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单克隆抗体表征

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单克隆抗体表征相关的资讯

  • 复杂单克隆抗体的对比分析
    p 来自Postnova Analytics英国实验室的讯息: /p p    strong Postnova Analytics发布了一份新海报,比较了两种用于测定单克隆抗体物理化学及生物物理学性质的测试方法——电场流及非对称场流分离色谱法(EAF4-Electrical Asymmetrical Flow Field Flow Fractionation)和体积排阻色谱法(SEC-Size Exclusion Chromatography)的适用性。 /strong /p p style=" text-align: center " strong img title=" 复杂单克隆抗体的对比分析.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/c124cda4-465c-4088-99f8-7208b46db509.jpg" / /strong /p p   据美国国家标准与技术研究院(NIST-U.S. National Institute of Standards and Technology)的工作所述,一种参比单克隆抗体(RM 8671 mAb),被用于比较EAF4-UV-MALS(多重散射聚焦系统Multi Astigmatism Lens System)与SEC-UV-MALS之间分离量化、聚合量化及恢复参数的差异。NIST的这种mAb为治疗用蛋白质表征这一新技术的发展提供了一种代表性的检测分子。 /p p   该海报阐述了EAF4模组如何将抗体及蛋白质分子大小与表面电荷特性(电泳迁移率)的同时测量变为可能。FFF(场流分离色谱Field Flow Fractionation)系统测量显示蛋白质/抗体的聚集只占注入总量的10%,且无聚集体被SEC检测到。研究人员总结到,FFF的开放通道设计会顾及相比SEC更好的注入物的复原,这对于追求量化少量聚集体而言至关重要。 /p p   Postnova Analytics的EAF4技术独创性地将电场流分离色谱和非对称场流分离色谱的原理融合在同一系统中。在EAF2000系统中,电场流和交叉场流被同时应用于FFF通道,通过粒子不同的电泳迁移率,使得按粒子大小与电荷进行色谱分离成为可能。这两种强大分离技术在一个单独平台上的结合,为表征复杂的蛋白质、抗体、病毒,以及环境和带电纳米粒子或高分子打开了大门,而其他技术已证明了这一问题是多么棘手。 /p
  • 沃特世推出专门用于单克隆抗体分析的色谱耗材
    p style=" line-height: 1.5em text-align: justify "    strong 仪器信息网讯 /strong 沃特世宣布推出一种新的阳离子交换色谱柱产品线,该种专门的消耗品可以简化和改进单克隆抗体(mAb)疗法的表征和检测。新的BioResolve SCX mAb色谱柱和Vanguard FIT管状柱技术,连同一套补充消耗品,使基于世界卫生组织、美国食品药品监督管理局和人用药物注册技术要求国际协调会(ICH)要求的、确认生物制剂和生物仿制药在发现、开发和制造应用中的有效性和安全性过程中的mAb电荷变异分析成为可能。 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify "   “随着这些产品的推出,我们正在采取一种全面的方法来进行单克隆抗体分析,并将其向前推进了一大步。科学家们现在有了一套完整的工具来分析单克隆抗体的电荷变化,这将使他们对单克隆抗体以及单克隆抗体的结构和功能之间的关系有一个更完整和详细的了解,”沃特世公司化学品副总裁Erin Chambers博士说。“我们的目标是帮助简化分析流程,加快候选药物的开发,以便更快地为患者提供所需的治疗方法。” /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/032f7e7c-e24f-4ee5-bf7a-eece881b559c.jpg" title=" BioResolve_SCX_Family.jpg" alt=" BioResolve_SCX_Family.jpg" / /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify "   BioResolve SCX MAB色谱柱包含一种创新的强阳离子交换剂,该交换剂基于一种新的聚合物成分、亲水性涂层和多组分表面化学试剂,所有这些都是在沃特世的化学工厂合成的。基础材料由三微米无孔颗粒组成,以实现最佳扩散动力学、耐高压能力和与HPLC、UHPLC和UPLC 方法的兼容性。 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify "   这些色谱柱还配备了首创的Vanguard全集成技术(FIT),可防止微粒和其他污染物被带到色谱柱上,从而延长其使用寿命并降低每次分析成本,同时不会影响分离的质量。 BioResolve SCX mAb色谱柱和Vanguard FIT管状柱的每批材料都经过了专门的质量控制测试,采用了一种新的市售单克隆抗体电荷变体标准,该标准来自美国国家科学技术研究院参考材料8671(即人源化IgG1κ),以帮助确保新产品的批次间一致性。 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify "   当与配备Auto?Blend PLUS技术的沃特世液相色谱系统配合使用时,科学家们可以利用预先配置的Empower 软件方法,自动混合多达四种溶剂的任意组合或比例,并编程确定pH和离子强度。这将显着减少了人为错误,并消除了手动准备缓冲流动相的任务。 沃特世还专门为那些寻找mAb电荷变异分析整体解决方案的科学家配制了新的BioResolve SCX pH缓冲浓缩液,并推荐了梯度分离条件。 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify "   新型BioResolve SCX单克隆抗体色谱柱和消耗品的引入,以及最近推出的BioAccord 系统,加强了沃特世对创新的承诺,并满足了生物制药行业不断变化的需求。 /p p br/ /p
  • icIEF-MS:探索单克隆抗体电荷异质性的前沿技术
    近期,Analytical Chemistry杂志上发表的一篇文章提出了一项创新性的用于抗体药物电荷异质性表征的分析技术——icIEF-MS。icIEF-MS联用技术平台与传统的SCX-MS对蛋白异质性进行交叉验证,而且更高的灵敏度、更出色的重复性和更低的样品残留,这将为蛋白药物电荷异质性表征提供一种新的策略。 原文见:Anal. Chem. 2023, 95, 4, 2548–2560 蛋白质的电荷异质性是由多种复杂机制所共同作用形成,包括细胞过程、化学降解和制造过程中的生产条件。这些因素中的许多修饰会引起蛋白质等电点 (pI) 值的变化,例如翻译后修饰(PTMs) 的发生,包括 c 端赖氨酸缺失、焦谷氨酸形成、脱酰胺化、唾液酸化和糖基化等,都会导致电荷变异体的形成,从而对药物的稳定性和溶解度产生重要影响。因此,对电荷异质性的可靠表征是评估关键质量属性 (CQA) 的重要步骤,也是确保治疗性mAbs在整个临床和商业开发期间保持一致质量的关键所在。 目前,全柱成像毛细管等电聚焦 (icIEF) 和离子交换色谱 (IEX) 是治疗性mAbs在研发和质量控制中进行电荷异质性分析的两种常用技术。然而,传统的cIEF-MS联用技术在研究蛋白质电荷变异体方面还存在着许多缺陷,如重复性差、操作复杂以及与MS离子源不兼容等问题。 CEInfinite icIEF分析兼制备型全柱成像毛细管电泳系统 基于一体化的icIEF-MS技术平台,使用加拿大品牌艾易尔斯生物科技(AES)开发的分析与制备一体的CEInfinte系统,可实现快速的icIEF分离,并配合使用高分辨率的Thermo Q-Exactive Plus质谱平台对蛋白质的电荷变异体进行鉴定。icIEF分离部分采用了与MS兼容的两性电解质,无需使用甲基纤维素和尿素作为添加的的涂层毛细管柱。通过创新的纳流ESI接口,检测蛋白质药物电荷变异的灵敏度和重复性得到了极大提高,整个icIEF-HRMS分析可在25分钟内完成,比传统cIEF-MS所需的60分钟更加迅速。此外,该平台还可以灵活切换到icIEF馏分收集模式,对蛋白质的电荷变异体组分进行组分收集,并进行深入表征,包括LC-MS肽图分析、IEX-MS 完整蛋白分析、生物相互作用等研究。整合icIEF-MS和基于icIEF的馏分收集将在mAb电荷异质性表征的全新MS策略。图1 icIEF-MS的原理图 利用该icIEF-MS系统对9种不同的治疗性mAb的电荷变异体进行表征,并对icIEF-MS的方法进行了系统验证。同时,我们还使用SCX-MS分析了所研究mAb的电荷异质性。两种手段的分析结果表明,icIEF在分离分辨率、灵敏度、低残留效应和精确分子量测量精度等方面都具有明显优势。我们相信,结合传统的IEC-MS技术平,台icIEF-MS将成为电荷异质性表征领域中的一项重要技术,为研究人员提供更加快速、准确、灵敏和高效的分析手段。 表1 九种单抗的等电点信息和使用的icIEF试剂● icIEF和SCX分离9种单克隆抗体的性能比较 ●在最优化条件下,通过icIEF-UV和SCX-UV分别分离了9种单克隆抗体,并进行了性能比较。两种分离工具均在10分钟内完成了高通量分离,所研究的单克隆抗体获得了相同的峰序列。在icIEF分离中,首先洗脱的是酸性最强的异质体,其次是主峰和碱性异质体,这与SCX分离的顺序相同。然而,对于大多数异质性mAb混合物,icIEF的分离效率显著高于SCX,这是因为iCIEF基于pI差异进行分离,微小pI差异的蛋白质异质体就可以得到高分离度的分离。在某些情况下,如英夫利西单抗,通过icIEF可以实现4种电荷变异体和一个主成分的基线分离,但使用SCX的分离效率却不佳。类似地,对于帕博利珠单抗、阿替利珠单抗和地诺单抗,使用icIEF可以很好地检测出所有电荷变异体;然而,在使用SCX时,一些电荷变体却丢失了。尽管icIEF由于不同的分离机制而比SCX具有更宽的峰宽,但由于其pI的微小差异,icIEF表现出了更好的分离性能。图2 九种mAb的icIEF-UV图谱和SCX-UV谱图● icIEF和SCX串联MS的比较 ●如图3所示,icIEF-S和SCX-MS都可以用于鉴定阿替利珠单抗的电荷变异体。在SCX分离中,MS检测到的酸碱峰顺序与UV一致。而在icIEF分离中,碱性峰首先被纳流泵推向ESI源,因此MS检测中的酸碱峰顺序与UV检测的顺序相反。另一个显著的区别是,由于SCX-MS使用更高的流速,从UV到MS检测,柱外的峰展宽程度都较轻,这意味着UV峰形状与MS峰形状更一致。相比之下,icIEF-MS的较低迁移流速意味着柱外效应对icIEF分离的影响更大,从UV检测到MS检测,峰呈现更为明显的展宽,尤其是主峰,强度更高,并与稍低pI的酸性峰部分重叠。为了进一步提高icIEF-MS的分离度以克服峰展宽造成的分辨率损失,可以使用窄pH的两性电解质、新型的涂层分离毛细管柱和纳流ESI源。图3 以阿替利珠单抗为研究对象,比较icIEF-MS 和 SCX-MS分离效果:UV谱图(左)和MS-TIC谱图(右)。 在分析单克隆抗体时,icIEF-MS的信号响应比SCX-MS高。虽然icIEF-MS的样品载量只有SCX-MS的十分之一,但如图3所示。icIEF-QE Plus MS的TIC强度与SCX-Orbitrap Exploris 240相同(Orbitrap Exploris 240比QE Plus MS具有更高的检测灵敏度)。icIEF-MS比SCX-MS灵敏度高的原因有两个:首先,icIEF-MS的纳流流速(小于5μL/min)远低于SCX-MS的流速(300 μL/min),这导致icIEF-MS的去溶剂化效率和离子化效率较高,从而极大的提高了MS灵敏度和动态范围,即使样品量低至1 ng。此外,在icIEF-MS中,补偿液采用含0.5% FA的50%乙腈,流速为5 μL/min,纳流泵速为50-100 nL/min。在此比例下,进入MS的最终流动相处于酸性条件,而文章中用于SCX-MS的洗脱流动相的pH接近mAb的pI点 (pH 7~10),洗脱是在中性碱性条件下进行的,而在中性/碱性条件下,蛋白质与质子结合的能力比酸性条件下弱得多。因此,与SCX-MS相比,icIEF-MS在较低的电荷状态下具有更多的电荷数量,从而增加了电离和质谱效率。 总之,icIEF和SCX是两种有效的单克隆抗体分离工具,在高通量条件下分离效率都很高。然而,在icIEF-MS中,由于低迁移流速和酸性流动相的使用,其灵敏度比SCX-MS更高。这些结果表明,icIEF-MS是一种具有优越性能的单克隆抗体分离和表征方法,可以应用于生物制药的研究发现和质量控制。(A)(D) 图4 阿替利珠单抗的高灵敏度icIEF-MS表征分析:不同浓度(0.0 5 ~ 2 mg/mL ) 阿替利珠单抗(A) 的UV谱图,TIC (B) 和 MS(C )谱均为0.05 mg/mL;电荷变异体的浓度与MS响应强度的关系如图(D)所示。 图4展示了icIEF-QE Plus MS 在不同浓度阿替利珠单抗的结果,见图4。从酸性变异体和碱性变异体的 TIC和MS谱图得出,即使在 0.05 mg/ mL的最低浓度 (3倍S/N的UV信号)下,MS仍然检测到所有电荷变异体的明显信号。而SCX-QE Plus MS不能达到0.05 mg/ml的检出限。而在已报道的传统cIEF-MS研究中,典型的蛋白质分析浓度为 0.1~ 2 mg/mL。● icIEF-MS和SCX-MS的质量准确度比较 ●icIEF-MS 不仅在灵敏度上表现更优,而且在质量准确度方面也优于 SCX-MS。质量准确度是 MS 检测的一个关键指标,这取决于 MS 的分辨率。可达到的质量分辨率不仅取决于仪器的质量分辨率极限,还受电离过程的影响。加合物会使离子信号变宽,因为它们不仅来自于多重质子化的分析物,还来自于携带加合物的分析物。因此,更多的加合物会导致较差的分辨率和较大的质量误差(即较差的精度)。虽然源内碰撞诱导裂解(CID)可以减少加合物的形成,但并不是所有加合物都可以被去除。如表2所示,尽管使用了110 V 的源内CID值,但SCX-MS 获得的质谱峰仍然比 icIEF-MS 获得的质谱峰宽,导致SCX-MS 主成分的 MW 偏差(5.4 ppm)大于 icIEF-MS(2.7 ppm)。另一个例子是贝伐珠单抗,在没有脱盐预处理的情况下,SCX-MS 对贝伐珠单抗的 MW 偏差高达33.9 ppm。脱盐后进行分析,贝伐珠单抗的偏差降低到12.8 ppm。而 icIEF-MS,由于加合离子形成较少,即使不脱盐,获得的贝伐珠单抗的偏差也仅为9.6 ppm。表2 阿替利珠单抗的电荷变异体的icIEF-MS和SCX-MS分析结果比较● icIEF-MS和SCX-MS的残留效应 ●相比 SCX-MS,icIEF-MS 的残留效应要小得多。在对阿替利珠单抗分析后,icEF-MS 使用含有4% HR 8.5&minus 9.5 两性电解质的水溶液作为空白样本,而 SCX-MS 使用水作为空白样本。在 icIEF-UV 检测中未观察到明显信号,而 SCX-UV 在阿替利珠单抗峰值处检测到了信号残留。SCX-TIC 和 icIEF-TIC 中有信号峰相对明显,保留时间分别为6.82和21.5 min,。从这两个信号峰提取的 MS 数据通过去卷积得出,SCX-TIC检测到的残余信号是阿替利珠单抗,而 icIEF-TIC 检测到的信号只是两性电解质,这意味着 icIEF-MS 中没有检测到残余分析信号。低残留率使得 icIEF-MS 对微量蛋白电荷变异体的检测更加准确和可靠,避免了假阳性结果。图5 icIEF-MS和SCX-MS的残留效应的比较:SCX-MS (A-C)显示残留阿替利珠单抗信号,而icIEF (D-F)没有残留分析物信号。如图4和图5所示,观察到1500~2500 m/z 的背景信号,MS信息证实它们不是蛋白质,而是来自两性电解质和溶剂背景,背景离子不干扰mAb电荷变异体的鉴定。 ● icIEF-MS鉴定蛋白质的可重复性 ● 针对阿替利珠单抗电荷变异体进行的重复性考察表明,icIEF-MS 平台对其测定表现出良好的重复性。通过 icIEF-MS 对批间蛋白质样品进行鉴定,所有批间检测到的相同电荷变异的质量偏差都很小(表3列出了所有9种mAb的电荷变异体的修饰鉴定结果。酸性变异体的表征比碱性变异体更具挑战性,因为酸性变异体具有更复杂的修饰。虽然这种酸性修饰通常可以通过 pI 来区分,但它们在分子质量上的差异相当小。icIEF在线串联高分辨率质谱可以通过结合完整的蛋白质分子量和测量的pI值来阐明蛋白质的结构信息,为解决酸性电荷变异体的难题提供一个有用的icIEF-MS联用平台。表3 九种单克隆抗体的电荷变异体的iCIEF-MS表征结果在对一系列不同的治疗性单克隆抗体进行电荷变异体表征时,icIEF-MS 和 SCX-MS 可以获得类似的结果。然而,icIEF-MS 在分离分辨率、灵敏度、低残留效应和 MW 测量准确度方面比 SCX-MS 展现出更多的优势。因此,将 icIEF-HRMS 分析与更常见的 SCX-MS 相结合,通过正交的验证,可以为分离和鉴别蛋白电荷变异体提供更加全面的分析策略。 如需进一步了解相关信息,可联系我们获取更多文献。艾易尔斯生物科技(AES)致力于全柱成像毛细管等电聚焦技术(icIEF)技术与质谱的联用、馏分制备以及高分辨分离等领域。
  • 质谱法对新冠病毒和流感单克隆抗体进行模板辅助从头测序
