(fā):在PK評(píng)估中,定量測(cè)定蛋白生物藥的濃度;測(cè)定內(nèi)源性蛋白和生物標(biāo)志物;檢測(cè)抗藥物抗體的存在以進(jìn)行免疫原性評(píng)估等。LBA方法首選的關(guān)鍵試劑是單克隆抗體(MAbs)或多克隆抗體(PAbs),而不是重組靶標(biāo)蛋白。為了產(chǎn)生PAbs或MAbs,需要將生物藥或生物標(biāo)志物蛋白及其佐劑或載體,根據(jù)相關(guān)應(yīng)用給到合適的宿主動(dòng)物物種上進(jìn)行免疫。對(duì)于PAbs,兔子、山羊和綿羊是最常用的宿主物種,因?yàn)樗鼈兊捏w型大(產(chǎn)生的抗體量也大),容易找到血管和強(qiáng)健的免疫反應(yīng)。

用于免疫的每一個(gè)抗原都是高度復(fù)雜的,因?yàn)樗梢猿尸F(xiàn)大量的,可以被不同的淋巴細(xì)胞識(shí)別的表位,這些淋巴細(xì)胞隨后被激活。激活了的淋巴細(xì)胞增殖,分化成漿細(xì)胞,并分泌出多克隆抗體的混合體。PAb庫(kù)(混合體)代表了不同抗體的集合群體,這些抗體可以識(shí)別抗原的多個(gè)表位(用于ELISA分析)。為了生產(chǎn)MAbs,需要進(jìn)一步分離單個(gè)淋巴細(xì)胞,并與骨髓瘤細(xì)胞融合,以產(chǎn)生不死的雜交瘤細(xì)胞,從而持續(xù)產(chǎn)生特定的MAb。因此,同一個(gè)克?。╟lone)的抗體只識(shí)別一個(gè)抗原的單個(gè)表位。在ELISA中會(huì)頻繁使用MAbs或PAbs,其選擇(對(duì)于每種ELISA格式而言)取決于許多考慮因素:如可及性(Availability)、親和力、特異性(Specificity)和交叉反應(yīng)性(Cross-reactivity)。

  • 特異性(Specificity)和交叉反應(yīng)性(Cross-Reactivity)

抗體的特異性(specificity)是特異性地結(jié)合相關(guān)抗原的能力,與ELISA方法的選擇性(selectivity)不盡相同,但相關(guān)。選擇性是一個(gè)定量分析方法,在其它潛在干擾成分存在的情況下,從眾多其它無(wú)關(guān)的蛋白質(zhì)中鑒別和定量測(cè)定目標(biāo)分析物濃度的能力。交叉反應(yīng)性(cross-reactivity)是指抗體與除目標(biāo)抗原之外的其它多個(gè)抗原結(jié)合的能力。當(dāng)抗原(目標(biāo)分析物)的與抗體試劑結(jié)合的表位與其它蛋白質(zhì)相似時(shí)就會(huì)發(fā)生交叉反應(yīng)。一般來(lái)說(shuō),特異性和交叉反應(yīng)性對(duì)ELISA方法的選擇性和基質(zhì)效應(yīng)有很大影響。如果使用高親和力抗體作為捕獲試劑,抗體/目標(biāo)分析物的復(fù)合物就能夠在含有多種蛋白質(zhì)的“混合物”樣品中有效地形成,基質(zhì)效應(yīng)會(huì)隨之降低,而方法的選擇性最終會(huì)得到提升。

5.ELISA在蛋白生物藥開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

表1.用于 PK、生物標(biāo)志物和免疫原性測(cè)試的常用試劑和首選測(cè)試格式

表1總結(jié)了ELISA可能用到的試劑和各種通用或首選格式。

PK測(cè)試方法

測(cè)試試劑的可及性可能因藥物開(kāi)發(fā)的不同階段而異。在早期探索階段,可能無(wú)法得到MAbs或PAbs,故常常選擇重組生產(chǎn)的配體(即生物藥的靶點(diǎn))作為關(guān)鍵試劑來(lái)測(cè)定游離的蛋白生物藥(therapeutic protein,TP)的濃度。在早期臨床前研究中,針對(duì)IgG Fc部分的通用抗體可用于單克隆抗體藥物,盡管僅能測(cè)定總濃度(結(jié)合靶標(biāo)后的TP +游離的TPf)。

