抗独特型抗体在抗体药物PK/ADA上的应用

在过去的30年里,抗体药物作为一种重要的生物技术药物用于各种疾病的治疗,包括癌症、感染、自身免疫疾病等,取得了重大的进展。作为抗体药物复杂而漫长的研发过程的一部分,药代动力学(pharmacokinetics, PK)研究和免疫原性(ADA)检测贯穿了其临床试验的各个阶段。抗独特型抗体(Anti-idiotype antibodies,Ald)是一种能够特异性结合待测抗体位于可变区独特位的抗体,在抗体药物研发过程中药代动力学研究和免疫原性检测中发挥着重要作用。

药代动力学研究

药代动力学研究通过定量研究药物在生物体内吸收、分布、代谢和排泄的过程,为患者用药的有效性和安全性提供依据。和传统小分子药物相比较,抗体药物的血管通透性较差、代谢过程以蛋白质分解为主,并且与靶点的结合更为紧密,因此其PK行为与小分子药物存在极大的差异。在抗体药物的药代动力学研究中,除了研究内容与小分子药物相比存在不同的侧重点外,生物分析方法与小分子药物也有所差异。小分子药物的生物分析方法主要为液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)、气相色谱-质谱联用技术(GC⁃MS/MS)、液相色谱-质谱联用技术(LC⁃MS/MS)等。而抗体药物常用的分析方法有配体结合分析法(ligand binding assays, LBA),如免疫分析法、生物检定法以及液相色谱-质谱法(LC-MS)。目前免疫分析法为抗体药物分析的主流方法,该分析方法可以对样本进行高通量检测,灵敏度可达ng级别。

抗独特型抗体是抗体药物PK研究的关键工具试剂。根据结合模式的不同,抗独特型抗体可分为抗原阻断型、抗原非阻断型和药物靶标复合物型。采用不同的抗独特型抗体设计出不同的检测形式(assay format)可以有针对性地检测各种形式的抗体药物,即游离型、结合型或抗体药物总量。

抗原阻断型

抗原阻断型

互补位特异性
阻断抗原抗体结合
检测游离型抗体药

抗原非阻断型

抗原非阻断型

互补位非特异性
不阻断抗原抗体结合
检测抗体药总量

药物靶标复合型

药物靶标复合型

特异性结合药物靶点复合物
不阻断抗原抗体结合
检测结合型抗体药

抗原捕获型 独特型抗体捕获型 夹心ELISA
检测示意图 anti-idiotype-antibodies-PK anti-idiotype-antibodies-PK anti-idiotype-antibodies-PK

常用抗体药物PK检测形式示意图

PK研究的分析方法除需具备在复杂生物基质中检出和监测(追踪)被分析物(母体药物和/或代谢物)的能力外,同时还应满足特异性、灵敏度、准确度和精密度以及适当的定量范围等要求。抗体药物与内源性分子相同或者相似,可能带来交叉反应,提高了分析难度。德泰生物抗独特型抗体开发服务基于SingleB®快速单抗开发平台,支持浆细胞和记忆B细胞双筛选,获得抗体多样性、特异性与亲和力更优,保证下游试剂盒开发灵敏度,为抗体药物研发解除限速。

免疫原性分析

免疫原性是指能够刺激机体免疫系统引起免疫应答的特性。免疫原性检测是药物研发过程中必不可少的一步,在临床前和临床阶段均需要开展。具有免疫原性的药物可能诱发机体产生不必要的免疫反应,能形成抗药抗体(anti-drug antibody, ADAs),包括药物结合抗体(binding antibodies, BAbs)和中和抗体(neutralizing antibody, NAbs)。前者会引起患者强烈的免疫反应,甚至危害患者生命安全,后者具有药物中和能力,能够抑制生物药的生物活性,减弱其药效。

免疫原性研究主要聚焦在抗药抗体的检测和表征上,通常应获得抗药抗体的发生率、滴度、存续时间和中和能力数据。有些情况下,需要对抗药抗体进一步表征,如同种型和亚型或者与相关内源性蛋白的交叉反应性。抗药抗体的检测通常应采用多层级分析方法,首先对所有样本进行筛选试验,之后对疑似抗体阳性样本的特异性进行确证试验,对已确证抗体阳性的样本进行滴度试验,以及对抗体中和活性进行检测。其中在已确证抗体阳性的样本中,有时还应考虑对抗体同种型、亚型和结合表位进行检测。

免疫原性多层级检测决策树如下图所示。

免疫原性多层级检测决策树

有效评估抗体药物的免疫原性,开发可靠的评估检测方法尤为重要,较为常用的有直接法、桥联法等。两种分析方法均有优点和不足,包括检测灵敏度、检测范围、检测不同免疫球蛋白的能力以及试剂的可获得性。

作为评估方法学性能的关键试剂,阳性对照抗体直接影响检测方法的灵敏度。阳性对照抗体可以购买通用商品化检测试剂,也可以通过免疫动物获得抗独特型抗体作为阳性对照抗体。相比商品化的检测试剂,使用抗独特型抗体开发的分析方法特异性、灵敏度、检测范围更好。一般选择抗独特型多克隆抗体作为阳性对照抗体。作为备选,有时也可选用单个或多个单抗的组合作为阳性对照抗体。

直接法 桥联法
检测示意图 anti-idiotype-antibodies-ADA anti-idiotype-antibodies-ADA
优点 可检测低亲和力ADA 无种属特异性
缺点 有种属特异性 易受药物浓度,可溶性靶点干扰
不易检测到低亲和力ADA

常用抗体药物ADA检测形式示意图

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