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Journal of Proteome Research上的文章,Template-Assisted De Novo Sequencing of SARS-CoV‑2 and Influenza Monoclonal Antibodies by Mass Spectrometry [1],文章的通讯作者是德克萨斯大学生物医学研究支持中心的Maria D. Person。抗体在对病毒和其他病原微生物的适应性免疫反应中起着重要作用。对病毒中和抗体的详细表征对于开发能够有效预防病毒疾病的新疫苗和单克隆抗体疗法至关重要。目前,仅从蛋白质中获得抗体的完整氨基酸序列仍然具有挑战性,且许多用于氨基酸从头测序的软件对计算、硬件及操作人员知识和经验的要求较高。另一种蛋白基因组学方法是使用来自DNA序列的数据库作为起点,以数据库序列和实验数据之间的最佳匹配作为模板。这种方法在分析抗体时特别有用,因为大部分抗体序列(不包括CDR3区域)通常与种系序列非常相似。此外,准确区分Ile和Leu在抗体CDR区测序时尤为重要,而大多数蛋白质从头测序软件都没有解决这个问题。Supernovo是从种系序列模板开始的测序程序之一,该模板可以利用ETD和EThcD片段数据来自动区分Ile/Leu。在这项研究中,作者利用SARS-CoV-1人类抗体来开发模板辅助从头测序的方案,对两株SARS-CoV-2人类单克隆抗体进行了测定,最终优化的方案使用四种蛋白酶、双片段化方法、优化补充激活归一化碰撞能量和Supernovo获得99%准确的氨基酸序列,并以该方案对25株流感人单抗进行了测序。一、模板辅助从头测序方法的建立Supernovo的工作原理是,首先将MS/MS数据与种系数据库中的序列进行匹配,在初始种系序列选择之后,使用通配符搜索来确定接合(J)区域,以与可变区和恒定区候选最佳结合,然后进行in silico重组以生成模板。接下来,限制的从头测序和Byonic通配符搜索通过在迭代过程中改变单个氨基酸来改进模板,实现实验数据最佳匹配。最初由种系序列确定的Ile和Leu残基通过蛋白酶切割特异性和w离子的存在进行修正。利用多种蛋白酶从基因组数据库中选择种系支架序列,并通过通配符搜索获得从头测序所需的各种肽。胰蛋白酶和糜蛋白酶是根据其不同的切割特异性选择的,并选择特异性较低的弹性蛋白酶和胃蛋白酶提供额外的切割位点。由于Supernovo利用来自特异性和非特异性裂解肽的所有信息来构建序列,因此具有许多重叠的裂解位点对于序列测定至关重要。作者首先用序列已知的重组单抗CR3022制定和优化方案。CR3022用胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶和胃蛋白酶酶切,用HCD和EThcD LC-MS/MS分析酶切溶液。实验显示使用EThcD可以在不针对选定的单个z离子的情况下全局碎裂肽混合物,并且产生足够的w离子来区分Ile/Leu。b、c、y、z和w离子的产率取决于SA-NCE, 35%的SA-NCE值产生了最高数量的高置信度Ile/Leu分配,并被选择用于最终方案。图1显示了两种含有Leu和Ile的重链肽,其中检测到w离子z-43(Leu)和z-29(Ile),从而允许Supernovo区分Ile和Leu。虽然在碎裂谱中可以检测到w离子,但使用单一SA-NCE值的宽带碎裂,其丰度较低,这是该方法的主要限制。将多重断裂能量相结合,可以提高对w离子的检测,而使用额外的蛋白酶增加切割位点的数量,有助于分离位置相近的Ile/Leu。图1 使用EThcD对Ile/Leu进行MS/MS分配图2显示了用胰蛋白酶、糜蛋白酶、胃蛋白酶和弹性蛋白酶酶切的重链Fab区域在HCD碎裂下的序列覆盖图。由于四种蛋白酶的不同切割特异性以及Supernovo对非特异性切割肽的匹配,可以观察到肽在许多氨基酸残基上的切割。除脯氨酸外,大多数残基的MS/MS中都观察到对应碎片离子。图3显示了DNA确定的参考CR3022序列(DNA sq)、通过将IMGT数据库中的序列片段与MS数据(SNO-gm)进行数据库匹配而识别的种系模板,以及通过对抗体可变区Fab的MS数据(SNO-MS)进行Supernovo分析而生成的最终从头序列之间的比较。所有CDR区域均实现100%正确的氨基酸序列(灰色高亮)覆盖,具有正确的Ile/Leu分配。Supernovo的错误分配(蓝色高亮)主要发生在HC和LC上的N-末端残基以及LC上的C-末端序列。与DNA衍生序列不匹配的外来N和 C-末端残基均与初始种系支架存在偏差,如图3中重链末端的洋红高亮所示。末端氨基酸具有较少的裂解和片段数据,并且可能具有混杂的修饰。半胱氨酸残基可导致附近氨基酸的错误分配,因为半胱氨酸硫的氧化修饰。总的来说,99%的单克隆抗体序列是通过这种方法正确测定的。结合HCD和EThcD数据,68个Ile/Leu中有67个被正确分配。图2 用胰蛋白酶(黑色)、糜蛋白酶(蓝色)、弹性蛋白酶(红色)和胃蛋白酶(黄色)酶切并用HCD裂解的CR3022重链Fab的肽覆盖图。图3 对CR3022 DNA衍生序列(DNA sq)、MS Supernovo种系模板(SNO-gm)和Fab区域的实验结果(SNO-MS)进行比对接着,作者使用两种具有DNA衍生序列的SARS-CoV-2抗体CM66和CM67来测试该方案的最终版本(即四蛋白酶酶切,HCD和EThcD活化,SA-NCE 35%)。表1总结了该方法对已知序列的三种抗体CR3022、CM66和CM67的测试结果。CDR区氨基酸在HC和LC中的分配均正确,只有两个Ile错误分配给Leu。在高通量方法中,产生足够强度的诊断性w离子仍然不一致,但当与蛋白水解切割偏好和种系模板结合使用时,该方法是有效的,至少提供97%的正确Ile/Leu分配。因此,四酶酶切双活化法被确定足以对抗体进行高度准确的序列测定。表1 受试单抗的氨基酸序列和Ile/Leu分配置信水平以及正确匹配的总结二、基于质谱的25种流感抗体分析产生高置信度序列作者用最终确定的方案分析了另外25种序列信息不确定的抗体,以评估该方法在更大规模的实验下是否能产生与SARS-CoV-1和2抗体相同水平的高置信度结果,并最终确定生成的序列是否可用于产生克隆和表达功能性抗体的基因。对于25株流感单克隆抗体,平均97%的序列和76%的Ile/Leu分配可在高置信度下确定。大多数置信度较低的氨基酸分配位于N端和C端,因此不太可能影响抗体结合。与半胱氨酸残基相邻的序列也有较高的中低置信度分配和偏离种系序列的发生率。在25株单克隆抗体中的24株中,两条链上三个CDR区域的所有残基都得到了高度可信的鉴定。由于该方法不总是在可检测水平上产生可区分的w离子,CDR区域具有一些中低置信度Ile/Leu分配。因此,当大规模应用于各种IgG抗体时,该方案提供了高置信度氨基酸序列。获得的流感单克隆抗体序列随后用于通过克隆和在HEK293细胞中表达产生抗体。三、流感病毒HA特异性人单克隆抗体的生物学活性及序列分析在克隆、表达和纯化后,通过ELISA评估原始25种流感病毒和相应重组表达的HA特异性单克隆抗体的生物活性。图4显示了25种单克隆抗体与原始和重组单克隆抗体的HA抗原的结合曲线。通过评估单克隆抗体对相应HA抗原的结合活性,证实了单克隆抗体对H1N1、H3N2和B型流感病毒HA的特异性。如图4所示,流感特异性单克隆抗体表现出与季节性和大流行性流感病毒株的重组HA(rHA)的差异结合,与原始抗体显示的结合活性相当。图4 原始MS测序(左曲线)和重组表达(右曲线)流感HA特异性单克隆抗体的ELISA结合曲线总的来说,作者通过对25个未知序列单克隆抗体进行测序,确认所采用的方法在不同单克隆抗体上产生的残基测定置信度与已知序列或商业来源的单克隆抗体相同。蛋白质组学方法可以用来检查基于DNA的方法,这些方法被认为更准确,或者可以用来清除样本处理和标记中的错误。通过ELISA结合试验观察并验证了CDR序列的多样性。这些分析证实,当克隆和重组表达时,质谱模板辅助从头测序产生的高置信度序列会产生与特异性流感病毒rHA抗原结合的重组单克隆抗体,从而对该方法进行生物学验证。撰稿:夏淑君 编辑:李惠琳文章引用: Template-Assisted De Novo Sequencing of SARS-CoV-2 and Influenza Monoclonal Antibodies by Mass Spectrometry.
  • 单克隆抗体制备的基本原理与过程
    单克隆抗体制备的原理:B淋巴细胞在抗原的刺激下,能够分化、增殖形成具有针对这种抗原分泌特异性抗体的能力、B细胞的这种能力和量是有限的,不可能持续分化增殖下去,因此产生免疫球蛋白的能力也是极其微小的、将这种B细胞与非分泌型的骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞,再进一步克隆化,这种克隆化的杂交瘤细胞是既具有瘤的无限生长的能力,又具有产生特异性抗体的B淋巴细胞的能力,将这种克隆化的杂交瘤细胞进行培养或注入小鼠体内即可获得大量的高效价、单一的特异性抗体.这种技术即称为单克隆抗体技术。单克隆抗体制备的过程:免疫动物免疫动物是用目的抗原免疫小鼠,使小鼠产生致敏B淋巴细胞的 过程。 一般选用6-8周龄雌性BALB/c小鼠,按照预先制定的免疫方案进行免疫注射。 抗原通过血液循环或淋巴循环进入外周免疫器官,刺激相应B淋巴细胞克隆,使其活化、增殖,并分化成为致敏B淋巴细胞。细胞融合采用二氧化碳气体处死小鼠,无菌操作取出脾脏,在平皿内挤压研磨,制备脾细胞悬液。 将准备好的同系骨髓瘤细胞与小鼠脾细胞按一定比例混合,并加入促融合剂聚乙二醇。在聚乙二醇作用下,各种淋巴细胞可与骨髓瘤细胞发生融合,形成杂交瘤细胞。选择性培养选择性培养的目的是筛选融合的杂交瘤细胞,一般采用HAT选择性培养基。在HAT培养基中,未融合的骨髓瘤细胞因缺乏次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶,不能利用补救途径合成DNA而死亡。 未融合的淋巴细胞虽具有次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶,但其本身不能在体外长期存活也逐渐死亡。 只有融合的杂交瘤细胞由于从脾细胞获得了次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶,并具有骨髓瘤细胞能无限增殖的特性,因此能在HAT培养基中存活和增殖。杂交瘤阳性克隆的筛选与克隆化在HAT培养基中生长的杂交瘤细胞,只有少数是分泌预定特异性单克隆抗体的细胞,因此,必须进行筛选和克隆化。通常采用有限稀释法进行杂交瘤细胞的克隆化培养。采用灵敏、快速、特异的免疫学方法,筛选出能产生所需单克隆抗体的阳性杂交瘤细胞,并进行克隆扩增。经过全面鉴定其所分泌单克隆抗体的免疫球蛋白类型、亚类、特异性、亲和力、识别抗原的表位及其分子量后,及时进行冻存。单克隆抗体的大量制备单克隆抗体的大量制备主要采用动物体内诱生法和体外培养法。(1)体内诱生法 取BALB/c小鼠,首先腹腔注射0.5ml液体石蜡或降植烷进行预处理。1-2周后,腹腔内接种杂交瘤细胞。杂交瘤细胞在小鼠腹腔内增殖,并产生和分泌单克隆抗体。约1-2周,可见小鼠腹部膨大。用注射器抽取腹水,即可获得大量单克隆抗体。(2)体外培养法 将杂交瘤细胞置于培养瓶中进行培养。在培养过程中,杂交瘤细胞产生并分泌单克隆抗体,收集培养上清液,离心去除细胞及其碎片,即可获得所需要的单克隆抗体。但这种方法产生的抗体量有限。各种新型培养技术和装置不断出现,大大提高了抗体的生产量。单克隆抗体制备的意义:用于以下各种生命科学实验并具有医用价值(1)沉淀反应:Precipitation reaction(2)凝集实验:haemaglutination(3)放射免疫学方法检测免疫复合物(4) 流式细胞仪:用于细胞的分型和细胞分离.(5)ELISA 等免疫学检测(6)BIAcore biosensor:检测Ab-Ag或与蛋白的亲和力 .(7)免疫印记(western blotting)(8) 免疫沉淀:(9) 亲和层析:分离蛋白质(10) 磁珠分离细胞(11)临床疾病的诊断和治疗;
  • 岛津单克隆抗体分析法“nSMOL法“有效性验证论文受关注
    获选日本药学会学术杂志Biological and Pharmaceutical Bulletin封面 岛津制作所基础技术研究所岩本典子等的单克隆抗体分析法“nSMOL法“有效性验证的相关论文,被评选为7月1日发行的日本药学会学术杂志Biological and Pharmaceutical Bulletin(39卷7号)的封面。该论文是国家癌症研究中心的产学合作共同研究成果之一。 该研究小组在2014年发表了使用高速液相质量分析仪(LC/MS/MS)对单克隆抗体的可变区肽进行选择性检测和分析的新方法(nSMOL法:nano-surface and molecular-orientation limited proteolysis)。这个方法不依赖抗体药物种类就能够检测血液中浓度,具有里程碑意义。 针对该方法的实用化,研究小组依照日本厚生劳动省的《医药品开发过程中生物样品中药物浓度分析方法验证指导原则》(2013年,药食审查发0711第1号),开展曲妥珠单抗(商品名称:赫塞汀)及纳武单抗 (同:Opdivo)等多种抗体药物的nSMOL方法的可靠性评价,并公开发表学术论文。论文对作为抗CD20人鼠嵌合抗体的利妥昔单抗(同:美罗华)的分析认证结果进行了报告。 准确的血液中抗体药物浓度监测,对于提高早期毒性、药效评价的开发效率以及探讨向精准医疗推广等方面极其重要。不依赖抗体种类,且使用能满足一定可靠性标准的nSMOL方法,为抗体药品的药物治疗监测领域发展做出贡献。通过可变区选择性分解,实现实用的生物分析(转载自日本药学会 Biol. Pharm. Bull.第39卷7号封面) 论文名: Validated LC/MS bioanalysis of Rituximab CDR peptides using nano-surface and molecular-orientation limited (nSMOL) proteolysis. Noriko Iwamoto, Megumi Takanashi, Akinobu Hamada, and Takashi Shimada Biol. Pharm. Bull. 2016, vol.39, No.7关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。岛津微信平台
  • 单克隆抗体标准物质电荷异构体研究
    p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em " & nbsp 单克隆抗体药物(mAb)是通过基因工程生产的蛋白质药物,具有特异性高、作用机制明确、效果显著、经济效益大等优势,是近年来生物医药产业的重要增长点。 br/ /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em " 治疗性单克隆抗体(mAbs)的开发和制造是一个高度管制的过程,ICH的指导原则指出了相关产品质量参数允许的异质性水平。电荷异构体是单克隆抗体(mAb)的关键质量参数(CQA)之一,在药品稳定性研究、申报及放行等环节都必须检测、评估。抗体的电荷异构体是由细胞内的酶促和非酶促过程分泌到培养基后形成,电荷异构体可能具有明显不同的生物活性,影响单抗药物的功能、安全性及稳定性。导致电荷异质性的最常见变异之一是C末端赖氨酸剪切,随着一个或两个带正电荷的赖氨酸残基丢失,可导致碱性变异体的形成;另外,在N-和O-连接的聚糖上脱酰胺、糖化和带负电荷的唾液酸的存在都会导致负电荷增加和酸性变异体的形成。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em " 电荷异构体的检测方法有很多种,如:聚丙烯酰胺凝胶电泳,虽然仪器设备相对便宜,但其分辨率低、操作繁琐,目前应用较少;毛细管等电点聚焦(cIEF)电泳可进行蛋白的等电点测定,现已开发出毛细管电泳与质谱联用的技术,该方法可从完整蛋白水平进行分析,暂未推广使用;离子交换色谱(IEX)在电荷异构体的分析中使用较多,有盐洗脱与pH梯度洗脱两种方式,后续收集各个成分进行质谱检测分析其分子量及翻译后修饰。现已有在线的LC-MS方法,此方法不使用传统的盐缓冲液,改为质谱可以耐受的有机盐缓冲液来进行电荷异构体的分离,但其质谱图谱质量及普适性还有待考量,且不能实现肽段水平翻译后修饰的解析。中国计量科学研究院研制了人源化IgG1 κ型单克隆抗体标准物质,与军事科学院军事医学研究院钱小红、应万涛课题组合作,建立了cIEF-WCID及SCX-HPLC两种方法分离检测了单克隆抗体标准物质中的电荷异构体。运用蛋白质组学技术,从完整的分子量分布、肽图分析、进一步延伸到糖肽分析,建立了逐步深入的分析方法来研究单克隆抗体电荷异构体形成的影响因素,此方法可推广应用于其他单抗类药物的电荷异质性分析与评价。 /p p style=" text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 272px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/f26eb0c0-ed43-47b2-9965-eb69024d8360.jpg" title=" 图片1.png" alt=" 图片1.png" width=" 600" height=" 272" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em " 2020年11月10-12日,中国计量科学研究院和国际计量局拟联合举办 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 第三届 “药物及诊断试剂研发与质控——测量与标准,质量与安全(TD-MSQS 2020)” /strong /span 国际研讨会,以期进一步促进该领域的学术交流和技术发展,提升企业的研发水平和产品质量。本次会议将在南京市政府的支持下,在江苏省南京市举行。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em " 本次会议可通过官方网站http://tdmsqs.ncrm.org.cn注册或扫描二维码注册,注册成功后请填写参会回执发送至会议邮箱pptd@nim.ac.cn。 /p p style=" text-align: center text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em " & nbsp /p p style=" text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/11c12ff4-263b-48c2-aff9-f4640b0a1850.jpg" title=" 图片3.png" alt=" 图片3.png" / /p p style=" margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em text-indent: 0em text-align: center " strong span style=" text-indent: 0em " 欢迎各位专家、同仁报名参会! /span /strong /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em " 更多信息请关注会议官方网站: a href=" http://tdmsqs.ncrm.org.cn。" _src=" http://tdmsqs.ncrm.org.cn。" http://tdmsqs.ncrm.org.cn。 /a /p p style=" margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em text-indent: 0em text-align: right " 供稿:崔新玲 胡志上 span style=" text-indent: 2em " & nbsp /span /p
  • 岛津推出论文集《单克隆抗体药物定量分析新视野》