生物標(biāo)志物的定量分析方法

各種體外診斷試劑盒在商業(yè)上可用于藥物的早期發(fā)現(xiàn)階段,也可從不同的供應(yīng)商獲得各種重組蛋白和抗生物標(biāo)記物蛋白的抗體。雖然生物標(biāo)記物的定量分析方法與PK方法相似,但這二者之間存在明顯差別。與PK方法類似,生物標(biāo)志物的定量分析方法可用于測(cè)定目標(biāo)基質(zhì)中生物標(biāo)志物蛋白的游離濃度或總濃度。夾心式測(cè)試格式是主要選擇,通常用于測(cè)定生物標(biāo)志物蛋白的游離或總濃度。雖然當(dāng)一個(gè)生物藥具有抑制作用時(shí),需要測(cè)量游離的生物標(biāo)志物蛋白濃度,但開(kāi)發(fā)測(cè)定游離的生物標(biāo)志物蛋白的方法有相當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)性,可能需要額外的分離步驟。

免疫原性測(cè)試方法

人源化的或全人源的單克隆抗體或重組蛋白,作為藥物給予受試者/動(dòng)物后,可誘導(dǎo)形成針對(duì)該生物藥的抗體,特別是在臨床前的動(dòng)物試驗(yàn)中,這些由生物藥誘導(dǎo)而形成的抗體通常被稱為抗藥物抗體(ADA)。免疫檢測(cè)方法是檢測(cè)ADA是否存在于血清中的第一級(jí)檢測(cè)。不同的ADA反應(yīng),如表位特異性(idiotype vs. nonidiotype,特異與非特異性)和數(shù)量(滴度或相對(duì)濃度),會(huì)影響對(duì)ADA和生物藥的準(zhǔn)確定量。由于ADAs會(huì)在血液循環(huán)中與生物藥形成免疫復(fù)合物,高濃度的蛋白生物藥能夠干擾ADA的檢測(cè)。

備注:idiotype:免疫球蛋白(如IgG)可變區(qū)域的分子結(jié)構(gòu)和構(gòu)象,賦予其抗原特異性。


6.LBA定量分析方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

LBA測(cè)試方法在各種生物分子的定量分析方面擁有各種優(yōu)勢(shì)。它們?cè)诖蠖鄶?shù)平臺(tái)(如比色計(jì)或平面電化學(xué)發(fā)光)上,成本通常很低。當(dāng)高親和力MAbs用于LBAs時(shí),LBA方法在檢測(cè)和定量分析存在于異質(zhì)性的基質(zhì)環(huán)境中的目標(biāo)分析物方面,具有高度靈敏度和特異性。出于研究目的,該類方法的靈敏度可以低至每毫升毫微微克的級(jí)別(femtogram/mL)。大多數(shù)LBAs的操作程序不涉及樣品分離的步驟,而基于LC-MS/MS的定量分析方法則需要。當(dāng)然,LBA也有幾個(gè)缺點(diǎn),與LC-MS/MS方法相比,LBA方法的動(dòng)態(tài)范圍較狹窄。雖然用于基礎(chǔ)研究的方法可以達(dá)到4-6個(gè)指數(shù)級(jí)的動(dòng)態(tài)范圍,但用于規(guī)范性研究(regulated study)的驗(yàn)證過(guò)的方法,其定量范圍往往僅為2-3個(gè)指數(shù)級(jí),這是因?yàn)楸仨毐3址椒ǖ姆€(wěn)健性和更好的重現(xiàn)性。