    单克隆抗体药物是利用淋巴细胞杂交瘤或基因工程技术制备得到的药物,是生物制药领域的重要组成部分。在抗肿瘤方面,单克隆抗体药物通过干预肿瘤发生发展中的信号通路,或激活机体对肿瘤的免疫反应,实现对肿瘤的靶向杀伤作用。与传统化疗药物相比,单克隆抗体药物表现出专一性强、疗效显著的特点,因此在肿瘤治疗中起到重要作用。此外,单克隆抗体药物还用于自身免疫、心血管、感染等疾病的治疗。据有关资料显示,2015 年全球单克隆抗体药物的销售额已达到 980 亿美元左右,而同年中国的单抗药物市场已经达到了 72 亿人民币,估计2020 年有望达到 200 亿。 据美国 FDA 规定,对人体使用的单克隆抗体药物,其临床前及临床试验中需进行药代动力学研究,包括药物血浆浓度变化、体内分布和清除率等。然而,生物基质中单克隆抗体药物的定量分析面临巨大挑战。如今对抗体药物的检测主要是采用 ELISA 试剂盒完成,但 ELISA 方法的缺点主要有开发时间长、准确性一般、假阳性率高、线性范围窄。LC-MS/MS 方法可以很好地解决 ELISA 所存在的不足,而且灵敏度也满足实际检测需求,因此被越来越多地应用于抗体药物的检测。但是其前处理方法不成熟常常导致选择性和重现性不佳。 纳米表面分子导向限制性酶解(nSMOL, nano-Surface and Molecular Orientation Limited Proteolysis)技术通过对抗体药物 Fab 区域选择性酶解,获得靶标蛋白特异性肽段,之后通过LC-MS/MS 方法对特异性肽段进行检测,从而实现对抗体药物的定量分析。nSMOL 技术能确保获得靶标蛋白特异性肽段,同时尽可能降低样品的复杂程度,从而表现出良好的选择性和重现性。 岛津公司作为全球著名的分析仪器综合生产厂商,始终秉承创业宗旨“以科学技术向社会做贡献”,不断钻研领先时代、满足社会需求的科学技术。为了迎合客户需求和行业发展趋势,岛津公司本应用文集,汇总了当前应用 nSMOL 技术在国际期刊上发表的研究论文,以及岛津公司基于 nSMOL 技术开发的应用文章。主要内容包括:1. 基于nSMOL技术发表的SCI论文Selective detection of complementarity-determining regions of monoclonal antibody by limiting protease access to the substrate: nanosurface and molecular-orientation limited proteolysis The development of the validated LCMS bioanalysis of trastuzumab in human plasma using a selective detection method forcomplementarity determining regions of monoclonalantibodies: nano-surface and molecular orientation limited (nSMOL) proteolysis Fully validated LCMS bioanalysis of Bevacizumab in human plasma using nano-surfaceand molecular-orientation limited (nSMOL) proteolysis Application of nano-surface and molecular-orientation limited proteolysis to LC–MS bioanalysis of cetuximab Validated LC–MS/MS analysis of immune checkpoint inhibitor Nivolumab in human plasma using a Fab peptide-selective quantitation method: nano-surface and molecular-orientation limited (nSMOL) proteolysis Validated LC/MS Bioanalysis of Rituximab CDR Peptides Using Nanosurface and Molecular-Orientation Limited (nSMOL) Proteolysis. 2.岛津中国分析中心应用报告nSMOL前处理技术结合Skyline软件加速抗体药物LCMS分析方法开发 基于nSMOL技术和Skyline软件的曲妥珠单抗LC-MS/MS定量分析方法开发 nSMOL技术结合Skyline软件对贝伐珠单抗药物的UHPLC-MS/MS定量方法开发 采用nSMOL试剂盒建立人血浆中贝伐珠单抗定量分析方法的重现性验证 nSMOL技术不同酶解缓冲体系对曲妥珠单抗灵敏度的影响 有关详情,请您向“岛津全球应用技术开发支持中心”咨询。咨询电话:021-22013542 期待我们的工作会给您带来有益的帮助! 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/。岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。岛津微信平台
  • 重组蛋白和单克隆抗体药物研发及生产讲座
    重组蛋白和单克隆抗体药物研发讲座由利穗科技(苏州)有限公司于2015年4月24日在上海张江高科技园区主办。届时将邀请100余名国内外生物医药领域的著名专家学者前来参观交流。 本次讲座特邀主讲嘉宾,Joachim K.Walter 博士是著名的生物制品行业的科学家和顾问,有26年 哺乳动物细胞培养的蛋白生产和研发经验 ,拥有17年在德国的勃林格殷格制药企业的工作经验。演讲就蛋白药物市场及研发、单克隆抗体生产为主题,共同探讨蛋白分离纯化方法。 利穗科技一直专注于药物研发和生产领域内新型仪器/设备的研发与制造。产品的定位是基于色谱分离技术的全自动分离纯化系统,公司产品分离纯化设备用于生物医药研发和生产过程中的分离纯化,是分离工艺和分离介质的运行设备,广泛应用于中草药、天然产物、多肽、单克隆抗体、重组蛋白、疫苗和血液制品等生物制药医药领域的分离纯化过程,是生物医药领域的关键技术和设备。 在此,利穗科技诚挚邀请您参加重组蛋白和单克隆抗体药物研发及生产讲座,进行产品技术交流。 主题:重组蛋白和单克隆抗体药物研发及生产讲座主办单位:利穗科技(苏州)有限公司会议时间:2015年4月24日(9:00-17:00)地点:上海张江高科技园蔡伦路781号上海张江医药谷人数:100人 会议日程安排如下:上午 9.00 — — 12 :001.导言? 市场概述及行业趋势介绍 2. 生物技术及蛋白药物基础介绍? 蛋白质的化学特性简述? 药物蛋白介绍 3. 蛋白药物研发和生产策略介绍? 工艺开发的复杂特性? 工艺技术的概述-上游 & 下游生产? 工艺设计? 工艺开发与生产的策略? 蛋白质分离纯化方法 — — 过滤和色谱法? 工艺开发的管理 4. 生物制药工艺设备解决方案 午餐: 12.00-13:00 下午 13:00 — — 16:005.单克隆抗体生产? 亲和层析的不同操作模式? 蛋白质降解路线? 蛋白酶解? 蛋白质结构的稳定性? 缓冲液的选择? 稳定性添加剂? 制剂缓冲液 6.生物仿制药的监管? 风险管理? 质量源于设计? PAT过程分析技术? 产品生命周期验证 7.一次性技术 技术咨询:16.00 — — 17:00? 15 分钟每个人或公司 (限于 4 组)。请提前预约并提交讨论问题。 演讲人简介: Dr. Joachim K. Walter, PhD Walter Biotech Consultancy公司创始人兼首席执行官目前为利穗科技(苏州)有限公司咨询顾问 生物制药行业知名学者,咨询顾问。具有超过27年生物药研发及生产经验。曾担任勃林格.英格翰公司新药研发及生产总监,参与75个不同规模的抗体及重组蛋白药物的工艺开发和放大,最大放大规模达12500L。曾担任GE Healthcare 膜过滤事业部全球副总裁,指导多个膜过滤产品及应用的开发。曾经在超过30个国际主流期刊上发表文章,作为Speaker被邀参加国际会议超过40个。目前主要致力于为制药企业进行工艺开发、放大,工艺验证及生产管理的咨询。客户包括华兰生物,Affimed AG, Medac GmbH, Innobiologics Sdn Bhd, Graffinity GmbH,等。 报名方式:姓名: 单位: 职务:手机:请将个人单位、姓名、职务、手机信息发送到市场部邮箱:caixin@lisui.net ,或可以直接电话报名:0512-69369998备注:本讲座免费(含午餐),人数有限,会议室99个固定座位,先到先得,交通住宿自理 会议联系人:蔡新 0512-69561800-8066 /18914086625 caixin@lisui.net 吴婷婷 0512-69369998 /18362618085 wutingting@lisui.net
  • 单克隆抗体药物的发展趋势以及未来的挑战
    p   随着引领第二次生物医药产品浪潮的“单克隆抗体”的出现,抗体研发的一切正在慢慢改变。在抗体工程药物中,肿瘤抗体药物更是异军突起,独占一半天下,单克隆抗体药物以其独特的作用机制及高效性,在抗恶性肿瘤的治疗中发挥了不可估量的重要作用。目前,单克隆抗体已广泛应用于肿瘤的临床治疗,本文主要从抗体药物的发展、面临的挑战以及如何解决等方面进行了详细的分析。 /p p strong   抗体药物的前世今生 /strong /p p   和各种重大革命性技术的发展一样,抗体的研究也是经历了漫长岁月。直到Kohler和Milstein在1975年创建了淋巴细胞的杂交瘤技术并获得了专一识别抗原位并与之特异结合的单克隆抗体,才受到了相关领域学者们的高度重视。两位科学家因此被授予1984年的诺贝尔生理学或医学奖。 /p p   然而,由于通过杂交瘤技术制备的单克隆抗体是鼠源性的,应用于人体不可避免地引起人抗鼠抗体(HAMA)反应,限制了单克隆抗体的临床应用。 /p p   为了克服这种缺陷,20世纪80年代中期研究者们寻求以基因工程技术对鼠源性单克隆抗体进行改造,尝试对其人源化处理。如将鼠源抗体可变区与人抗体恒定区拼接而形成嵌合抗体或将鼠抗体可变区的互补决定区(CDR区)与人的抗体的互补决定区互换构成人源化抗体等。 /p p   以上抗体技术的建立,基本解决了抗体药物异源性的问题,促进了抗体药物的广泛应用。迄今美国FDA已经批准上市了几十种治疗性抗体药物,抗体产业增长迅猛,产生了巨大的社会效益和经济效益。目前国内外处于临床前、临床研究的各类生物技术药物中也以抗体类制品最多,其中则以抗肿瘤抗体药物最多。 /p p   这其中除了单抗之外,新型抗体的开发也各施所长,其中包括双特异性抗体以及抗体偶联药物(ADC)。就开发热点而言,当然要数PD-1/PD-L1单抗、ADC药物、以及双特异性抗体了。目前,全球抗体药物产业已经步入了强劲发展的时代,与此同时,抗体技术的发展也面临着诸多挑战。无论是在抗体靶标和新抗体基因发现,还是在新抗体药物的研发和产品种类等方面,很多问题都亟待解决。在此,小编做了详细的总结。主要分为以下几个方面。 /p p strong   筛选肿瘤治疗新靶点 /strong /p p   与传统的小分子药物相比,抗体的靶点数量相对要少的很多。这主要首先由于抗体本身的性质。一般来说,抗体分子的分子量较大,结构复杂,绝大多数抗体只能对位于细胞膜表面及分泌出来的分子发挥作用,而对于细胞内的分子则很难产生功效。 /p p style=" text-align: center " img title=" 001.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/3fbc9274-4de1-4a6d-acf5-dc8ffbcad09f.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 针对不同靶标的抗体 /strong /p p   目前,在已经批准的抗体药物中仅有27个靶标。其中7个靶标分别有两个或两个以上的抗体药物,共计18个。其中5个靶标(TNF、CD20、VEGF、HER2、EGFR)所对应的抗体药物多数为重磅炸弹药物,共计10个。在2014-2017新上市的抗体中,几个特殊靶点已引发重大波澜,诸如CTLA-4、PD-1/PD-L1等都成了重磅炸弹的诞生地。其中以PD-1/PD-L1为靶点的抗体作为肿瘤免疫治疗中的先锋队更是各个公司追逐的热点。 /p p   多家国际巨头公司已在该领域做了充足的准备,包括辉瑞,安进,赛诺菲,再生元、罗氏、诺华、礼来、阿斯利康等。该靶点也必然引起新一轮的腥风血雨。但总体来说,抗体靶标十分有限,所以说,在研发的候选抗体药物中,新靶点和新适应证抗体是药物研发团队首要追求的目标 其次是老靶点的深度开发。 /p p strong   降低抗体的免疫原性 /strong /p p   最早通过杂交瘤技术制备的鼠源性单克隆抗体,应用于人体会不可避免地引起人抗鼠抗体(HAMA)反应。随着基因工程技术的发展,研究人员开始对鼠源性单克隆抗体进行改造,尝试对其人源化处理以解决单克隆抗体的这种缺陷。可分为嵌合抗体、人源化抗体或完全人抗体。试图通过增加其可变区序列与人胚系基因的同源性来降低它们的预期免疫原性。 /p p style=" text-align: center " img title=" 002.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/d4eabd2b-11a8-492c-b317-7b62d2129725.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 鼠源性到完全人源化抗体 /strong /p p   嵌合抗体成功的例子包括罗氏公司的抗 CD20 抗体Rituxan,其用于治疗B 淋巴瘤。它的抗淋巴瘤作用主要来自于补体作用、ADCC作用和诱导肿瘤细胞凋亡。因为人鼠嵌合抗体仅仅消除了鼠源单抗的部分异源性,未经改造的可变区的鼠源序列依然可以诱导人体产生HAMA反应,因此对鼠源抗体可变区的进一步进行人源化改造是必然趋势。 /p p   通过研究大量小鼠抗体可变区序列,截取可变区中与抗原直接接触的序列与人抗体可变区的框架区嫁接,经过亲和力重塑,可在极大程度上保持亲本抗体的特异性和亲和力,同时在人鼠嵌合抗体的基础上进一步消除免疫原性和毒副作用。人源化抗体成功的例子包括罗氏的Herceptin,其用于治疗HER-2过度表达的转移性乳腺癌。 /p p   不容置疑,完全人源化抗体绝对是最理想抗体,其可以达到完全避免鼠源性单抗的种种缺点。目前主要通过抗体库技术以及转基因小鼠技术等方法来进行生产。 /p p strong   新型抗体药物 /strong /p p   抗体偶联药物(ADC)、双特异性抗体以及PD-1/PD-L1单抗绝对算的上是抗体圈的明星产品了。 /p p   ADC由单克隆抗体与有治疗作用的小分子药物两部分构成,借助抗体实现化学药物对肿瘤组织的靶向递送。ADC 在血液中稳定性高,药物分子不会脱落,因而毒副作用较小,但对肿瘤细胞的抑制作用远远高于裸抗体。这种设计策略既可提高抗体药物的杀伤能力,又提高小分子化学药物的治疗窗。 /p p style=" text-align: center " img title=" 003.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/c110a3a2-3d90-4c38-ab72-7b6cdd3ecafa.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 双特异性抗体 /strong /p p   传统抗体药物通过封闭单一信号通路抑制肿瘤生长,临床上易出现抗体药物的耐药性。所以双特异性抗体(BsAb)应运而生,其通过基因工程手段将两个分别靶向不同抗原的抗体片段组合在一起,具有两种抗原结合位点,可以发挥协同作用,进而提高治疗效果。这种结构设计能有效地改善抗体药物在体内的药物代谢动力学过程,增强临床治疗效果。然而,设计出疗效好、稳定性高且利于生产的BsAb仍需深入研究。 /p p   除了ADC和BsAb之外,肿瘤免疫治疗抗体药物也是火的不行。近几年,针对免疫检验点的PD-1/PD-L1单抗治疗不断在癌症治疗中取得突破性进展,尤其在黑色素瘤、肺癌、肾癌及膀胱癌等多种肿瘤的治疗中显示出很好的疗效,初步实现了利用免疫方法治疗肿瘤的梦想。 /p p strong   抗体组技术和抗体组药物 /strong /p p   抗体组技术是在基因组学和蛋白组学基础上,结合杂交瘤技术及基因工程抗体技术,经过抗体靶标高通量筛选、建立大规模抗体库,最终走向应用。相比传统的单克隆抗体技术相比,抗体库技术,具有库容量大、可筛选种类多、更易获得针对特定抗原表位的高活性单克隆抗体等无以替代的优势。同时抗体库技术在筛选过程中,更为省时、省力、高效、经济。 /p p style=" text-align: center " img title=" 004.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/7cd75911-64ed-4a38-aa94-c1179ab902e0.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 抗体库技术 /strong /p p   目前抗体库根据其宿主免疫状态来说,主要分为天然库和免疫库两大类。天然库从理论上来说可以筛选获得可与任何抗原特异结合的的抗体,同时人抗体库可以直接产生全人的抗体V区基因,避免了后续的繁琐的人源化过程,但这些天然抗体基因缺乏体内的重排与突变过程,因而很难获得高亲和的抗体,所筛选的抗体往往需要进一步的亲和力成熟改造,而且同时筛选背景较高,针对特定抗原的抗体丰度低。 /p p   相比较而言,免疫库中则含有大量针对该特定抗原的抗体,其筛选背景大大降低,并且这些抗体基因经过在宿主体内的成熟过程,往往具理想的亲和力。 /p p   小鼠目前依然是最容易进行免疫和其后续进行基因工程操作的动物品种,然而通过小鼠抗体库获得的依然是鼠抗体V区基因,想使其安全用于临床,还必须进行后续的人源化改造。近两年发展的全人抗体的转基因小鼠技术,使得我们可以通过转有全套人抗体基因的转基因小鼠来制备人的免疫抗体库,并从中直接筛选具有治疗价值全人的抗体V区基因,无需人源化的改造。 /p p strong   国内抗体药物产业如何突破瓶颈 /strong /p p   在全球抗体药物产业强劲发展的浪潮中,国内抗体药物产业也已经实现了从基础研究到产业化的跨越,抗体的产品逐渐增多,市场逐渐扩大。尽管我国抗体药物产业近年来发展迅速,但国产抗体药物的技术水平及市场占有率与国际先进水平仍有较大差距。 /p p   中国抗体药物上市以及原始创新产品开发都面临着严重不足的问题。无论是已上市销售的还是正在注册研究的抗体药物,国内企业在抗体靶标和新抗体基因发现、新抗体药物创制、产品种类等诸多方面都亟待提升。 /p p style=" text-align: center " img title=" 005.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/35b205bb-cafe-410d-88f4-0541881c8198.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong Custom mAb /strong /p p   要实现抗体药物产业发展的突破,应该结合抗体药物相关的产学研医用现状资源禀赋及医疗服务的需求,选定未来重点发展领域及其对应的产品方向,重点支持和引导相关领域目标性抗体药物产品的开发。加强研发平台建设、提升抗体药物自主研发、CRO、CMO及产业化水平,达到与欧美先进国家同步,打破国外医药巨头对我国抗体药物的市场垄断,增强我国在国际抗体药物领域的综合竞争优势。 /p
  • 全柱成像毛细管等电聚焦——高分辨质谱联用技术(iCIEF-MS)分析重组人单克隆抗体
    全柱成像毛细管等电聚焦(imaged capillary isoelectric focusing, iCIEF)是一种基于蛋白质等电点(isoelectric point, pI)将其分离的技术,在生物制药行业中被广泛应用于电荷变异体的分析。与传统的毛细管等电聚焦(CIEF)技术相比,iCIEF具有方法开发更快(每个样品仅需10~15min),灵敏度更高,pI值相近的电荷变异体分离更好(分离精度0.01pI),仪器平台稳定性好以及高分析通量等优点。图1 iCIEF分离及UV检测原理虽然iCIEF平台可以将常见的生物治疗产品,如单抗、融合蛋白等按照其等电点进行分离,但受其检测手段的局限性,无法得到更为全面深入的蛋白表征信息。2021年6月,赛默飞世尔科技宣布了与Advanced Electrophoresis Solutions Ltd(AES)的合作, 通过将AES的CEInfinite iCIEF平台与赛默飞的高分辨质谱平台联用,对iCIEF分离的电荷变异体进行表征,从而实现对生物治疗产品更加深入的理解。图2 CEInfinite iCIEF平台今年9月,来自丹麦Symphogen 的首席科学家Dan Bach Kristensen在CE Pharm 2021会议上以视频形式介绍了iCIEF-MS联用的最xin成果。Dan在报告中提到,使用质谱对单克隆抗体进行分子量分析,样品前处理步骤简单,且Orbitrap高分辨质谱平台的高分辨率和高灵敏度等优点可以提供足够多的信息,帮助科研人员从完整分子量层面对产品进行监控。通过将不同原理的液相分离技术,如SEC/CIEX/Protein A/RPLC分别与质谱串联,可以将单克隆抗体的不同类型变异体进行分离,随后得到各个变异体的分子量信息。Dan在他的演讲中举了一个使用iCIEF-MS联用对参比品(-80℃保存)和实验品(48个月,5℃保存)进行对比的示例。通过观察iCIEF-UV图谱,发现相较于参比品,实验品的酸/碱峰均有一定比例的上升。进一步通过质谱数据确认导致酸/碱峰比例增加的具体修饰类型,发现对于碱峰,Orbitrap高分辨质谱的高分辨率和高灵敏度等优点可以最da限度的减少相邻质谱峰的重叠,从而提供更加可信的鉴定结果。最终,通过质谱测定的完整分子量结果,可以得出的结论是实验品中与稳定性相关的产品属性含量上升,而与质量相关的产品属性变化不大
  • 赛多利斯与白帆生物达成合作,助力打造单克隆抗体产业化基地
    近年来,伴随着免疫检查点抑制剂PD-1/L1抗体、CAR-T等疗法在癌症领域取得的积极疗效,肿瘤免疫学(I/O)疗法成了行业热点。美国知名市场调研和咨询公司GrandView Research预估,全球癌症免疫治疗市场将从2018年的581亿美元增加到2026年的1269亿美元。 中国制药企业和初创公司也纷纷抓住机遇,加快生物药的研发步伐。3月22日, 赛多利斯斯泰帝(Sartorius Stedim Biotech)(以下称赛多利斯)与白帆生物科技(上海)有限公司(以下称白帆生物)就联合打造“单克隆抗体产业化基地”签署合作协议。合作双方公司的高层管理人员于3月21日分别接受媒体专访。作为一家专业从事单克隆抗体药物开发和生产的高科技企业,白帆生物计划在上海奉贤临港智造园内打造的产业化基地,该基地将搭建各类肿瘤治疗的单克隆抗体药物研发和生产平台。“我们希望,构建一个集研发、临床、生产和销售为一体的上海最大的单抗产业化基地。”白帆生物总经理邹洵在接受生物探索采访时表示,“预计,该产业基地ⅰ期工程将于2019年底完成,2020年完成美国FDA、欧盟EMA和中国NMPA的GMP验证工作并投入使用,预计投产后的年收益将达到10亿元。” 根据规划,“无交叉抗体工厂NONCROS”生产基地总投资将近6.9亿,建成后,生能将达到12,000L。赛多利斯作为一次性使用平台的主要供应商,提供1条200L单抗中试生产线和2条2,000L商业化生产线。 合作源于生物工艺理念、技术的契合 随着一次性使用技术作为整体工艺或者嵌合解决方案被广泛采纳,生物制药工艺变得更简单和灵活,同时极大的降低了固定资产的投入,缩短了建设周期。作为全球生物制药工艺完整解决方案提供商,赛多利斯可以将在与众多客户合作过程中积累的丰富经验直接转移给寻求产能快速增加的生物制药公司,帮助企业快速搭建产业化平台,从而助力企业加快项目进度。 谈及与赛多利斯的合作,邹总表示,“这是建立在两家十多年合作的基础之上的又一次更深度合作。赛多利斯在生物工艺开发、设备仪器研发以及售后服务上能够为生物医药企业提供全方位的服务和支持。以前双方的合作主要集中在早期和临床前项目,现在我们将合作模式进一步扩大到2,000l规模的商业化生产。”邹总肯定道,“赛多利斯的一次性使用技术正好与白帆生物的‘无交叉抗体工厂’理念相契合。” 目前,白帆生物的研发管线涵盖了PD-l1、CTLA-4、4-1BB、CD47、OX40、CLDN18.2 等多个免疫检查点靶点。其中,1个创新药(全人源抗PD-l1抗体)和2个生物类似药(西妥昔单抗和贝伐珠单抗)已经获得了国家药监局的临床批件。 “一次性平台”助力医药发展 “赛多利斯致力于创新,为生物制药企业提供整体生物制药工艺解决方案,帮助医药企业缩短新药上市的时间,提高有效产能,降低药物成本,从而提高患者对于生物药物的可及性。”赛多利斯全球执行董事René Fáber在采访中表示道。 据悉,本次合作赛多利斯提供的产品包括了高通量工艺开发平台、玻璃生物反应器和不同规模的一次性生物反应器、一次性流体管理技术平台以及下游分离纯化平台,同时配套了赛多利斯独有的冻融解决方案。涵盖了工艺开发、中试和商业化生产的各个阶段。除此之外,赛多利斯还提供细胞系构建、培养基优化以及产品分析和生物安全检测服务。整体解决方案加速了工艺开发过程,缩短产品开发周期,实现投资、风险和效益的最佳平衡。 关于一次性使用技术在制药领域中应用的法规仍在完善之中,药品监管部门、制药企业和一次性使用技术供应商一起共同讨论并不断完善相关内容。2017年,中国食品药品国际交流中心正式发行了《国际制药一次性使用系统应用及技术指南》。来自赛多利斯多位国内外专家参与了指南的编写工作,为一次性使用系统在生产过程中使用的风险评估、控制提供了有力的参考依据,推动一次性使用系统制造国产化。赛多利斯从一次性使用产品的生物相容性、完整性控制角度,提出了评估一次性使用产品从独立组件到完整系统的可提取物和浸出物的分析模型,着手建立全面的一次性组件可提取物数据库,帮助更多的制药企业在生物制药工艺中使用一次性技术。 早在2015年,赛多利斯就开始提高了在生物仿制药细分领域的市场投入,收购了一家位于苏格兰的BioOutsource和Cellca两个领域的著名外包公司,BioOutsource公司为全球生物制药公司提供合同测试服务,为客户提供生物安全检测以及功能、效应分析。Cellca公司可以为致力于生物类物药物开发的公司提供高表达量、高质量、背景清晰的生产用细胞株的开发,从而加快药物开发进程,降低风险。这两桩并购弥补了赛多利斯在该领域的技术空白,提升了整体服务的综合能力。 赛多利斯全球营销服务负责人 Bettina Berendsen女士告诉记者,“未来,我们将继续拓宽细分领域,为中国制药企业的研发、生产提供更完整的解决方案。” 关于Sartorius Stedim Biotech 赛多利斯斯泰帝 (Sartorius Stedim Biotech) 是国际领先的生物制药行业设备和服务的供应商,为全球生物制药的开发与生产提供安全、及时、经济的一体化解决方案。作为完整解决方案的供应商,赛多利斯斯泰帝提供几乎涵盖生物制药工艺所有步骤的产品组合。公司致力于推广一次性使用技术和增值服务,满足生物制药行业快速发展的技术需求。公司总部位于法国欧巴涅,在巴黎的欧洲交易所上市;因其位于欧洲、北美和亚洲的生产与研发中心以及遍布全球的销售网络而享誉世界。 关于白帆生物科技(上海)有限公司 白帆生物科技(上海)有限公司是上市公司桂林三金药业于2016年在上海投资成立的全资子公司,依托于2013年桂林三金收购的宝船生物医药研发中心,全力开拓生物制药板块,致力于研发肿瘤和自身免疫性疾病的单抗药物。
  • NanoTemper应用案例分享: 了解勃林格殷格翰如何为其单克隆抗体寻找最佳缓冲条件
    1用户背景介绍勃林格殷格翰(Boehringer-Ingelheim)是一家致力于人类生物制药化学和动物健康产品的医药公司,也是世界上最大的私有制药企业。名列全球前20位,高度研发驱动的领先医药公司,核心业务是包括处方药、 动物保健和生物制药,业务范围遍及全国各主要省市和地区。主要的研究领域包括:免疫及呼吸疾病、心血管及代谢疾病、中枢神经疾病、肿瘤。勃林格殷格翰成为第一家跨国公司在中国建立生物药物的制造企业。2014年,与百济神州签署战略合作协议,为其临床试验提供生物制药的生产。同年底,生物制药中试生产车间在上海张江工厂落成。2020年6月,勃林格殷格翰日前启动跨国药企在华首个外部创新合作中心。该中心采用了跨国药企中首个“三合一”业务模式,即集学术合作、业务拓展及许可、风险投资于一体。此举将整合公司的创新经验和合作伙伴在各自相关领域的独特技术和专业技能,共同开发创新药物和疗法,进而惠及更多患者。2为什么早期发现对蛋白质科研人员至关重要?单克隆抗体(mAb)是当今治疗性生物制剂的主要成分。由于其高度特异性和效力,它们被用于治疗多种疾病-从不同的癌症类型到自身免疫缺陷。新的蛋白质工程方法导致越来越多的治疗性mAb,它们还可以被修饰为双特异性、与其他生物制剂结合或用小分子药物修饰。而单克隆抗体(mAb)等生物药物的数量不断增加,以及mAb 变体之间的丰富异质性,需要一个彻底的开发过程,以最大限度地提高mAb的法规遵从性。因此,在开发过程的早期阶段就需要生物物理分析方法,以指导和简化进一步的抗体处理,并预测抗体的开发能力。抗体的构象和胶体稳定性是预测其稳定性和可开发性的关键参数,因为它们影响长期储存稳定性。开发管道中mAb和mAb变体的数量不断增加,需要使用能够快速评估这些参数的生物物理方法。在开发的早期阶段筛选条件和抗体构建体旨在确定最有希望的候选物,以满足药物批准的监管要求。在本案例中,勃林格殷格翰使用治疗性单克隆IgG1抗体的小规模配方筛选,以验证PR NT.48在确定关键稳定性参数方面的优异能力。通过PR NT.48搭载的nanoDSF技术跟踪色氨酸荧光发射的变化来评估热梯度中mAb构象稳定性。同时,PR NT.48可以检测胶体稳定性的变化和温度引起的聚集,是通过检测两次通过样品的光束的背反射强度实现的(图1)。图1:检测蛋白质聚集的背反射原理示意图(左) 光通过毛细管,被反向反射到检测器,光强度被量化。(右) 粒子散射光,导致入射光的消光和背反射光的反射--蛋白质聚集的直接测量。使用PR NT.48同时进行背向反射和荧光分析提供了几个重要信息:可直接关联热稳定性和胶体稳定性,这意味着可以识别引起聚集的展开事件,更重要的是,可以确定聚集起始温度。可确定抗体的未折叠状态的总体聚集程度,这在不同的配方和抗体类型之间可能有显著差异。应用案例分享: 了解勃林格殷格翰如何为其单克隆抗体寻找最佳缓冲条件_诺坦普科技(北京)有限公司 (instrument.com.cn)
  • BerGenBio公司的抗AXL单克隆抗体已正式进入临床开发阶段
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 1月10日,挪威,BerGenBio公司今天宣布其在研的治疗性抗AXL单克隆抗体BGB149的1期临床研究已经完成第一位受试者的给药。BGB149是目前第一个进入临床开发的能够功能性阻断AXL活性的完全人源化单克隆抗体,临床前研究已证实其作用机制和功效。此次的期临床试验将招募多达36名受试者,在进行单剂量给药后以评估BGB149的安全性、耐受性和药代动力学特性。 /span br/ /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/32833091-b2c9-4ba7-84e3-eadadbc4381d.jpg" title=" 微信图片_20190114104504.jpg" alt=" 微信图片_20190114104504.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " AXL激酶是细胞膜受体,在癌症的发生发展中,AXL激酶可以抑制身体对肿瘤的免疫反应,同时该蛋白也是目前众多患者治疗失败的重要原因。因此AXL抑制剂在肿瘤联合治疗中具有潜在的高价值,可以解决更多的临床需求,蕴藏着较大的市场潜力。 /p p br/ /p
  • 新冠引起大规模炎症原因揭示,有助于单克隆抗体治疗新冠肺炎
    患有严重疾病的人体内许多炎症标志物都会升高,那为何新冠肺炎会导致一些人出现严重的炎症,并导致急性呼吸窘迫和多器官损伤?根据6日发表在《自然》杂志上的论文,美国波士顿儿童医院的研究人员领导的一项研究首次揭示了原因:新冠病毒会感染单核细胞和巨噬细胞,二者死于细胞焦亡的过程会引发炎症。研究还发现,人们感染新冠肺炎时产生的抗体有时会导致更多的炎症,而新冠病毒mRNA疫苗产生的抗体似乎不会。  研究人员分析了马萨诸塞州综合医院急诊科新冠肺炎患者的新鲜血液样本。他们发现,新冠病毒可以感染单核细胞(血液中充当“哨兵”或感染早期反应的免疫细胞)和巨噬细胞(一种免疫细胞)。一旦被感染,这两种类型的细胞都会死于一种细胞炎性坏死,即细胞焦亡,从而释放出强大的炎症警报信号。在感染新冠的患者中,大约6%的单核细胞死于细胞焦亡。  他们检查了新冠肺炎病亡者的肺组织,发现组织中约1/4的巨噬细胞正在死亡,并发现大约10%的单核细胞和8%的肺巨噬细胞被新冠病毒感染。  研究人员表示,单核细胞和巨噬细胞可以感染新冠病毒这一事实令人惊讶。因为ACE2受体是病毒入侵人体的靶标,而单核细胞不携带ACE2受体,巨噬细胞的ACE2含量则很低。  研究还表明,尽管新冠病毒能够感染单核细胞和巨噬细胞,但它不能在这两类细胞中产生新病毒。研究人员认为,在新病毒完全形成之前,这两类细胞很快就会死于细胞焦亡。  此外,携带一种名为CD16受体的单核细胞的人更有可能感染新冠。这种“非经典”单核细胞仅占所有单核细胞的10%左右,但在新冠肺炎患者中,它们的数量增加了。  CD16受体似乎可识别针对新冠病毒刺突蛋白的抗体。研究人员认为,这些抗体实际上可能会促进携带CD16受体的单核细胞的感染。而接种mRNA疫苗的人产生的抗体似乎没有促进感染。研究人员认为,这可能是因为疫苗产生的抗体与感染期间产生的抗体略有不同,并且不会与CD16受体结合。  研究人员认为,这些发现可能对使用单克隆抗体治疗新冠肺炎有意义,有助于解释为什么这种治疗只在早期才有效。这或许是因为后期抗体会加强炎症,但仍需要进一步研究抗体的性质。
  • 氢氘交换质谱定位多克隆抗体识别的抗原表位
    大家好,本周为大家介绍的是一篇发表在Analytical chemistry上的文章Epitope Mapping of Polyclonal Antibodies by Hydrogen–Deuterium Exchange Mass Spectrometry (HDX-MS)1,文章通讯作者是意大利锡耶纳葛兰素史克公司实验室主任Nathalie Norais和丹麦哥本哈根大学药学系教授Kasper Rand。抗体表位定位对理解适应性免疫、研究治疗性抗体和疫苗的作用方式至关重要。对疫苗接种后产生的多克隆抗体群(pAb)的结合特性的深入了解将为疫苗开发提供重要价值,但很少有表位定位方法能耐受pAb样品的复杂性。本文使用氢氘交换质谱(HDX-MS),通过检测存在不同量的pAb时抗原的HDX值变化,绘制了pAb样品识别的表位,并提供了表位与抗体的相互作用信息。因子H结合蛋白(fHbp)是被广泛研究的脑膜炎奈瑟菌抗原之一,在人体中能引发强大的保护性免疫反应。fHbp是27kDa的脂蛋白,N端为一个饼状的β-sheet,C端为一个8股β桶,两端由linker连接。本文的研究对象是fHbp和用fHbp免疫的兔pAb。首先作者进行了被pAb识别的fHbp抗原表位的鉴定。重组fHbp在不孵育和孵育两倍量的pAb下进行了30秒到20分钟的HDX实验,在抗原的多个区域检测到了抗体导致的HDX降低,标记10min后HDX的变化最为显著,因此接下来的HDX-MS实验选择了10 min时间点。随后作者进行了孵育比例的考察以判断结合亲和力,考察了Ag:pAb从1:2、1:5、1:10到1:15,氘代时间为10分钟(图1),可以观察到抗原的3-26、44-72、104-120三个区域的氘代被抗体显著的保护住了,从1:5时开始看出差异,从1:2到1:15,所有肽的平均氘代降低率从3%增加到了16%,104-120的氘代降低率最高。之前的研究表明,fHbp的兔抗中存在与抗原亲和力在1nM及以下的抗体,故氘代保护率随抗体用量增加的原因可能是,在低比例的多克隆抗体中,每种抗体的占比有限,高亲和力的抗体还没达到能与抗原形成1:1复合物的浓度。作者将实验结果与前人研究的fHbp的单克隆抗体结果进行比对,多个氘代减少的区域得到了印证,尤其是104-120区域,残基S112、G116和K117可被认定为抗原表位。同时,抗体之间也存在组合功能,即单个抗体无法发挥的功能会由两到三个抗体协同产生,本实验中使用多克隆抗体研究的优势在于,通过与单克隆抗体研究中氘代降低的区域对照,判断表位抗体间的组合功能和起到免疫效果所需的交叉区域。图1. 不同比例的Ag:pAb对抗原fHbp氘代率的影响。A.颜色由浅到深依次是1:2、1:5、1:10、1:15,正值代表加入抗体后氘代率降低。B.映射到晶体结构上的氘代变化(PDB:3kvd)。C. 15-31、44-71、102-120、209-234区域随抗体加入比例的变化,灰色线为不加抗体时的氘代值,所有氘代是最大氘代值(MX)的相对值,最大氘代值为1:15比例下氘代24h的结果。接着,作者使用VADAR分析研究fHbp的主要表位区。VADAR v1.8算法基于蛋白的X射线结构原子坐标测量fHbp单个残基的表面可及性,将其与HDX结果相结合可进一步描述fHbp的表位区域。可及表面积分数(ASA)超过50%的残基为暴露残基,图2总结了映射到fHbp晶体上的所有暴露的残基,每个识别的表位区域的范围为1992-2509 Å2,作者强调位于表位区的暴露残基不一定都参与表位组成,也可能是间接稳定抗体的结合引起的HDX保护。图2. 结合VADAR和HDX数据的抗原表位区。两个在N端结构域(黑灰、浅绿),两个在C端结构域(浅蓝深蓝、深绿),紫色代表不在HDX鉴定的表位区域内的暴露残基。最后,作者使用了变性剂和盐来评估结合特异性和非特异性相互作用。由于亲和力低的抗体在变性剂存在时可与抗原解离,作者将此策略应用到了HDX实验中,选择1:10结合比例进行HDX,标记缓冲液使用含有或不含有盐(0.5M NaCl)或变性剂(硫氰酸铵AT或尿素),探究这些情况对HDX结果的影响(图3)。在存在0.5M、2M和4M AT的情况下,fHbp的多个区域获得了更多的氘代,N端区域3-26和44-71,以及C端区域176-184显示出氘代增加(相对于不加AT结果),因此作者推断即便在0.5M的浓度水平下AT也能影响fHbp与抗体的结合,2M尿素存在下也是如此。但0.5M尿素和0.5M NaCl的存在没有明显影响fHbp与抗体的结合。因为非结构肽中酰胺氢的交换速率会受到溶剂离子强度、pH值、温度、以及相邻残基侧链的诱导和空间效应的影响,作者额外考察了0.5M尿素和0.5M NaCl是否会影响fHbp酰胺氢自身的交换速率,即在对照条件(PBS缓冲液)和实验条件(加入0.5M尿素或 NaCl)下分别标记5秒和30秒,控制缓冲液的pH相同且控温(在冰浴进行标记)。结果表明实验组序列覆盖率没有降低,相比于对照组,肽的回收率也高达91.8%,三次重复实验可表明0.5M尿素或 NaCl的加入不会对fHbp自身的氘代特性产生任何显著性影响,也不影响fHbp的构象。将0.5M尿素或 NaCl添加到抗原抗体孵育后的氘代实验中,发现fHbp上的所有表位在抗体结合后仍被显著保护,排除了抗体非特异性结合的可能。值得注意的是,在存在尿素或NaCl的情况下,fHbp的表位区域氘代降低变化幅度不同,尤其是在标记30秒时,这说明了不同表位在与抗体互作时的特性不同,例如残基3-26和104-120可能为静电相互作用(被NaCl破坏),残基133-166和209-234可能为氢键作用(被尿素破坏)。图3. 添加剂对抗原结构和抗原-抗体结合的影响。A.在0.5M AT存在下,30秒氘代后fHbp结构中氘代增加的区域(蓝色)。B.抗原-抗体1:10孵育对fHbp氘代的影响。C.49条鉴定肽在30秒氘代时的变化,蓝色为添加0.5 M AT,紫色为添加0.5 M尿素。D. 抗原-抗体1:10孵育后,49条鉴定肽在30秒氘代时的变化,橙色为对照组,蓝色为添加0.5 M NaCl,紫色为添加0.5 M尿素。总结:本文通过监测fHbp与多克隆抗体群pAb孵育后的HDX-MS变化,绘制了fHbp的抗原表位,并使用尿素和NaCl深入了解了抗体群的相对丰度和亲和力,以及潜在的非特异性结合,这种方法可以广泛应用于其他抗原和pAb样品,为免疫学和疫苗设计提供有价值的信息。参考文献:1. Ständer, S. R. Grauslund, L. Scarselli, M. Norais, N. Rand, K., Epitope Mapping of Polyclonal Antibodies by Hydrogen–Deuterium Exchange Mass Spectrometry (HDX-MS). Analytical Chemistry 2021, 93 (34), 11669-11678.