最重要的區(qū)別是,LBA的性能取決于所使用試劑的質(zhì)量和特異性。因此,試劑生成/選擇(MAbs或PAbs)是方法開(kāi)發(fā)過(guò)程中的關(guān)鍵步驟,這可能非常耗時(shí),3到9個(gè)月不等。當(dāng)使用分析物特異性的試劑來(lái)捕獲目標(biāo)分析物時(shí),這個(gè)缺點(diǎn)對(duì)LC-MS/MS方法也是存在的。從生物標(biāo)志物方法的角度來(lái)看,試劑的交叉反應(yīng)可導(dǎo)致該方法的非特異性。因此,強(qiáng)烈建議進(jìn)行額外的測(cè)試以闡明試劑的交叉反應(yīng)性和非特異性。


7.結(jié)論與未來(lái)展望

本文概述了LBA測(cè)試方法,包括其主要概念的起源和演變,并且回顧了常用的大分子生物分析方法的測(cè)試格式。最初的LBA測(cè)試方法誕生于1960年,是為測(cè)定胰島素而開(kāi)發(fā)的放射免疫測(cè)試(radioimmunoassay),LBA測(cè)試方法的基礎(chǔ)是至少有一種蛋白質(zhì)與感興趣的目標(biāo)分析物有相互作用。在當(dāng)今的實(shí)驗(yàn)室, 酶免疫測(cè)試(enzyme immunoassay)已在很大程度上取代了放射性免疫測(cè)試,成為了LBA測(cè)試方法的首選形式。


此外,本文還介紹了其它各種測(cè)試格式,如競(jìng)爭(zhēng)式(competitive)、夾心式(sandwich)和橋接式(bridging),以及其所需的關(guān)鍵試劑。最后,簡(jiǎn)明扼要地討論了LBA測(cè)試方法在蛋白質(zhì)生物藥開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用,以及與其它生物分析平臺(tái)的比較。


自上世紀(jì)60年代對(duì)胰島素進(jìn)行定量測(cè)定以來(lái),基于與其它生物分子結(jié)合作用的LBA方法已被廣泛地用于生物分子的定量分析。例如,在蛋白質(zhì)生物藥開(kāi)發(fā)過(guò)程中,這些方法為定量分析或檢測(cè)蛋白質(zhì)提供了一種準(zhǔn)確和經(jīng)濟(jì)有效的方法。測(cè)試試劑(MAbs或PAbs)生成/選擇是LBA方法開(kāi)發(fā)過(guò)程中的關(guān)鍵步驟,一旦選擇好了試劑,不同測(cè)試平臺(tái)上的LBA方法能夠提供顯著節(jié)約時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本。


如前所述,另一個(gè)主要的大分子生物分析平臺(tái)是液相色譜-質(zhì)譜(LC-MS/MS)。在小分子藥物的生物分析中,LC-MS/MS方法是毋庸置疑的王者,在大分子分析中,LC-MS/MS的重要性也在不斷地增加,特別是在與LBA方法以某種形式組合之后??梢钥隙ǎ锓治鰳I(yè)界將繼續(xù)探索LC-MS/MS在蛋白質(zhì)藥物的生物分析中的應(yīng)用。生物分析行業(yè)必須證明LC-MS/MS在藥物開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程中,與LBA方法相比較,具有重現(xiàn)性(reproducibility)、可轉(zhuǎn)移性(transferability)、可靠性(reliability)和成本效益(cost–effectiveness)等方面的顯著優(yōu)勢(shì)。本系列后續(xù)將介紹相關(guān)知識(shí),敬請(qǐng)關(guān)注。

本文來(lái)源:生物制藥小編

特別聲明

本文如有疏漏和誤讀相關(guān)指南和數(shù)據(jù)的地方,請(qǐng)讀者評(píng)論和指正。所有引用的原始信息和資料均來(lái)自已經(jīng)發(fā)表學(xué)術(shù)期刊、官方網(wǎng)絡(luò)報(bào)道等公開(kāi)渠道, 不涉及任何保密信息。參考文獻(xiàn)的選擇考慮到多樣化但也不可能完備。歡迎讀者提供有價(jià)值的文獻(xiàn)及其評(píng)估。

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