  • cGMP制药洁净室整体解决方案:细胞治疗产品、单克隆抗体、疫苗以及口服固体抗病毒药物的生产
    目前,全球仍在继续竞相寻找抗击COVID-19 爆发流行的最有效策略。迫切需要有效的公共卫生干预措施和可靠的治疗手段来扭转这一激增趋势,与此同时也推动了多种用于改善患者预后的药物开发。感染早期进行治疗是最有希望的,在寻找早期重要的临床数据过程中,发现当前批准的药物有新的适应症(又称药物再利用)。基于这个情况,把早期治疗中,对人体安全有效的药物分子进行联合用药,用于各种筛选试验。据说这是一种具有成本效益的药物开发技术,相比新疗法可以更快地治疗新冠肺炎患者。人类与COVID-19的斗争仍在继续,从长远角度来看,接种新冠疫苗是最有效的预防手段,它有助于个体产生免疫力,在不良事件发生时使个人感染风险降到最低。疫苗是一种生物物质,在外来入侵物质(如病毒)刺激身体后做出应答并产生抗体。抗体是由免疫B细胞天然产生的蛋白质,其主要机制是通过与病毒部分特异性结合并阻止其进入细胞,从而免于感染或者控制感染发展为疾病。大多数获得批准的疫苗基本是通过皮下注射和肌肉注射这两种方式进行接种。通常,这些抗体在接种疫苗或感染后自然产生,但也可以在实验室中通过生物工程进行制备。实验室制备的抗体称为单克隆抗体 (mAb),其产生的方式主要通过静脉注射以及注射给药。尽管最近全球疫情有所改善,但许多国家仍面临着早期治疗需求无法满足的困境,早期检测对于避免产生重症病例和免于住院治疗具有重要意义。因此,随着治疗方法的不断研究,抗病毒的口服固体制剂 (OSD)出现并应用。第一个用于早期COVID-19治疗的抗病毒口服药物是由默克公司研发的莫努匹韦,临床数据表明,在治疗初期或病毒仍在复制的阶段,该药品具有很高的治疗疗效,这种药物会增加病毒RNA突变的频率并削弱病毒复制。COVID-19防治方法cGMP生产设施在药物开发和制造的所有阶段,必须遵守国际和国家法规,这保证了这些无菌产品在投放市场时的安全性和有效性。当前良好生产规范(cGMP)是一项由食品和药物管理局(FDA)、世界卫生组织 (WHO)、欧洲药品管理局(EMA)、药品检验联合检验计划(PIC/S)、治疗品管理局(TGA)和其他地方监管机构等执行的法规。这种正式的法规在充分实施后,可以避免造成污染、混淆、偏差、故障和错误,并确保药品符合其质量标准。根据FDA cGMP和无菌指南,有两个对无菌药品质量特别重要的清洁区域:• 关键区域该区域被视为关键区域,因为该区域内的已灭菌药品易受污染,且在后续过程中不能对其直接接触的容器进行灭菌。因此,必须对周围环境进行严格控制,以保持产品的完整性和无菌性。在该区域开展的活动包括灌装区域、产品密封操作之前和期间过程对无菌材料进行操作(例如,无菌传递、无菌材料添加等)。区域中气溶胶颗粒数目非常重要,因为它们可能通过作为微生物载体而对产品造成外来或生物污染。根据FDA的cGMP/无菌指南以及ISO 14644-1:2015,关键区域空气洁净等级为ISO 5级。ISO 14644-1规定,空气清洁度由每立方米允许的最大颗粒浓度进行分类。• 辅助清洁区域辅助清洁区域可以发挥多种功能。通常,这些区域是准备、操作或转移非无菌成分、产品配方、产品处理中需要的材料、设备、和容器的地方。辅助洁净区的空气洁净度分类取决于此处开展活动的性质。美国食品和药品监督管理局建议,在动态条件下,无菌处理附近的直接接触区域应符合ISO 7级(最低)动态标准。生产厂家也可以将该区域划分为ISO 6级或将整个无菌灌装室保持在ISO 5级的水平。而按照 ISO 8级空气清洁度等级分类的区域适用于非关键操作(例如,设备清洁等)。一个区域的ISO分类等级越高,运营成本就越高。由于增加了大量的HEPA和ULPA过滤器,风机和暖通空调的功耗也随之增加,以满足所需的空气洁净等级。符合cGMP的洁净室洁净室旨在为无菌和非无菌产品的加工提供高水平的清洁度,以确保产品的质量、安全性和加工工艺效率。根据操作要求,洁净室环境需要控制单位体积的空气中所含确定数量的颗粒。为了实现这一控制,高效空气过滤器(HEPA)和超高效空气过滤器(ULPA)被投入使用,其目的是用来捕获和限制进入洁净室的颗粒数量。此外,风速也需保持在一定水平[根据相关无菌操作指南,通常为0.45 m/s(90 fpm)±20%],以确保受控空间内每小时有足够数量的换气次数(ACPH)。上述条件将有助于降低污染风险,同时提供合适的环境来进行相关操作。还可以根据需要控制其他相关物理参数,例如温度、湿度、压缩空气参数、噪音和振动以及静电放电等。COVID-19的关键技术由于对 COVID-19 治疗的医疗需求很高,研究人员、制造商和定制研发生产(CDMO)将用以上4种方法重点研究如何提高新药能力。然而,这仍需要特定的专有技术来解决所涉及的复杂性和危险性问题。每个工艺步骤都需要调整设备以优化生产,从临床试验到生产和质量控制过程的监管过程中,需要选择符合cGMP的设备来获得优势。凭借大量的创新和完整的解决方案,Esco Pharma旨在提供符合国际认证GMP的技术,以期在未来制定出更有前景的战略解决方案。现在与Esco Pharma合作,即可为您提供高质量和极具性价比的cGMP洁净室整体解决方案。关于Esco PharmaEsco Pharma提供专业的整套制药核心设备、工艺流程解决方案和优质的服务,提高药品在研发和生产过程中每个过程的无菌水平,优化药品的无菌生产工艺,同时提高在操作过程中对产品的保护,有效地减低交叉污染的发生,提升公共职业健康水平和人类大健康水平。Esco Pharma提供优质定制化平台服务,帮助优化工艺流程使其符合国际职业健康和安全标准,并满足国际化药物、营养制剂、A**P药物、细胞治疗药物、基因治疗药物、疫苗以及药妆品等的研发和生产。 Esco Pharma拥有遍布全球和本地售后服务网点和办公室,配有专业的制药设备资深售后团队,设备备件本地化供应,可根据客户的需求快速反应,迅速为客户进行设备的维修和维护。
  • 生物药岛津说-利用岛津Q-TOF质谱进行贝伐单抗生物类似药抗体表征分析
    Bevacizumab是重组人源化人血管内皮生长因子(VEGF)单克隆抗体,作为美国第一个获得批准上市的抑制肿瘤血管生成的药,可用于转移性结直肠癌以及非鳞状非小细胞肺癌治疗等。在中国,超过10家贝伐珠单抗生物类似药在研发上市过程中,面对生物类似药分析,充满技术挑战,贝伐单抗生物类似药表征是质量控制关键点之一,分析过程中,抗体肽图分析方法尤为关键,今天我们就聊一聊贝伐单抗生物类似药肽图分析技术方法。 肽图分析(peptide mapping)是研究抗体药物结构组成的重要技术之一,抗体通过酶切处理后,利用色谱结合岛津高分辨Q-TOF质谱LCMS-9030分析,不仅可以对蛋白质氨基酸序列进行分析,同时可以对于相应肽段的翻译化修饰(PTM)进行分析。通过岛津反相HPLC方法分离不同性质的肽段,后续肽段通过高分辨质谱进行一级和二级扫描,通过监测的母离子和子离子匹配相应的肽段氨基酸序列以及存在的修饰。肽图分析是抗体蛋白药物质量控制的重要手段,岛津高分辨质谱可以完成相关所有的分析检测项目。 分析仪器及色谱柱方案 01分析仪器 LCMS-9030四极杆飞行时间质谱仪使高速度、高灵敏度的四极杆质谱与TOF技术的紧密结合。融合岛津先进工程技艺的DNA,打造出速度与出色性能兼备的全新一代高分辨质谱仪,以优异表现轻松胜任定性和定量分析挑战。 LCMS-9030 02液相色谱柱 ● 反相肽段分析专用色谱柱● 寿命长,耐压高,出峰稳定Shim-pack GISS-HP,3um,150*3.0 mm 应用实例 以bevacizumab 生物类似药为例,进行peptide mapping分析,将抗体蛋白通过胰酶酶切后,通过反相色谱质谱分离后进入高分辨Q-TOF质谱进行一级全扫描和二级扫描,高分辨数据提取分析匹配相应的肽段序列,完整流程如下图所示。 图. 利用岛津LCMS-9030抗体测序基本流程以及举例 岛津分析bevacizumab 生物类似药序列分析,通过Shim-pack GISS-HP色谱柱(3um,150*3.0 mm),可以高效分离酶切后的轻重链肽段,最后用LC-MS 9030 进行一级和二级扫描,最佳参数色谱质谱参数如下表所示。 图. 利用岛津LCMS-9030抗体测序详细参数 通过软件分析高分辨数据,进而匹配生物类似药的重链和轻链序列,完成整个抗体的肽图分析。因篇幅有限,以重链肽段序列部分数据进行展示,匹配覆盖率100%,可以说明岛津LCMS-9030 Q-TOF质谱在抗体肽段分析方面具有强大的实力。部分序列分析结果见下图所示。 图.bevacizumab 生物类似药重链测序结果展示(部分展示) 结合前述案例,岛津建立高分辨质谱LCMS-9030针对抗体药物进行肽图分析完整策略,此外对于分子量分析、翻译化修饰、二硫键分析、糖基化分析,LCMS-9030可以完成所有相关抗体药物关键质量属性检测,为用户节能增效,创造最大价值。
  • 网络讲座:基于UNIFI的抗体分析表征方案及应用
    治疗性单克隆抗体药物已经成为生物制药中增长最快的领域,国外近百亿美元销售额的单抗药物将在未来几年中专利保护陆续到期,引发了全球制药行业的一轮热潮。同时新型ADC(抗体药物偶联物,Antibody-Drug Conjugate)的研究开发也得到了广泛关注。 与小分子药物相比,抗体的结构复杂且天生具有&ldquo 非均一性(Heterogeneity)&rdquo 特点,分子本身的某些微小变化如糖基化修饰或者三维结构改变对药物活性和免疫原性有很大影响,因此法规监管机构要求将理化分析表征作为抗体质量研究的基础,其中LC/MS是非常关键的分析平台;另一方面,对于抗体药物代谢研究,LC/MS以其特有的专属性和高效率也得到了更多的关注。 本次网络研讨会将以抗体药物结构分析和表征为主线,通过具体的抗体药物分析表征应用案例介绍Waters公司基于UNIFI信息学平台的方案和工作流程如何帮助生物制药企业满足法规监管机构日益严格的要求,从控制仪器、采集数据到数据处理和生成报告,所有环节在一个软件平台自动完成。 讲座主要内容: 1、中国发展抗体药物的市场机遇; 2、LC/MS技术在抗体药物分析表征上和比较性研究上的应用进展; 主讲人:陈曦,实验中心经理,沃特世科技(上海)有限公司。 陈熙博士在生物大分子药物分析研究方面有丰富的实战经验,进行过多个抗体分子的分析表征研究。目前,陈博士是沃特世科技(上海)有限公司生物制药应用部经理,负责生物大分子应用开发团队,以及为生物制药领域的客户提供应用支持。陈博士于美国Clark University获得博士学位,博士期间主要研究方向为蛋白质化学,其中包括用液质连用技术进行双硫键的定性研究;在国内就读于北京大学。陈博士已经发表了多篇LC/MS应用文章。 讲座视频链接:http://www.waters.com/waters/library.htm?locale=zh_CN&lid=134769227&cid=511436
  • 【NIFDC经典文献系列赏析】融合蛋白电荷变异体表征先进技术
    蛋白新药的设计得益于重组DNA技术的发展。融合蛋白是指通过基因融合两个或更多蛋白质结构域来创造一个具有新功能的嵌合蛋白。每个融合体的功能通常分为一个载体结构域和一个效应结构域,前者有助于提高稳定性和药代动力学,后者具有从细胞毒性到识别和结合等不同的功能。截至2019年,已有11种Fc融合蛋白疗法被FDA批准。 生物制药的电荷变异体(电荷异质性)来自翻译后修饰,如磷酸化、糖基化和脱酰胺化,须在整个生产过程中密切监测,因为它可能影响产品的安全性和有效性。全柱成像毛细管等电聚焦(icIEF)已被证明有诸多良好检测性能特征,如高分辨率、自动化、定量准确、重现性好和易用性。凭借这些优势,它已成为生物制品,特别是单克隆抗体电荷变异体表征的主流技术。 与单克隆抗体等传统生物药相比,融合蛋白的电荷异质性差异更大,这使得表征融合蛋白成为一个挑战。建立一种适用于分析多种融合蛋白的平台方法可以方便方法开发并且简化生产流程。2021年,中国食品药品鉴定研究院(NIFDC)利用全柱成像毛细管等电聚焦电泳技术的双通道(紫外&自发荧光)表征9种融合蛋白药物的电荷异质性,其中6种蛋白为商业化蛋白。紫外吸收UV280nm是经典icIEF等电聚焦电泳检测通道。自发荧光(NIF:Native Fluorescence)是指利用芳香族氨基酸(色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸)的自发荧光来实现检测,无需添加染料。 结果表明,icIEF方法可用于重组蛋白类药物电荷异质性及等电点分析。该方法快速、准确、重复性好,为保障融合蛋白类产品生产工艺的稳定性及质量控制提供了一种可靠的平台分析方法。9种融合蛋白9种融合蛋白治疗剂(在本研究中被命名为样品1-9),其中6种已商业化,包括:样品1:安进公司的依那西普;样品2:百时美施贵宝公司的阿巴泰普;样品3:再生元公司的阿夫利贝特;样品5:重组人肿瘤坏死因子-α受体II:海正药业的IgGFc融合蛋白;样品6:嘉宏药业的康柏西肽;样品7:百时美施贵宝的贝拉塔塞普;三个样品正处于不同临床试验阶段,包括VEGFR-Fc融合蛋白样品4,血小板生成素模拟肽-Fc融合蛋白样品8和胰高血糖素样肽-1-Fc融合蛋白样品9。结果通用稳定剂SimpleSol 大多数融合蛋白在传统电聚焦凝胶电泳(IEF)分析过程中会聚集或沉淀,需要添加剂来保持稳定性。尿素已被证明可以减少蛋白质聚集,并提高IEF分析的重复性。因为本研究的目的是开发一个平台方法,所以需要确定一种能在多种融合蛋白中发挥作用的稳定剂。为此,研究人员比较了尿素和商业稳定剂SimpleSol(来自ProteinSimple)对三种不同的融合蛋白治疗剂(样品1-3)的影响。 在没有稳定剂的情况下,样品1在电泳分析过程中发生聚集,形成不可重复的峰型(图1)。在加入2M尿素的情况下,样品1的峰型重复性得到提升。然而,在有尿素的情况下,峰高明显降低,约为无尿素情况的25%。相比之下,当样品1在含50%的SimpleSol的体系下进行分析时,峰型变得可重复,而且峰高和分辨率都保持不变(图1)。因此,对于样品1,SimpleSol比尿素更适合作为icIEF分析的稳定剂。图1 对于样品2,在没有添加稳定剂的情况下也观察到了聚集现象,导致了峰型的不可重复(图2)。与样品1不同,加入2M尿素并没有改善峰型的分离。只有当加入4M尿素时,峰型才变得可重现。然而,在这两种条件下,峰高和分辨率也都明显降低。在SimpleSol的存在下,峰高和分辨率都得到了保持(图2),再次证明SimpleSol在稳定样品方面优于尿素。对于样品2,SimpleSol同样比尿素更适合作为icIEF分析的稳定剂。数据表明,SimpleSol可以作为一种通用的蛋白质稳定剂用于融合蛋白的icIEF分析方法。图2紫外吸收和自发荧光双通道检测 在紫外吸收检测模式下研究人员分析样品1,样品峰从嘈杂的基线中区分不明显(图3)。为了克服这一挑战,研究人员同时利用自发荧光通道检测。与紫外吸收检测相比,荧光检测的每个峰组都显示出更高的信号,并且荧光检测的基线噪音更小。图3与传统IEF方法对比 icIEF方法与平板凝胶IEF方法产生了相似的峰型(图4)。然而,icIEF方法的每个峰的分辨率均得到了改善。此外,icIEF方法的灵敏度明显高于IEF方法;在获得凝胶IEF结果时,每个泳道要上样大约20μg的蛋白质,而利用icIEF分析时,最终样品溶液进样浓度为0.225μg/μL至0.45μg/μL。每次进样量约为5μL。相当于2.25μg-4.5μg的蛋白质,极大节约了样品。图4. icIEF方法与平板IEF方法检测融合蛋白对比图总结 NIFDC利用ProteinSimple全柱成像毛细管等电聚焦电泳技术建立并证明了用于融合蛋白电荷异质性表征的方法平台。该平台有如下特点: 使用了通用的蛋白质稳定剂SimpleSol,可以有效避免融合蛋白发生聚集或沉淀。对于一些样品,无需任何添加剂就能获得可重复峰型,与没有稳定剂的相同蛋白质的峰型相比,添加这种稳定剂对蛋白质的峰型的不利影响很小。使得该方法可以广泛用于分析多种融合蛋白,而不需要根据不同的样品更换稳定剂。同时可通过紫外和自发荧光双通道来检测蛋白质。自发荧光检测模式利用芳香族氨基酸(色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸)的自发荧光来实现且无需染料,可以提高灵敏度,减少由载体两性电解质引起的背景噪音。通过icIEF分离得到的每个峰组分的峰面积百分比和表观pI值,重复性好。总共对9种融合蛋白药物进行表征,每个组分的峰面积百分比和表观PI值的定量分析都有极佳的重复性。扫描下方二维码,获取ProteinSimple融合蛋白表征解决方案参考文献:1. Wu, Gang et al. “A platform method for charge heterogeneity characterization of fusion proteins by icIEF.” Analytical biochemistry vol. 638 (2022): 114505.关于我们ProteinSimple是美国纳斯达克上市公司Bio-Techne集团(NASDAQ:TECH)旗下行业领先的蛋白质分析品牌。我们致力于研发和生产更精准、更快速、更灵敏的创新性蛋白质分析工具,包括蛋白质电荷表征、蛋白质纯度分析、蛋白质翻译后修饰定量检测、蛋白质免疫实验如Western和ELISA定量检测蛋白质表达等技术,帮助疫苗研发、生物制药、细胞治疗、基因治疗、生物医学和生命科学等领域科学家解决蛋白质分析问题,深度解析蛋白质和疾病相互关系。联系我们地址:上海市长宁路1193号来福士广场3幢1901室 电话:021-60276091热线:4000-863-973邮箱:PS-Marketing.CN@bio-techne.com网址:www.bio-techne.com
  • 单克隆高表达细胞株筛选新探索---第五届抗体药物创新及产业化论坛Namocell演讲报告
    9月18日至21日,美国Namocell公司参加了第五届抗体药物创新及产业化论坛,并且做了精彩报告。报告中不但介绍了单抗药物开发过程中的关键步骤---细胞系构建问题,提出了新的单克隆铺板方案,而且对于如何挑选高表达细胞株做了新的探索。报告受到了与会专家的一直好评。 美国Namocell公司,作为一家专注于单细胞分离技术的生物仪器公司,一直致力于打造高效、准确、便捷的单细胞分离平台。在此基础上,Namocell在单细胞分离平台上也在不断开发更多新的应用。近年来,单抗药物的开发领域又被推上了一个新的高度,越来越多的公司都纷纷投入到这个热潮当中,随之而来的相关法规的要求也是越来越严格。在众多的要求当中,FDA对药物来源的单克隆源性的要求非常严格,这就要求生产和研发的企业在细胞株开发阶段做到严格的单克隆验证。目前市面上已经有几款孔板扫描设备能够得到FDA的认可,他们的数据可以用来作为单克隆源性的证明。在这里我们要讨论的是在验证前的分离阶段,如何快速、准确、高效的获得单细胞。除了上面提到的有限稀释法之外,昂贵的流式细胞分选仪也可以用来作为单细胞铺板工具之一,当然流式除了操作复杂,需要专人维护之外,分选得到的细胞常常复苏比例比较低。在流式分选中,细胞受到较大的鞘液压力的影响,会有一定程度的损伤,导致后期单细胞克隆率低。Namocell单细胞分离仪为细胞铺板提供了全新解决方案。该设备采用新的微流体技术能够实现快速,高效,准确的细胞铺板工作。分离过程轻柔,不会影响细胞的后续生长。能广泛应用于单抗开发中的CLD环节,以及单细胞测序等。最后,在本次报告中,Namocell还介绍了公司新的应用开发进展,向与会者分享了高表达细胞株筛选的全新方案,引起了很大的反响。
  • mAbs | 使用在线亲和色谱-质谱对影响抗体-FcγRIIIa V158 (CD16a)结合的属性进行非靶向表征
    大家好,本栏目供稿来自于中山大学李惠琳课题组,以后将定期为大家带来质谱新技术、新方法领域的前沿文献与工作交流,欢迎评论互动。本周为大家分享一篇发表在mAbs上的文章,Non-targeted characterization of attributes affecting antibody-FcγRIIIa V158 (CD16a) binding via online affinity chromatography-mass spectrometry1,通讯作者是美国加利福尼亚州Amgen公司的Pavel V. Bondarenko。Fcγ受体(FcγR)是免疫球蛋白(Ig)超家族的膜结合糖蛋白,存在于免疫系统的许多造血细胞表面。这些受体可以结合IgG免疫复合物,在免疫反应的调节中发挥重要作用。FcγRIIIa(CD16a)是一种低亲和力Fc受体,与抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)有关。研究表明FcγRIIIa结合亲和力与治疗性单克隆抗体(mAb)的ADCC效力之间存在良好的相关性,测量这种相互作用的亲和力是体外评估单克隆抗体疗法ADCC效力的一个重要部分。Fc上保守N糖基化位点(N297)的聚糖组成对CH2结构域的构象动力学和灵活性有显著的影响,并进一步关系到该结构域与Fcγ受体的亲和力,这种亲和力的差异为区分单克隆抗体糖型提供了一种独特的方法。在文章中,作者描述了一种使用固定化FcγRIIIa受体的亲和层析方法,通过在线质谱(MS)和离线馏分收集,在单个非靶向大规模实验中研究影响FcγRIIIa亲和性的因素。一、基于Fcγ受体亲和层析的抗体糖型鉴别图1显示了利妥昔单抗的糖型分离。从个体保留时间来看,半乳糖基化在与受体的结合亲和力中起着重要作用,更高水平的半乳糖导致亲和力增加(图1b)。几种糖型在提取质谱图(XMC)中含有多个峰(图1c),例如G1F/G1F。这是因为可能存在质量相同的位置异构体(例如G1F/G1F和G0F/G2F含有相同数量的糖,但排列方式不同)。此外,一次只有一个Fc-聚糖与Fc-γRIIIa相互作用,因此不对称糖基化单抗的一侧比另一侧具有更高的亲和力,这可以表现为两个不同的亲和力峰。此外还检测到两种无核心岩藻糖基化物种(M5/M5和G0F/G0)。据报道,这些物种的亲和力和ADCC效价显著增加,但这似乎并未反映在本实验中的保留时间上。最值得注意的是,据报道,M5/M5糖型对FcγRIIIa的亲和力增加了4-6倍,但在所有糖型中洗脱时间最早。仅观察到相对于岩藻糖基化G0F/G0F,无岩藻糖基化G0F/G0糖型的亲和力略有增加,保留时间偏移的幅度与G1F/G1F糖型相当,而不是文献中报道的增加10-50倍。作者推测,与大多数已发表的结合研究中使用的糖基化FcγRs相比,这种偏离预期保留行为的现象可能源于柱上的FcγRIIIa受体是无糖基化的。观察到具有唾液酸化的抗体分子的洗脱时间比其无唾液酸化的对应物稍早。例如,在图1c中,糖型G0F/S1G1F的洗脱时间与G1F/G1F相同。G0F/S1G1F的结构类似于G0F/G2F,在一个半乳糖上带有末端唾液酸,但其洗脱时间更早(类似于G1F)。这表明唾液酸残基可能阻止或抑制第二半乳糖与FcγRIIIa的相互作用,使其更类似于G1F聚糖。图1 利妥昔单抗的FcγRIIIa亲和LC-UV-MS表征。(a) 整个样品的去卷积质谱;(b) 280 nm紫外检测的LC色谱图。星号表示A1G0F的洗脱。(c) 提取的质谱图(XMC)用于检测含有M5/M5、G0F/G0F、G0F/G1F、G1F/G1F、G1F/G2F和G2F/G2F聚糖的单个完整抗体分子。二、亲和层析结果与AlphaLISA结合分析结果的相关性 图2显示了根据平均加权保留时间(根据峰面积加权)排列的四种治疗蛋白质的亲和色谱图。图2b和c显示了平均保留时间与AlphaLISA结合试验的相对亲和力百分比之间的线性相关性。这两种试验报告了类似的趋势,其中糖基化Fc融合蛋白显示无结合,mAb3(IgG2)显示非常弱的结合,与mAb1相比,mAb2(具有高水平半乳糖基化的IgG1)的结合增加。这为使用FcγRIIIa亲和层析方法表征影响结合的产品属性的影响提供了验证。图2 (a) 四种具有代表性的治疗蛋白模式的FcγRIIIa亲和色谱图:无糖基化Fc融合蛋白(紫色)、IgG2单抗(红色)和两种具有不同糖基化模式的IgG1单抗(蓝色和绿色)。(b) 相关图显示了相对结合亲和力与平均加权保留时间之间的关系,去除了异常样本。(c) 相对结合亲和力与加权保留时间的相关图,包括异常样本。三、受体亲和力的差异导致IgG亚类效应器功能的变化IgG亚类(IgG1、IgG2、IgG3和IgG4)的Fc区域具有高度的序列同源性,但在几个关键残基上有所不同,这决定了它们与各种Fc受体的亲和力。为了探究不同Fc结构域的角色,作者对具有相同Fab结构域,但Fc结构域分别来自IgG1、IgG2和IgG4的mAb2变体,以及一种工程化稳定效应器无功能变体(SEFL2)进行亲和分离(图3b)。SEFL2变体是一种无糖基化IgG1变体(N297G),带有额外的工程铰链二硫键,设计为不具有ADCC功能。保留时间数据表明,工程SEFL2-IgG1模式的亲和力最低,其次是IgG2、IgG4,然后是IgG1,这些样品的整体洗脱顺序与已有文献报道的结果一致。然而,IgG4变体的洗脱时间似乎高估了结合亲和力,洗脱时间仅略早于IgG1变体。这种增加的表观亲和力或许与柱上受体的糖基化性质有关,不应用于评估FcγRIIIa对IgG4亚类单克隆抗体的亲和力。图3 (a) 人类IgG重链CH2区域的对齐序列(EU编号)。参与FcγRIIIa结合的IgG Fc残基以绿色突出显示(本研究中通过实验测量),蓝色和红色突出显示(文献报道),二硫键以黄色突出显示。与IgG1序列不同的残基以粗体显示。(b) 具有相同Fab区和不同Fc区的四种mAb2变体的紫外色谱图(λ=280 nm),对应于IgG1(蓝色)、IgG2(品红)、IgG4(褐红色)和带有N297G突变的IgG1 SEFL2(黑色)。插图显示了AlphaLISA测量的相对FcγRIIIa结合亲和力值。亲和力是相对于mAb2参考标准物质的IgG1变体测量的。四、二硫化物异构体对IgG2单抗中FcγRIIIa结合的影响鉴于IgG2亲和色谱图的异质性,作者选择具有二硫化物变体的IgG2(mAb3)进行进一步表征。该IgG2单抗存在几种天然的二硫键结构异构体,它们可以影响疗效和Fc受体结合行为。对二硫化物异构体的反相和FcγRIIIa亲和分离的并排比较(图4)。有趣的是,亲和分离方法中使用的类天然条件仍然能够区分这些结构异构体,这表明这些异构体对Fc和FcγRIIIa的结合亲和力也存在一定影响。图4 (a) 在280 nm处进行紫外检测的反相色谱图,显示天然产生的IgG2二硫化物变体和富集IgG2-a和IgG2-B的纯化样品的混合物分离。(B)相同样品的FcγRIIIa亲和紫外色谱图,显示IgG2二硫化物亚型的部分分辨率。六、在应力条件下识别对FcγRIIIa结合产生负面影响的修饰对受体结合位点或其附近的残基进行化学修饰可影响抗体-受体相互作用的亲和力,从而导致ADCC和疗效的变化。这种修饰可以在各种应激条件下诱导。本研究使用热应激利妥昔单抗样品(40°C,持续6周),通过LC-MS/MS肽图谱检测到200多个修饰。对比具有温度应力的样品和保持在4℃的对照样品的亲和色谱图,每个样品的主峰收集为四个组分(F1–F4)。40°C下的应力导致FcγRIIIa结合的最低亲和组分F1的峰面积略有增加(2%~4%)。对每个收集的组分进行肽图谱绘制,以确定组分中修饰相对百分比的趋势(图5)。馏分被分别赋值为0.1、0.2、0.3、0.4,以便斜率与R2进行比较,并且斜率的R2与绝对值之和可用作评分。具有正斜率的修饰(如半乳糖基化和唾液酸化)表明对受体结合有有利影响,而具有负斜率的修饰(如去酰胺化)表明对结合有不利影响。应激后,组分中的化学修饰斜率(N329脱酰胺)更高(图5b、d、f),而应激前后糖类的斜率(图5c、e、g)保持相似,表明斜率主要由聚糖对受体亲和力的影响以及组分中存在的糖类来定义。图5 (a)亲和色谱图突出显示了在40°C下热应激6周后,相对于4°C对照样品,mAb1峰值强度的变化。(b–g)FcγRIII亲和组分F1、F2、F3和F4中所选修饰的相对丰度变化。(h,i)R2与4°C组分中PTMs的百分比变化斜率的关系。R2与斜率的关系由组分中所有检测到的PTMs的线性回归确定。在所有面板中,红色表示热应力样本(40°C,6周),黑色表示4°C对照样本。所有统计分析中确定的关键属性汇总如表1所示。选择六个指标来评估数据的显著性,以确定修饰是否对FcγRIIIa结合至关重要。评估显示,利妥昔单抗P231(EU P227)、N301(EU N297)和N329(EU N325)三个残基上的11个修饰对结合的影响具有统计学意义。作者进一步分析了这些残基的空间分布,结果显示每个已鉴定的残基都与IgG1到FcγRIIIa的结合域非常接近,为确认这些属性对结合有重要影响提供了额外的信心。表1 确定关键性属性的统计分析总结撰稿:夏淑君编辑:李惠琳文章引用:1 Daniel W. Woodall, Thomas M. Dillon, Kevin Kalenian, et al. Non-targeted characterization of attributes affecting antibody-FcγRIIIa V158 (CD16a) binding via online affinity chromatography-mass spectrometry. mAbs, 2022, 14(1): 2004982.
  • 安捷伦公司参与并支持“全球抗体聚焦峰会2011”
    安捷伦公司参与并支持&ldquo 全球抗体聚焦峰会2011&rdquo 根据国家&ldquo 十二五&rdquo 规划,战略性新兴产业将成为先导性、支柱性产业,在政策支持的推动下,2010-2011 年生物医药产业整体保持快速发展趋势。&ldquo 十二五&rdquo 期间,生物产业将成长为我国经济的快速增长点。 2011年11月17-18日,全球抗体聚焦峰会在上海浦东世纪皇冠假日酒店成功召开。本次全球抗体聚焦峰会广泛吸引到近150位来自全球的相关政府监管部门、行业协会,科研机构,大学院校等世界级抗体从业专家领袖,工业和信息化部规划司处长姚珺博士、抗体药物国家工程研究中心主任郭亚军教授等专家进行了精彩大会发言。峰会就单克隆抗体治疗,生物改良药与生物仿制药,相关政策解读,抗体工程,临床前和临床阶段的发展,蛋白工艺等当前最热门话题进行探讨,为推动全球尤其是中国抗体产业快速发展提供最佳方案。 作为生物医药行业领先的解决方案供应商与合作伙伴,安捷伦公司密切关注并紧密结合市场发展趋势、行业动态及用户需求,为生物制药行业应用提供全方位的解决方案。我们关注与蛋白质的聚集和裂解相关的问题,我们为宿主细胞的DNA、病毒、溶出物、萃取物、细胞培养基组分提供完整的解决方案,以及确保结果最高可靠性的高纯试剂和化学品。 应用领域举例: 生理化学性质表征 完整新生物成分(NBE)分析 糖基化与磷酸化蛋白分析 氨基酸分析 肽谱分析 产物相关的杂质分析 工艺流程相关的污染物检测 蛋白和抗体的质量保证/质量控制 稳定性和剂型测试 蛋白治疗药物的生产工艺优化等 安捷伦全面解决方案平台举例: &bull 液相色谱系统 &bull 液质联用系统 &bull 毛细管电泳仪 &bull 离子分析技术(毛细管电泳和液相色谱) &bull 等电聚焦技术 &bull 蒸发光散射技术 &bull 气相色谱系统 &bull 气质联用系统 &bull QPCR分析仪 &bull 蛋白质标准品和蛋白质样品前处理试剂包 &bull 芯片实验室 单克隆抗体-糖链芯片技术 高通量自动化解决方案 其他生物医药相关技术、设备、耗材等 11月17日第一天大会报告中,安捷伦公司液质联用资深应用工程师冉小蓉博士进行了题为&ldquo 抗体表征最新技术策略及应用介绍&rdquo 的精彩报告,同与会专家分享并讨论了安捷伦公司有关抗体表征及生物鉴定领域的最新进展。单克隆抗体药物正成为生物医药领域研究的热点,在抗体的表达合成及纯化过程中,对抗体的质量控制是十分重要的环节。安捷伦公司基于超高解析度的QTOF/TOF技术与1290 UHPLC及nano LC+HPLC-Chip系统联用,并配合BioConfirm软件,可以提供单克隆抗体质控分析高通量、全流程的解决方案:从完整蛋白分子量的测定,到肽指纹谱与翻译后修饰分析,及到糖基的快速鉴定。整套方案相对于传统抗体分析方法更准确、快速、可靠。尤其是安捷伦独特的糖芯片在线糖酶切及富集分离技术,可以在短短10-30分钟内完成糖基的鉴定,比现有离线糖基分析方法的速度提高几十倍甚至上百倍之多。报告中创新的技术亮点及应用优势引发与会专家的广泛兴趣与好评。 关于安捷伦科技 安捷伦科技(纽约证交所:A)是全球领先的测量公司,是化学分析、生命科学、电子和通讯领域的技术领导者。公司的 18700 名员工为 100 多个国家的客户提供服务。在 2011 财政年度,安捷伦的业务净收入为66亿美元。要了解安捷伦科技的信息,请访问:www.agilent.com.cn。
  • 赛默飞世尔科技参加“全球抗体聚焦峰会2011”并进行广泛交流
    2011年11月17-18日,全球抗体聚焦峰会在上海浦东世纪皇冠假日酒店成功召开。本次全球抗体聚焦峰会邀请150多位来自相关政府监管部门、行业协会,科研机构,大学院校等世界级抗体从业专家领袖就单克隆抗体治疗,生物改良药与生物仿制药,相关政策解读,抗体工程,临床前和临床阶段的发展,蛋白工艺等当前最热门话题进行探讨,多家国内知名生物制药公司及技术服务、仪器公司参加此会议。 赛默飞世尔科技是科学服务领域的世界领导者。在生化领域有着从蛋白/DNA提取、分析的试剂、耗材到分离表征的分析仪器,单克隆抗体表征解决方案等的诸多手段可以提供。为了深入了解行业内的客户需求并力求为其提供解决方案,赛默飞世尔科技在会议上积极与国内多家领先的生物医药公司负责人交流,加深了双方的技术了解,获得满意的交流效果。 赛默飞世尔科技展位上与与会者进行交流 赛默飞世尔科技与上海百迈博、先声药业、药明康德、江苏恒瑞制药有限公司 的技术负责人进行单克隆抗体表征技术的交流 赛默飞世尔科技戴安产品市场部
  • 高分辨率质谱在阿达木单抗表征中的应用
    p   单克隆抗体的生产方式赋予了它们复杂且具有异质性的分子特点。通常需要借助多种正交分析技术才能全面表征各种变体。 在本应用纪要中,我们使用质谱这种强大的工具对阿达木单抗进行了表征。 /p p    strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 简介 /span /strong /p p   Humira& reg (阿达木单抗)是一种FDA和EMA批准的抗TNFα抗体,被用于治疗多种炎症性疾病,包括类风 湿性关节炎、幼年特发性关节炎、银屑病关节炎、银屑病和克罗恩病。它是2014年销量最高的单克隆抗体产品,全球销售额超过130亿美元。 /p p   阿达木单抗是由CHO细胞表达的完全人重组抗体。 和所有通过重组DNA技术制备的蛋白质一样,其最终产品是不同变体的混合物。我们必须全面表征产品的异质性,因为这会影响其安全性和功效。 /p p   质谱是目前被广泛使用的生物药物表征技术之一。得益于硬件和软件的创新,该技术现已得到常规应用。在本应用纪要中,我们将使用质谱对Humira& reg 进行不同水平的表征。 /p p    strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 完整阿达木单抗的表征 /span /strong /p p   利用质谱分析单克隆抗体最简单的方式就是测定完整蛋白质的分子量。该检测可提供有关蛋白质鉴定和糖基化谱图的有用信息。 /p p   测定时需要对抗体脱盐,去除制剂缓冲液中的非挥发性盐类。脱盐步骤可使用超滤装置离线完成,但该过程非常耗时。配备反相色谱柱的液相色谱是一种替代方法:盐类在死体积内洗脱并被导入废液,然后用乙腈水溶液梯度将单克隆抗体洗脱到质谱仪的离子源中。 /p p   典型分析条件如表1所示。应当注意,考虑到传质限制,须采用较高的柱温以改善峰形,进而提高MS灵敏度。 /p p style=" text-align: center "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 表1:阿达木单抗完整质量数测定的分析条件 /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/83d0cd65-f7b9-4177-b0f7-5ff513e8505b.jpg" title=" 1_副本.jpg" / /p p   所得电喷雾质谱图为包络迹线,其中包括不同电荷态的蛋白质。使用MaxEnt& reg 算法进行去卷积处理,得到更容易解析的谱图(见图1)。通过去卷积谱图可轻松确定糖基化谱图。 /p p   在阿达木单抗上观察到的主要糖型为G0F/G0F和G0F/G1F,质量精度通常低于20 ppm。 /p p   如果需要测定不含糖基的蛋白质的分子量,为了简化谱图,可进行去糖基化。通常采用PNGase F酶去糖基化,但反应时间相当长(需要数小时甚至过夜)。为了加快分析速度,我们选用了Rapid PNGase F酶(纽英伦生物技术公司)。在50 ° C下温育10~15 min后, 获得完全去糖基化的抗体。该反应可在大多数制剂缓冲液中直接进行,无需更换缓冲液。对应的质谱图如图2所示。由于质谱图得以简化,我们可轻松观察到其它修饰,例如C端赖氨酸剪裁。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/da262e93-2bdb-4c3b-b5df-dfcf6b1eb709.jpg" title=" 2_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 图1:完整阿达木单抗的电喷雾质谱图(A)和MaxEnt& reg 去卷积质谱图(B)。 /span /p p strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/175a864c-b84f-4c37-bd2f-de937b179ade.jpg" title=" 3_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center "   strong   span style=" color: rgb(0, 112, 192) " /span /strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 图2:N-去糖基化阿达木单抗的电喷雾质谱图(A)和MaxEnt& reg 去卷积质谱图(B)。 /span /p p    strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " IdeS酶解后的阿达木单抗亚基分析 /span /strong /p p   尽管完整质量数测定(经过或不经过去糖基化处理)已经能够快速简单地鉴定抗体及确定糖基化分布,高分离度对于色谱分离和质谱测定而言通常也很有价值。 /p p   完整抗体的大小(约150 kDa)限制了分离度。还原二硫键可得到轻链和重链,但在低丰度变体的测定中,重链(约50 kDa)仍然是一个问题。 /p p   IdeS酶(Genovis,商品名FabRICATOR& reg )是采用质谱法表征单克隆抗体时的重要工具。酶解并还原二硫键之后得到的肽段(见图3)分子量约为25 kDa,因此可采用LC/MS分析,而且色谱分离度和质量精度极佳。 此外,样品制备仅需不到一小时。该方法通常被称为 “自中而上”策略。 /p p   或者,也可使用IdeS和Rapid PNGase F(后者须在还原条件下反应)进行连续酶解,获得去糖基化的肽段。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/b21e335e-8fd8-445a-a855-c340edabcbd1.jpg" title=" 4_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 图3:用IdeS酶解mAb之后还原二硫键 /span /p p   为了大限度提高色谱分离度,我们优化了分析条件。 最关键的参数是色谱柱的性质以及流动相中所用的改性剂。 使用不同色谱柱获得的色谱图如图4所示。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/d4c71121-5a2b-4cc0-b26d-53ba57dfce8f.jpg" title=" 5_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 图4:使用不同HPLC色谱柱分离经IdeS酶解和二硫键还原所得的阿达木单抗肽段的结果比较 /span /p p   由图可观察到明显差异,购自Thermo的MabPac RP色谱柱所得的结果最佳。我们在该色谱柱上测试了两种改性剂: 甲酸(FA)和三氟乙酸(TFA),以及这两种改性剂的混合物。 /p p   最佳分析条件如表2所示。图5展示了用IdeS酶解阿达木单抗之后,还原或不还原二硫键所得的色谱图。测得分子量的质量精度低于1 Da。得益于良好的色谱分离度,我们还可分离并定量各种变体,例如N端焦谷氨 酸、无糖基化变体或氧化物质。 /p p style=" text-align: center "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 表2:阿达木单抗亚基分析条件 /span /p p style=" text-align: center" br/ /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/6afe117f-4c86-4523-8404-641d94e12497.jpg" title=" 无标题_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 图5:经IdeS酶解和DTT还原的阿达木单抗样品的LC/MS分析结果 /span /p p style=" text-align: left "   该方法还可用于研究抗体氧化。我们使用不同浓度的H2O2 进行了强制氧化研究。在20 ° C下温育45分钟后, 用IdeS酶解样品,然后用DTT还原,最后通过LC/MS 进行分析。所得液相色谱图如图6所示。 /p p   不同峰的质谱鉴定非常简单直接。可明确测得Fc/2和 F(ab’)2 区域的氧化物质浓度增加。 /p p   在稳定性研究中,这种分析方法非常适用于监测单克隆抗体的氧化。亚基水平的分析能够粗略定位氧化位点。更精确的定位可通过肽图分析实现。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/e3b20720-c738-41e3-91c0-9912e87e02a5.jpg" title=" 6_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center "   span style=" color: rgb(0, 112, 192) "  图6:色谱图随H2O2 浓度增加发生的变化 /span /p p    strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 通过UPLC-UV-MS sup E /sup 肽图分析对阿达木单抗进行鉴定和目标纯度分析 /span /strong /p p   肽图分析策略涉及使用特定的蛋白酶(例如胰蛋白酶) 得到小分子肽,再利用LC与UV和/或MS检测联用的方法分析所得的肽混合物。 /p p   随着液相色谱和质谱技术不断进步,采用肽图分析法分析单克隆抗体现在已经能够达到接近100%的序列覆盖率,同时详尽表征翻译后修饰。 如今,人们在常规分析中使用亚2 µ m色谱柱获取高分离度肽图,而借助高分辨率质谱则能够以低于 5 ppm的质量精度实现肽的鉴定。 /p p   除了质量测定以外,还可使用MSE模式记录碎片数据。 在MSE采集模式下,仪器每秒交替采集低能量和高能量谱图,因此几乎可以同时获得分子质量和序列信息 (图7)。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/fbe321ec-3274-4d6b-acb9-2fe1c51b3e85.jpg" title=" 7_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 图7:MSE采集模式的原理。 /span /p p   过去MS检测通常仅用于方法开发,但随着功能强大且经过验证的软件被开发出来,质谱法现在也被应用于常规分析中。 /p p   放大后的阿达木单抗肽图分析基峰离子(BPI)色谱图如图9所示。这些数据使用表3所列的分析条件获得。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/4fac9c35-d14d-446a-89bb-bbf9abfa6226.jpg" title=" yaji_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 表3:阿达木单抗肽图分析的分析条件 /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/d1e374ea-bc16-4db0-a1c8-2da8667c190f.jpg" title=" 8_副本.jpg" / /p p   使用UNIFI软件解决方案(沃特世)基于分子量对每个峰进行鉴定(质量数容差5 ppm),进而计算出序列覆盖率 (图8)。 必要时,可使用碎片数据(MSE)确证胰蛋白酶肽的鉴定结果。图10展示了碎片离子谱图的一个示例(MSE-高 能量)。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/b0cc8c39-7298-4968-af6d-87b4ec76d53a.jpg" title=" 9_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 图8:利用UPLC-UV-MSE对阿达木单抗进行肽图分析并采用UNIFI软件解决方案处理数据之后所得的序列覆盖图 /span /p p   肽图分析法还可用于评估单克隆抗体的纯度。完整质量数测定和亚基分析能够提供单克隆抗体纯度的大体情况,肽图分析法则能够进行目标纯度分析。可评估的主要修饰包括: /p p   ■ 脱酰胺化 /p p   ■ 氧化 /p p   ■ 糖基化 /p p   ■ N端焦谷氨酸 /p p   ■ C端赖氨酸截断 /p p   即使UPLC肽图的分离度再高,色谱分离度通常也不足以通过UV检测对修饰进行相对定量。因此,我们使用MS数据进行定量分析。该过程可使用UNIFI等软件解决方案完全自动化地完成。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/daf3b1a7-ab1b-4c9c-ac80-08dea0ac6ed9.jpg" title=" 10_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 图9:阿达木单抗的肽图(BPI色谱图) /span /p p   使用该方法分析阿达木单抗样品,获得了如下结果: /p p   ■ 序列覆盖率:100%(质量数容差10 ppm)。 /p p   ■ 使用更苛刻的标准(质量数容差5 ppm, 至少以2b/y碎片离子确证鉴定结果)所得的序列覆盖率仍然非常高(93%)。 /p p   ■ 重链上2.9%的N端谷氨酸以焦谷氨酸形式存在。 /p p   ■ 大部分重链都不含C端赖氨酸(89%)。 /p p   ■ 在轻链的152N上观察到了显著的脱酰胺化。 /p p   ■ 观察到的主要糖型为G0F、G1F和G2F,相对强度分别为75%、23%和2%(基于糖肽EEQNSTYR)。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/93a63c98-dd03-4921-a7cf-236379984a3c.jpg" title=" 11_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 图10:阿达木单抗轻链T1肽的高能量MSE谱图(带标注) /span /p p   利用UPLC与荧光检测和高分辨率质谱检测联用的方法对阿达木单抗进行N-糖分析 /p p   大多数治疗性单克隆抗体都是IgG类抗体,在重链的Fc 区氨基酸297N处有一个糖基化位点(见图11)。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/30b15311-c672-40c6-aa50-920177aaee2e.jpg" title=" 12_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 图11:单克隆抗体中常见的N-糖 /span /p p   糖基化是单克隆抗体的一项关键品质属性,因为Fc区 域的N-糖特征可影响抗体与Fc受体的结合,从而调控 ADCC和ADCP活性。末端半乳糖对于补体依赖性细胞毒性(CDC)也很重要。最后,糖基还会影响治疗性抗体的安全性。 /p p   因此,必须采用灵敏且可重现的方法来表征单克隆抗体的糖基化以及批次间一致性。得益于优异的分离度和重现性,使用亚2 µ m色谱柱分析2-AB标记的N-糖成为了表征单克隆抗体的首选方法。不同游离寡糖的相对定量通常采用荧光检测法。 /p p   该方法的两个缺点是样品制备时间长(通常为2~3天), 且很难鉴定低丰度游离寡糖。 /p p   我们对方案进行了优化,将样品制备时间缩短为不到一天,并结合高灵敏度MS/MSE和荧光检测建立了自动化MS工作流程。包括数据处理和报告在内的整个流程可在24小时内完成(见图12)。表4汇总了分析条件。 /p p   阿达木单抗的UPLC/FLUO色谱图如图13所示。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/448b85af-dfca-4b58-a3af-3513a8a0c928.jpg" title=" 13_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 图12:N-糖分析工作流程 /span /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 表4:阿达木单抗游离N-糖的分析条件 /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/df32e840-8042-4c12-a9a9-bffa7781485a.jpg" title=" Ntang_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/8bd603a8-3e4d-4b31-8107-a23999844b42.jpg" title=" 15_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 图13:阿达木单抗N-糖分析所得的UPLC/FLUO色谱图 /span /p p   鉴定不仅基于游离寡糖的分子量,还基于“葡萄糖单元 ”(GU)校准。大多数情况下,将这两种方法相结合都能准确鉴定N-糖。必要时,可使用MSE模式下采集的碎片数据来确证鉴定结果,或者在两个假定结果之间做出选择。GlycoWorkbench应用程序可用于解析碎片谱图。带标注的MSE谱图示例如图14所示。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/3092e407-ec1b-42c8-b670-c1ca726e5f52.jpg" title=" 16_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 图14:分析阿达木单抗样品中的2-AB标记G0F游离寡糖所得的高能量MSE谱图(带标注) /span /p p   检出的主要N-糖(占所有检出N-糖的95%)列于表5中。 /p p style=" text-align: center "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 表5:阿达木单抗样品中检出的主要N-糖 /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/de10208a-c2b3-41e2-91a2-acf08569e5c8.jpg" title=" 17_副本.jpg" / /p p   有趣的是,使用本应用纪要所列的不同方法测得的要糖型比率非常一致(仅考虑所有方法都能检出的糖型,即G0F、G1F和G2F),如表6所示。 /p p   表6:使用不同方法获得的阿达木单抗糖型测定结果比较 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/753139b8-e6e8-4a94-9a6e-a0411df6303b.jpg" title=" 18_副本.jpg" / /p p    strong 注:本文引自Quality Assistance的应用文章。 /strong /p p br/ /p
  • 赛默飞推出获IVDR认证的EXENT®解决方案 突破创新单克隆免疫球蛋白检测和监测手段
    近日,赛默飞宣布在获得IVDR认证后推出EXENT®解决方案。该解决方案是一种全面集成的自动化质谱系统,旨在改变单克隆丙种球蛋白病患者的诊断和评估,包括多发性骨髓瘤。据世界卫生组织称,多发性骨髓瘤是全球第二大常见的血液癌症。EXENT解决方案现已在以下国家/地区上市:比利时、法国、德国、意大利、荷兰、西班牙和英国。EXENT解决方案支持临床实验室测量、量化和跟踪特定的内源性M蛋白和外源性治疗性单克隆抗体,并提高血清中的分析灵敏度和特异性。EXENT解决方案易于在实验室的日常工作中实施,并具有三个集成模块:EXENT-iP®500(自动化样品制备仪器);EXENT-iX®500(基质辅助激光解吸电离 - 飞行时间质谱仪 (MALDI-ToF MS)); EXENT-iQ®(一款智能且直观的工作流程软件,包括数据审查)。该分析仪与EXENT®免疫球蛋白同种型 (GAM) 免疫分析相结合,后者是一种高灵敏度和特异性的免疫分析,用于测量和定量IgG、IgA和IgM。赛默飞蛋白质诊断首席科学官Stephen Harding博士指出:“EXENT解决方案代表了单克隆免疫球蛋白检测和监测创新方面的重大突破。”在过去,单克隆丙种球蛋白病的治疗是通过监测M蛋白水平来确定的,这可以表明肿瘤的大小。近年来,随着治疗的显著成功,许多患者使用标准技术将M蛋白浓度降至可检测限度以下。然而,患者群体内依然存在疾病进展的差异。EXENT解决方案填补了对更灵敏分析方法的未满足临床需求,从而区分子集,而无需过早启动侵入性骨 髓活检技术。EXENT解决方案基于Mayo Clinic的知识产权开发,将创新领域的行业领先地位与Mayo在单克隆丙种球蛋白病研究方面的专业知识相结合。EXENT解决方案旨在帮助诊断单克隆丙种球蛋白病,并监测多发性骨髓瘤和华氏巨球蛋白血症患者。EXENT解决方案的主要特点和创新包括:• 增强的分析灵敏度:通过突破灵敏度的限制,支持临床医生和实验室仅使用血清样本就可以监测患者更深层次的反应。• 动态监测独特的M蛋白:随着时间的推移跟踪特定的M蛋白,从而识别新克隆产生的其他M蛋白。• 高级可视化:以直观的方式呈现M蛋白,支持临床医生和实验室就内源性M蛋白做出明智的决策。• 简化且微创的血清检测:通过简单且微创的血清检测,优先考虑患者的舒适度和便利性。• 具有自动算法数据处理功能的智能软件:由具有自动算法数据处理功能的智能软件支持,可最大限度地减少手动工作,提高数据准确性并加快分析速度。• 使用Optilite®分析仪进行定量分析:与Optilite分析仪结合使用,可对M蛋白进行精确定量,以获得全面、准确的结果。今年早些时候,赛默飞完成了对The Binding Site的收购,将蛋白质诊断解决方案(包括单克隆丙种球蛋白病的诊断和监测)添加到其专业诊断产品组合中。
  • 在线多维液相色谱-质谱法对单抗电荷变异的深度表征
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry的文章,In-Depth Characterization of mAb Charge Variants by On-Line Multidimensional Liquid Chromatography-Mass Spectrometry[1]。本文的通讯作者是中国复宏汉霖生物制品有限公司的刘卓宇博士。  重组单克隆抗体(mAbs)正成为肿瘤和自身免疫性疾病最成功的治疗方法之一。与传统的小分子药物不同,抗体在电荷、大小和糖型上都非常不均匀。单克隆抗体的电荷异质性通常是由细胞培养、纯化和储存过程中发生的翻译后修饰(PTM)引起的。电荷变异由于其对单克隆抗体的安全性和有效性的潜在影响而引起了人们的注意。CEX通常用于组分收集,以收集纯化的变体进行结构征,然而,在CEX分离中使用的非挥发性离子试剂与MS检测器直接耦合时,往往会造成电离抑制和污染。为了避免这些问题,CEX馏分应在进一步LC-MS分析之前进行脱盐和浓缩。传统的峰收集、纯化和随后的组分表征方法是劳动密集型和耗时的,组分在这么长的时间里不稳定。此外,传统CEX-MS在分析分子量变化较小PTMs时难以进行表征。 在最近的研究中,基于CEX和MS的多维液相质谱技术,已经在研究电荷变异体上展现了诸多优点。通过CEX的组分收集和MS的分析,多维液相质谱实现了对电荷变异体的实时表征,在缩短了检测时间的同时,也减少了由于传统手工方法诱导的人工PTMs,并且能够得到之前无法检测到的不稳定的中间体。该技术具有较好的重现性和灵敏度,对PTM的序列可实现高覆盖率的表征。在所开发的方法中,在1D CEX上分离的11种电荷变体在自动进样器中被收集到96孔板中。随后,通过多次进样,将单个馏分装入二维柱上进行预浓缩,以收集适当的量。这种新方法能够自动收集低丰度的多种电荷变体,然后通过不同的在线过程进行彻底的表征,包括分子量分析、肽图谱和Fc-γ-RIIIa受体亲和力评估。  图1. mAb-A1和mAb-A2的CEX谱。通过优化的纯化工艺去除mAb-A1中的B5-B8峰,以消除信号肽相关变异,命名为纯化抗体mAb-A2。  如图1所示,mAb-A的CEX图谱显示出较高的电荷异质性,PTM引起的mAb-A1电荷异质性可能对产品的安全性和有效性构成潜在风险。虽然不需要的电荷变体可以通过下游净化过程消除,但变体的去除会显著降低产量,从而增加成本。因此,需要对mAb-A1电荷变体进行深入研究,以确定其对产品质量的影响,并为工艺优化提供信息。研究中,先通过2DLC(CEX × RP-C4)-MS分析鉴定了11个mAb-A1电荷变体,包括2个AP (A1和A2), 1个MP和8个BP (B1-B8)。一方面,2DLC(CEX × RP-C4)-MS方法具有时间效率,每个峰只需40分钟。另一方面,2DLC(CEX × RP-C4)-MS法省力。省去了传统脱机分析所需的超滤、预富集、脱机还原等人工操作。  变体在亚单位水平上通过高分辨率质谱初步鉴定。如图2所示,重链的TIC图谱在所有电荷变体中是一致的 通过对HC1和HC2峰的质谱分析,确定了HC上的PTMs,这些PTM是常见的,已报道对抗体的安全性和有效性影响不大。去卷积质谱显示,B5、B6、B7和B8的LC1峰被RVHS-LC2 (Arg-Val-His-Ser-LC2, MWLC2 + 479.5 Da)和TRVHS-LC2 (Thr-Arg-Val-His-SerLC2, MWLC2 + 580.6 Da)的信号肽相关变体所覆盖。由于这些物种在精氨酸残基位点易被色氨酸切割,因此可能在肽图谱中被错误地识别为含有VHS的变异。通过2DLC(CEX × RP-C4)-MS分析,可以很容易地在亚基水平上获得mAb-A1未截断的RVHS和TRVHS变体。  图2. 2DLC(CEX × RP-C4)-MS分析mAb-A1及其电荷变体的降低分子量。(A)总离子色谱图。(B) LC1的去卷积质谱。在mAb-A1的B5-B8变体中,LC1与未截断的RVHS和TRVHS分离。  通过4DLC(CEX × RP-C4 × Trypsin×RP-C18)-MS分析鉴定出7个mAb-A2的电荷变体,包括3个ap、1个MP和3个bp。在变体中获得的PTMs包括脱酰胺(图4B)、Pyro Q(图4C)、c端Lys截断/Pro酰胺化(图4D)和Met氧化(图4E)。所有ap均发现HC N55脱酰胺。据报道,HC N55的脱酰胺会影响抗原-抗体结合活性据报道,Fc氧化会影响FcRn结合,对药代动力学(PK)产生负面影响。4DLC(CEX × RP-C4 × Trypsin×RP-C18)-MS的数据采集在1天内完成,以小于0.5 mg的样品表征了mAb-A2的7个变体。mAb-A2的肽图谱序列覆盖率达到90%。  图3. 4DLC(CEX × RP-C4 × Trypsin×RP-C18)-MS在线肽图谱。(A)经鉴别的重叠色谱图mAb-A2主峰的肽段。(B)所有mAb-A2变异的HC N55脱酰胺。(C) N端谷氨酰胺环化成在所有mAb- A2变异体中HC Q1的焦谷氨酸。(D)在所有mAb-A2变体中,C端HC K450的赖氨酸截断和HC P448的脯氨酸酰胺化。(E) HC M255下蛋氨酸氧化。  由于Fc-γ-RⅢa的结合亲和力一般与ADCC效价具有良好的相关性,且Fc-γ-RⅢa的结合能力可以反映在Fc-γ-RvⅢa柱上,通过2DLC(CEX × Fc-γ-RⅢa)分析间接监测了mAb-a的电荷变体的生物活性。APs中峰3的丰度高于MP和bp,表明酸性峰具有更好的Fc-γ-RⅢa亲和力。对Fc-γ-RⅢa色谱中mAb-A2的三个峰进行分离,并进行离线N-聚糖分析,以获得准确的糖型分布结果。在峰1、峰2和峰3中观察到聚焦化和半乳糖基化的含量逐渐增加。集中化已被广泛报道可增强ADCC的活性有趣的是,观察到半乳糖基化对Fc-γ-RⅢa亲和力的积极影响,这与先前的研究一致。  图4 (A)Fc-γ-RⅢa亲和谱图2DLC(CEX×Fc-γ-RⅢa)分析。(B)mAb-A2的N-聚糖谱及其Fc-γ-RⅢa亲和组分 (峰1、峰2、峰3)。  综上,利用MDLC-MS系统深入表征电荷变体的结构和生物活性,包括分子量、PTMs和Fc-γ-RⅢa亲和力。该过程可以在发现和工艺开发阶段对单克隆抗体进行电荷变异分析。MDLC-MS可以在研发中发挥重要作用,使从DNA序列到新药研究(IND)申请的时间流程缩短。  撰稿:李孟效  编辑:李惠琳  文章引用:In-Depth Characterization of mAb Charge Variants by On-Line Multidimensional Liquid Chromatography-Mass Spectrometry  李惠琳课题组网址www.x-mol.com/groups/li_huilin  参考文献  1. Liu, Z., Y. Cao, L. Zhang, Y. Xu,Z. Zhang.(2023).In-Depth Characterization of mAb Charge Variants by On-Line Multidimensional Liquid Chromatography-Mass Spectrometry. Analytical chemistry.
  • 我国抗体药物产业化面临三大瓶颈
    我国生物制药产业发展正处于快速上升期,而单克隆抗体药物无疑是其中表现最为活跃的组成。2011年,全球单抗药物的市场总量已经达到628亿美元,国内市场规模超过10亿元,并且每年以50%以上的速度递增,高于国际单抗市场的增长速度。 全球重磅单抗历年销售额   目前,我国的单克隆抗体产业已经形成了以北京、上海、西安以及武汉等产业化基地,而单克隆抗体也发展到了第四代,我国已经上市的十几个单抗药物多为鼠源性,正在研究中的多为嵌合或者人源化单抗,而全人源单抗还没有。而在全球的单克隆抗体市场,全人源化单克隆抗体是其未来的发展方向。在FDA批准上市的80多种基因工程和抗体工程产品中,抗体类产品有26种,其中18种为人源化抗体。目前基本上所以有关抗体的制药技术都被欧美国家垄断,致使国内制药企业在抗体药物研发方面备受掣肘。2012年10月23-24日,"2012生物制药工程论坛"在上海万豪虹桥大酒店召开,近二十位嘉宾就生物制药工程工艺发表了精彩的演讲,围绕生物制药研发和生产过程中的技术要点、生产关键工艺等问题与参会者展开了深入探讨。大家一致认为:我国抗体药物产业化的主要限制因素有三个方面:动物细胞大规模培养、抗体大规模纯化及药物质量分析和质量保证。   动物细胞大规模培养技术已成为各个国家生物医药产业化的核心竞争点   动物细胞大规模培养技术在抗体、重组蛋白和病毒疫苗等生物医药产品的研发和工业化生产中具有广泛的应用,动物细胞表达药物已经成为当今生物医药产业发展的主流。由于动物细胞表达产品需求的紧迫性和生产工艺的复杂性,大大促进了动物细胞大规模培养技术的深入研究与发展。当前动物细胞大规模培养技术已成为各个国家生物医药产业化的核心竞争点。   动物细胞大规模培养生产蛋白或抗体的工艺选择,应综合考虑产品特点、工艺难度与工艺研发时间,以加速其产品产业化的进程。当前,在被FDA批准的生物技术产品以及公开发表的生产工艺中,占有主流优势的是搅拌式生物反应器悬浮培养,工艺设计是流加或灌流培养。其大规模细胞培养生产所面临的挑战是:获得最大生产力的同时注重维持产品的质量,去除所有培养环境中外源因子的污染,更为精确有效的工艺控制手段,规模化培养中氧气的限定与溶解CO2浓度累积的控制等。   我国动物细胞工程行业起步晚,目前上市产品数量和种类少,工程细胞株表达水平低,工业化生产规模小,最大规模只有3000L。华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室谭文松教授在"2012生物制药工程论坛"演讲中指出:“我国动物细胞生物医药产业面临诸多瓶颈,如细胞培养生产工艺技术落后,受产能和成本制约严重 无血清培养基、生物反应器和原辅料等过分依赖进口 表达产物质量低,标准缺失 分工不够明确,产学研用合作严重不足,对相关人才培养和储备远远不够。而根本问题在于忽视工程问题,轻视工程研究。”   针对如上问题,谭教授也提出了自己的建议,他认为:“我国应该致力于各种无血清无蛋白培养基开发和生产,加大力度进行工程细胞株的代谢工程改造以早日拥有真正属于中国的CHO工程细胞,也需加强对细胞培养过程的理解和优化,提高抗体表达速率,开发高产量、高质量的细胞培养工艺。在生物反应器放大和强化技术方面,应致力于突破千升级、万升级动物细胞生物反应器的设计、制造和操作,重视培养过程计算机实时监测和控制技术,更好地理解生物反应器中的代谢规律,满足高密度培养过程的需要。”   北京天广实生物技术有限公司副总经理叶培在报告中也提到,在动物细胞大规模培养工艺开发过程中,需要从生产过程工艺、培养条件参数设置和罐体控制三个方面进行优化,包括设备的配置、搅拌桨设计、sparger选择和流加条件、溶解氧、气体流量、代谢产物等方面,是一个涉及到生物、化工、机械等的综合学科知识。   抗体下游纯化成本已占45%到70%高质量纯化工艺研究刻不容缓   随着越来越多的生物药物得到批准和投入生产,临床使用量达到数十到数百毫克,对生产制造纯化工艺的效能和成本要求也越来越高。生物技术药物产业的发展对生产制造规模和产品纯度的要求也越来越严格。   据统计,抗体药物开发的60%资金投入都在下游纯化工艺的建立,药物制造成本可达到售价的20-25%。上海交通大学生物制造实验室主任李荣秀教授指出:“细胞培养产率从0.1g/L提高到1g/L,可以引起下游纯化成本比例从45%到70%,这是所有生物制药企业不可忽视的一个环节。生产中可以减少纯化步骤,缩短生产周期,降低生产成本,提高生产效率,将在生物技术药物制造纯化方面发挥重要作用。”   嘉和生物药业有限公司产品及工艺研发部总监李晓辉认为:“抗体药物下游纯化工艺的开发是一个复杂的过程,需要综合考虑纯度、收率、成本、时间等因素。”   抗体药物质量分析:QbD(质量源于设计)理念重要性凸显   抗体药物质量检测标准的建立和验证是药物最终获得批准进入生产流通的核心环节,目前我国还没有完全形成标准,需要学术界和产业界积极配合共同制定符合标准的抗体药物质量标准。   上海药明康德新药开发有限公司蛋白质分析及生物分析服务执行主任王少雄博士在报告中提到:“根据目前美国FDA通用的QbD理念,质量分析检测需要贯穿整个过程,对最终产品有着至关重要的影响。在抗体药物研发过程中,从细胞株构建、细胞工艺开发、纯化和制剂等环节都需要进行严格的检测,包括蛋白A高效液相法色谱滴度分析,糖基化分析,聚体分析、肽图、结合力分析、效价分析、宿主细胞DNA、残留细胞DNA、残留蛋白A等的检测。”   QbD(质量源于设计)理念在制药领域中愈受重视   在制药技术发展及“十二五”医药生物产业相关规划的推动下,我国抗体产业发展迅速,"2012生物制药工程论坛"演讲嘉宾们也纷纷看好抗体药物发展前景,上海药明康德新药开发有限公司副总裁陈智胜更直言:“中国生物药平台已非常成熟,在接下来的两到三年里,中国会出现世界上最新的一个单克隆抗体产品。”
  • 了解一下,新型冠状病毒(COVID)抗体的稳定性
    Anti-COVID-CocktailsAbout two SARS-CoV-2-neutralising monoclonl antibody cocktails for the prevention or therapy of COVID-19新冠病毒抗体混合物关于预防或治疗COVID-19的两种sars-cov-2中和单克隆抗体混合物。单克隆抗体是具有免疫活性的蛋白质,能特异性地针对抗原产生免疫反应。关于单克隆抗体 自1975年发表单克隆抗体以来,单克隆抗体的使用一直在增加。尽管最早的小鼠药物制剂(从小鼠中提取)没有今天完全人源化的单克隆抗体具有相同的功效,但单克隆抗体的作用机制已经为它们提供了光明的前景。 单抗的工作原理是识别和发现细胞上的特定蛋白质,即抗原。通过与这些抗原结合,一些单克隆抗体可以靶向不健康的细胞并触发免疫反应来对抗疾病。抗体混合——一种强大的COVID-19治疗方法 今年3月,著名的德国联邦疫苗和生物医学研究所保罗-埃利希研究所(Paul Ehrlich Institute)报告了两种SARS-CoV-2中和单克隆抗体混合物,它们有可能用于COVID-19的预防或治疗。 Casirivimab/Imdevimab(REGN-COV2)和Bamlanivimab/Etesevimab是靶向SARS-CoV-2刺突蛋白的IgG1单克隆抗体,有效地抑制了人类ACE2受体与病毒的相互作用! 这种非常有前途的方法目前正处于欧洲药物管理局(CHMP和EMA)的滚动审查过程中。抗体稳定性——质量控制的关键标志 但这和布鲁克有什么关系?如上所述,这些鸡尾酒使用两种原料药来提高效力。然而,如果多种治疗药物组合在一个单一的配方中,即共同配方,则必须保证单个药物的质量和安全性。为此,需要进行广泛的测试。 近年来,布鲁克CONFOCHECK FT-IR系统已成为抗体研究和质量控制的决定性工具。一些出版物使用该系统评估抗体稳定性和配方中的分解过程。一些描述了在开发生物仿制药和验证批与批的一致性中使用FT-IR高阶结构验证。另一些则描述了使用FT-IR的高阶结构开发生物仿制药和验证批次间的质量符合性。这种方法的核心是利用强大的红外光谱技术来表征蛋白质的二级结构。我们将在以下视频中解释FT-IR用于蛋白质分析的用法。 如您想了解更多关于FT-IR和蛋白质分析的知识,请联系我们(400热线:400-777-2600)了解更多!
  • 新品发布!亲眼见证单克隆性——CloneSelect高通量单细胞分离系统
    众所周知,细胞株开发在单抗领域是一个至关重要的环节。现有的细胞株开发流程存在很多弊端,如单细胞分离效率低下、单细胞存活率低以及缺乏单克隆性证据等。近日,Molecular Devices推出了新品CloneSelect高通量单细胞分离系统c.sight及f.sight两款仪器,它们能提高单细胞分离的效率及活率,且增加单克隆性的可信度。系统采用一次性分离槽设计,省却清洗验证程序,降低交叉污染的风险。此外,系统具备除静电装置,保证高精度的接种,尤其是针对PCR孔板。CloneSelect高通量单细胞分离系统高效接种单个活细胞至微孔板后,用CloneSelect Imager细胞生长分析系统对孔板进行成像记录单个细胞及后续的细胞分离过程。结合单细胞接种前后的图像,以及单细胞在微孔内增殖最终形成细胞团的序列图像,可以为细胞株的单克隆性提供更高的可信度保证。CloneSelect高通量单细胞分离系统的高效率和高活率,可以在不增加工作量的前提下提升细胞筛选的通量,从而有助于发现更多更优质的细胞株或者稀有细胞。主要特点: • 单细胞分离、成像并接种至96或384孔板 • 克隆成活率提高至最多8倍 • 一次性无菌微流控分离槽确保细胞健康无污染 • 明场或荧光分离细胞 工作原理: 使用专有的喷墨式单向分离槽及微流控技术和智能图像分析技术将单个活细胞高效地接种至微孔板或PCR板,轻柔而高效地分离单个细胞。使用高分辨率的明场或荧光成像对细胞进行成像和分析,记录细胞分离过程的连续5张图像,用于增加单克隆性的可信度。应用领域:单细胞分离/分选,用于细胞株开发 单个B细胞技术,用于抗体发现 筛选稀有活细胞,如干细胞、基因编辑的细胞等 单细胞测序,尤其是转录组测序。 下载产品资料请联系美谷分子仪器
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